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CAPITULO I GENERALIDADES 1.1 INTRODUCCION En el mercado existen diferentes tipos de máquinas para la extracción de zumo de naranja que pueden ser: manual, manual - mecánica, manual – eléctrica, mecánica - eléctrica. Siendo estas últimas las que brindan mejores prestaciones para los usuarios, pero este tipo de máquinas posee un costo demasiado elevado para la economía actual por lo que el siguiente proyecto tiene como propósito el diseño de una máquina extractora de jugo de naranja que nos permita obtener el zumo de naranja de forma automática, eficiente y continua. Se muestran y analizan en esta investigación diferentes tipos de sistemas y componentes de tres alternativas de máquinas con diferentes formas de transmisión de movimiento, alimentación de naranjas, corte de naranja, exprimido de naranja, remoción de cáscaras, almacenamiento del jugo. Se eligió la alternativa que satisface los requerimientos de diseño previamente establecidos. Se tuvieron algunas dificultades para el cálculo de la obtención de las fuerzas necesarias para el corte y exprimido de la naranja, estos datos fueron obtenidos experimentalmente mediante la utilización de la máquina Universal y este fue el

Diseño de una maquina extractora de jugo de naranja

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CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1 INTRODUCCION

En el mercado existen diferentes tipos de máquinas para la extracción de zumo

de naranja que pueden ser: manual, manual - mecánica, manual – eléctrica,

mecánica - eléctrica. Siendo estas últimas las que brindan mejores prestaciones

para los usuarios, pero este tipo de máquinas posee un costo demasiado elevado

para la economía actual por lo que el siguiente proyecto tiene como propósito el

diseño de una máquina extractora de jugo de naranja que nos permita obtener el

zumo de naranja de forma automática, eficiente y continua.

Se muestran y analizan en esta investigación diferentes tipos de sistemas y

componentes de tres alternativas de máquinas con diferentes formas de

transmisión de movimiento, alimentación de naranjas, corte de naranja, exprimido

de naranja, remoción de cáscaras, almacenamiento del jugo. Se eligió la

alternativa que satisface los requerimientos de diseño previamente establecidos.

Se tuvieron algunas dificultades para el cálculo de la obtención de las fuerzas

necesarias para el corte y exprimido de la naranja, estos datos fueron obtenidos

experimentalmente mediante la utilización de la máquina Universal y este fue el

punto de partida para el cálculo y selección de los diferentes elementos de todos

los sistemas de la máquina.

La investigación se enfoca al área de diseño sin embargo se tuvieron que aplicar

conocimiento de estática, resistencia de materiales y mecánica aplicada. Además

se tomó en cuenta materiales existentes en el mercado peruano lo cual nos va a

permitir obtener una máquina de alta calidad y de un costo acorde con la

economía de nuestro país.

El desarrollo pretende satisfacer las exigencias de los consumidores con una

importante disminución en el costo y en el tiempo de producción del jugo.

1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

1.2.1 OBJETIVO GENERAL

- Diseñar una Máquina Extractora de Jugo de Naranja.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Diseñar una máquina Extractora de Jugo de Naranja que sea capaz de

cortar, exprimir y separar las cáscaras de naranja de una manera

automática, continua, rápida y eficiente.

- Obtener una máquina que brinde seguridad y ergonomía para el usuario

mediante una fácil carga de las naranjas y que los elementos sean

desmontables para su debida limpieza.

1.3 ALCANCES

- Se recopilará información general acerca de la naranja y las

diferentes formas de extracción del jugo.

- Se creará y estudiará las alternativas.

- Se seleccionará y desarrollará la mejor alternativa.

- Se seleccionará los materiales más apropiados para el diseño, de

manera que la máquina extractora sea segura, resistente, ligera y

económica.

- Se obtendrá un costo aproximado de la máquina.

- Se elaborará planos de conjunto y taller.

1.4 JUSTIFICACION

En la actualidad existen máquinas similares en el mercado pero son importadas y

de costo muy elevado, por lo que se plantea el diseño de máquina de un costo

mucho menor.

El consumo de jugo de naranja recién exprimido mejora sustancialmente la salud,

debido a la cantidad de nutrientes que posee esta y es uno de los mejores hábitos

alimenticios.

Por estas razones se emprendió el diseño de una máquina con un costo de

fabricación moderado y que cumpla con los objetivos inicialmente planteados.

CAPITULO II

ANTECEDENTES

2.1 BASE TEORICA

La naranja es un cítrico que procede del lejano Oriente, se originó hace unos 20

millones de años en el sureste asiático, el esparcimiento de los cítricos desde sus

orígenes se debió a los grandes movimientos migratorios ya que la gente iba de

un lugar a otro y en esos cambios ellos llevaban consigo frutos entre ellos la

naranja, razón por la cual esta fruta se produce en diferentes partes del mundo.

En el siglo XX se descubrieron las virtudes de la vitamina C, algunas décadas han

pasado desde este hallazgo, y hoy en día esta fruta, que cruzó los mares del

océano índico, es indispensable cuando las bajas temperaturas empiezan a

arreciar. 1

La naranja es una fuente de riqueza y nos proporciona un sinfín de

vitaminas necesarias para nuestra salud, fortalece las defensas generales

de nuestro organismo, mejora la cicatrización de heridas, alivia las encías

sangrantes, es excelente para combatir problemas circulatorios, y su

consumo resulta realmente positivo para los diabéticos tipo 1, ya que el

consumo de una naranja previene una hipoglucemia. 2

La naranja tiene una corteza gruesa y adherente, tiene una porción dividida por

membranas radiales en gajos o segmentos. Cada gajo está formado por vesículas

que contienen el jugo, además de una cantidad variable de semillas las cuales

son de color blanco y testa rugosa.

http://etimologias.dechile.net/?naranja

Su aporte calórico apenas se aprecia, en una pieza contiene tan sólo 70 calorías,

y su consumo facilita la metabolización de las grasas y reduce los niveles

colesterol.

Bajo muchas maneras, podemos incluir a la naranja en nuestra dieta, tres piezas

es la cantidad recomendada. Se pueden tomar, enteras como un refrigerio rápido

y refrescante, en zumo para empezar de una forma saludable el día. Es versátil,

su sabor es muy agradable, no engorda, protege nuestra salud.

Consumir naranjas constituye una forma saludable de asegurar la dosis diaria de

vitamina C que el cuerpo necesita, pero sin ningún género de duda es mucho

mejor y más saludable comerse una naranja que su zumo, como también lo es

exprimirse su propio zumo que consumir el envasado comercialmente.

2.2 EL ZUMO DE NARANJA

En la actualidad existe auge de popularidad de bebidas de zumos, entre los que

destaca muy en cabeza el de naranja. En Ecuador esta industria es de las más

poderosas si tenemos en cuenta que el desayuno tradicional incluye un vaso, o

dos de zumo de naranja, lo cual puede dar idea de la magnitud del consumo.

Vale la pena subrayar que los zumos comerciales son nutricionalmente muy

inferiores al zumo fresco que uno mismo puede obtener exprimiendo la fruta, pero

aún así existen notables diferencias entre el uno y la otra.

http://www.a li mentacionsana.com .

2.2.1 CARACTERIZTICAS DE LA NARANJA

La naranja posee varias propiedades que se detallan a continuación:Tabla 2.1.- Propiedades de la naranja

NARANJA Valores nutricionales por 100 g2

Agua 86,75 g Cenizas 0,44 g

Carbohidratos 11,75 g Azúcares 9,35 g

Fibras 2,4 g Valor Energético 47 Kcal

Proteínas 940 mg Líquido 120 mg

Oligoelementos

Potasio 181 mg Fósforo 14 mg

Hierro 100 µg Cobre 45 µg

Calcio 40 mg Magnesio 10 mg

Zinc 70 µg Sodio 0 mg

Vitaminas

Vitamina C 53,2 mg Vitamina B2 40 µg

Vitamina B5 250 µg Vitamina B9 0 µg

Vitamina A 225 Ul Vitamina E 0,18 µg

Vitamina B1 87 µg Vitamina B3 282 µg

Vitamina B6 60 µg Vitamina B12 0 µg

Retinol 0 µg Vitamina K 0 µg

Ácidos grasos

Saturados 15 mg Poli-insaturados 25 mg

Mono-insaturados 23 mg Colesterol 0 mg

Elaboración: PropiaFuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Naranja

2.2.2 ANTECEDENTES

La necesidad de comercializar productos alimenticios han crecido con el paso del

tiempo igual que el desarrollo industrial lo cual ha obligado a buscar nuevos

métodos, técnicas y máquinas que simplifiquen procesos, en este caso la

extracción del jugo de naranja. Lo que se busca es mantener la calidad del

producto y disminuir el tiempo de producción, de igual forma reducir el gasto al

prescindir de una persona que se encargue de producir el zumo en una forma

manual.

La máquina que se quiere obtener es una máquina ligera para una fácil

transportación, ergonómica y de un costo accesible.

Los materiales que van a estar en contacto con el producto deben tener un

alto grado alimenticio por lo que se propone usar acero inoxidable, grilón o

nylon 6 la elección va a depender del análisis del diseño y costo.

Otro requerimiento importante es que las piezas que están en contacto con

el producto tienen que ser necesariamente desmontables para su debida

limpieza, por lo que estas tienen que ser de ensamble sencillo para que

cualquier persona pueda acoplar y desacoplar de una forma fácil, rápida y

segura.

Para que la máquina sea de fácil transportación las medidas deben tener

las siguientes restricciones espaciales: 1m de alto, 0,60 m de ancho y 0,60

de largo y un peso máximo de 35 Kg.

2.3 TIPOS DE MAQUINAS EXTRACTORAS DE JUGO DE NARANJA

Actualmente existen diferentes tipos de máquinas extractoras de naranja las

cuales permiten extraer el zumo de la fruta, pero utilizan dispositivos diferentes y

se clasifican en:

2.3.1 MAQUINA EXTRACTORA MANUAL

El dispositivo manual figura 2.1 fue el primero que surgió en el cual la persona que

deseaba obtener el zumo tenía que cortar y exprimir manualmente la naranja

utilizando sus manos mediante giros circulares alrededor del dispositivo.

Este tipo de exprimidores no es muy higiénico ya que la persona está en contacto

con la fruta.2.3.2 MAQUINA EXTRACTORA MANUAL-MECANICA

Figura 2. 1.- Extracción Manual

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Naranja

El dispositivo manual - mecánico es el más usado figura 2.2 y en este el

operario solo tiene que cortar la naranja ubicarla en el dispositivo y ejercer

una presión sobre el brazo para así obtener el zumo.

Figura 2. 2.- Extracción Manual-

Mecánica Fuente:

www.ambientar.com.ar/.../39/47391839_1362.jpg

2.3.3 MAQUINA EXTRACTORA MANUAL ELECTRICA

El dispositivo manual – eléctrico figura 2.3 se ha hecho muy popular en los

hogares debido a su tamaño y costo. La naranja debe ser partida y presionar

sobre el dispositivo, al igual que el primer caso esto no es muy higiénico ya que el

operario tiene contacto con la fruta.

Figura 2. 3.- Extracción Manual-

Eléctrica Fuente: www.mercadolibre.com.mx/jm/img?

s=MLM&f=295625

2.3.4 MAQUINA DE EXTRACCION MECANICA-ELECTRICA

El equipo mecánico – eléctrico figura 2.4 es utilizado en negocios medianos y

grandes que buscan agilizar el proceso y de esa forma obtener mayores beneficios.

Los tamaños de estas dependen la producción requerida y el espacio disponible

esta es la forma más higiénica de obtener el zumo ya que el proceso es realizado de

forma automática, el producto está listo para ser ingerido. Debido a que el proceso

es automático este tipo de máquinas tienen un costo elevado en comparación a las

descritas anteriormente.

Figura 2. 4.- Extractor Mecánico-Eléctrico

Fuente: Zumex of America

CAPITULO III

PRESENTACION Y SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS

Ante la necesidad de diseñar una máquina extractora de jugo de naranja se

establecen una serie de exigencias que se tiene que cumplir en el diseño,

razón por la cual en este capítulo se definirá las especificaciones técnicas de

la máquina, para posteriormente plantear alternativas de solución las cuales

se analizarán por sistemas y como conjunto. Se definirá el principio de

funcionamiento, sus ventajas y desventajas. Finalmente se obtendrá la mejor

alternativa a ser desarrollada

Para la desarrollo de este capítulo de utilizará como referencia el libro Diseño

Concurrente de RIBA Carles, enero 2002 del cual se tomará todo el

fundamento teórico.

3.1 DEFINICION DEL PROBLEMA

En el Perú existen máquinas similares pero el costo es muy elevado por lo

que se plantea el diseño de una máquina Extractora de Jugo de Naranja

mucho más acorde con la economía de nuestro país.

3.2 PRINCIPIO BASICO DE FUNCIONAMIENTO

Este sistema debe permitir cortar y exprimir naranjas de un diámetro entre 65 mm

hasta 85 mm que es un rango de la naranja que se puede conseguir en el mercado

nacional. El elemento donde se va a almacenar las naranjas debe tener una

capacidad de por lo menos 5 kg (más o menos unas 20 naranjas) ya que el objetivo

de la máquina es prescindir de una persona que realice todo el proceso en forma

manual, las naranjas tienen que ser alimentadas una por una por lo que en el diseño

del sistema de alimentación debe tener una geometría que asegure que estas no

queden atascadas unas con otras.

El proceso corte y exprimido de la naranja tiene que ser continuo para que el tiempo

requerido en esta operación sea mucho menor que el utilizado cuando se lo realiza

en una forma manual, se espera obtener en un minuto entre un litro a litro y medio

de jugo de naranja es decir una capacidad de extracción de 12 naranjas por minuto.

Los materiales a ser utilizados deben ser nacionales, de bajo costo pero que posean

muy buenas propiedades para garantizar seguridad y funcionalidad del equipo. Los

materiales que van a estar en contacto con la fruta tienen que ser materiales que

tengan un alto grado alimenticio es decir que no afecten al ser humano. Otro

requerimiento a tomar en cuenta es el peso ya que se desea obtener una máquina

que tenga un peso razonable para un fácil cambio de lugar de operación.

Los elementos en contacto con la fruta tienen que ser desmontables para su

debida limpieza para que la persona encargada pueda acoplar y desacoplar

estos elementos de la máquina de una manera sencilla y en un tiempo corto.

Otro requerimiento es que el jugo de naranja no se quede estancado dentro

de la máquina ya que esto produce fermentación por lo que el diseño debe

permitir que todo el jugo caiga en un recipiente por la fuerza de gravedad.

Los desechos no tienen que estar en contacto con el jugo y deben ser

almacenados en un recipiente de recolección.

El accionamiento de la máquina será mediante un interruptor encendido-

apagado según la cantidad de jugo requerido.

3.2.1 DIAGRAMA DE FLUJO

Es importante presentar un diagrama de flujo de proceso tabla 3.1 para tener

una idea más clara de los diferentes sistemas y procesos que tiene que tener

la máquina para cumplir con el objetivo de obtener el zumo de naranja de una

manera automática.

Fuente: Propia

Elaboración: Propia

3.3 DEFINICION DE LOS PARAMETROS DE DISEÑO Y PARAMETROS

FUNCIONALES

Una vez definido el principio básico de funcionamiento se procede a dar las

especificaciones técnicas de la máquina que nos van a ayudar a plantear las

diferentes alternativas para posteriormente elegir los mejores elementos y

materiales a ser utilizados en la máquina.

Primeramente se toma en cuenta el entorno de funcionamiento de la máquina:

Ubicación: Se lo utilizará sobre una barra o mesa de un local de expendio de

bebidas naturales, la máquina estará dispuesta de una forma fija pero firme con el

objetivo de evitar cualquier caída o derrame, pudiendo ser fácilmente cambiada de

lugar de operación.

Usuarios: Esta máquina debe brindar seguridad y ergonomía para el usuario

mediante una fácil carga de las naranjas y que los elementos sean

desmontables para la limpieza, que tenga un bajo costo y peso.

Energía: La fuente de energía deberá ser un voltaje de 120 V, corriente

alterna y una frecuencia de 60 Hz.

Tiempo de funcionamiento: el tiempo de funcionamiento va a depender de la

cantidad de jugo requerida por lo que es importa la selección de un motor reductor

que tenga la capacidad de encenderse y apagarse varias veces en el día.

Otros usos: La máquina podría ser utilizada para exprimir otros cítricos,

siempre y cuando cumplan con el rango de dimensión que se obtenga del

diseño, estas frutas pueden ser toronjas o limones.

3.3.1 ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL PROTOTIPO

Las especificaciones que se detallan a continuación son la base para el

desarrollo de un prototipo y son las variables a tener en cuenta en el diseño

de la máquina extractora.

Tabla 3. 2.- Especificaciones Técnicas

Empresa Cliente:

EPN

Producto

Prototipo

:

de una

Fecha

Inicial:20/06/10

Ultima

revisión:02/07/10Empresa de Ingeniería:

Facultad de Ing.

Agroindustrial

Máquina Extractora de

Jugo de Naranja

Página 1/1

Especificaciones

Concepto Fecha Propone R/D Descripción

Función 20/06/10 C

D+I

D

R

D

D

Cortar, exprimir y separar los

desechos de la naranja de una

manera automática y continua

Almacenar 2 litros de jugo.

Capacidad de almacenar 20 naranjas

en una tolva.Dimensiones 20/06/10 I+D R La máquina debe permitir naranjas

entre 65mm a 85mm de diámetro

Materiales 20/06/10 D+I R Alto grado alimenticio, bajo costo y bajo

peso

Energía 20/

06/

10

20/

M

M

R

R

Voltaje de la línea convencional

Funcionamiento con corriente alterna

de 60 Hz

Mantenimiento 20/06/10 C+D R Los elementos que están en contacto

con la fruta deben ser desmontables

para su respectiva limpieza

Seguridad y

ergonomía

20/06/10 I+D

C

R

D

Sistema exprimidor cubierto.

Bajo peso para fácil transportación,

Mantenerse fijo durante el proceso de

Propone: C = Cliente; D = Diseño; I = Ingeniería; M =Marketing.

R/D: R = Requerimiento; D = Deseo

Elaboración: Propia

Fuente: Propia

Una vez planteadas las especificaciones técnicas se procede a tomar en cuenta los

diferentes sistemas de la máquina que ayudan a la selección de alternativas con sus

respectivas ventajas y desventajas para posteriormente hacer un análisis como

conjunto y así llegar a la mejor alternativa de máquina.

Los sistemas utilizados para la obtención del jugo de naranja son:

· Sistema de alimentación de naranjas

· Sistema de transmisión de movimiento

· Sistema de corte de naranja

· Sistema de exprimido de naranja

· Sistema de remoción de desechos

3.4 ESTUDIO DE ALTERNATIVAS

En el estudio de alternativas se describe las partes principales y el principio de

funcionamiento de cada una de las alternativas lo cual permite realizar un análisis

de las ventajas y las desventajas de cada alternativa de máquina

3.4.1 PRIMERA ALTERNATIVA (EXPRIMIDOR NEUMATICO CON

CUCHILLA CIRCULAR Y TORNILLO DE HELICE PARA EXPULSAR

RESIDUOS)

Figura 3. 1.- Exprimidor Neumático

Fuente: Diseño de una Extractora de Jugo de Naranja

3.4.1.1 ELEMENTOS PRINCIPALES

Tubo guía para las naranjas, cuchilla circular, 2 pistones neumáticos, un tornillo

helicoidal, engranes para reducción de velocidad, 3 poleas, colector para el jugo,

cernidero, motor eléctrico, un sistema de compresión de aire, sensores y

actuadores.

3.4.1.2 FUNCIONAMIENTO

El motor gira y transmite su movimiento hacia el eje de la cuchilla mediante un

sistema de bandas y poleas. Simultáneamente se hace girar al tornillo helicoidal a

una velocidad menor utilizando un sistema reductor de velocidad.

La naranja cae por gravedad a través de un tubo guía y es cortada en dos partes

por la cuchilla circular, una vez cortada desciende hasta la parte inferior del tubo

donde cada mitad es conducida hacia la cámara de compresión.

Los pistones son accionados mediante un sistema de aire comprimido donde se

exprime la naranja, el jugo es extraído y cernido y cae a un colector, la pulpa que no

puede pasar a través del cernidero cae cuando la parte inferior de la cámara se

retrae con el pistón.

Hay que hacer notar que el motor se deberá accionar únicamente para cortar la

naranja controlando también el paso de estas hacia la cámara de compresión (se

utiliza sensores).

Una vez que el pistón llega a su punto inicial, la base de la cámara vuelve a la

posición original, y se acciona nuevamente el motor para realizar un nuevo ciclo de

operación.

Los residuos de naranja son arrastrados hacia un compartimiento de desperdicios

en un costado de la máquina mediante el tornillo.

A continuación se muestran las partes del exprimidor neumático.

Figura 3. 2.- Diferentes vistas del Exprimidor Neumático

Fuente: Diseño de una Extractora de Jugo de Naranja

3.4.1.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS

En la siguiente tabla se muestran las ventajas y desventajas que tiene este tipo de

máquina para cada uno de los sistemas.

Tabla 3. 3.- Ventajas y Desventajas del Exprimidor Neumático

SISTEMA VENTAJAS DESVENTAJAS

Transmisión Utiliza mecanismo de

poleas de fácil

construcción.

Transmisión de

movimiento directo al

tornillo helicoidal

Sistema de transmisión

independiente del sistema de

exprimido. Se tiene que reducir la

velocidad para mover al tornillo helicoidal.

Alimentación Utiliza menos espacio La alimentación no es continua

debido a que no posee una tolva de

almacenamiento.Corte Gran velocidad de

corte.

Muy complejo para hacer girar

la cuchilla se necesita poleas. Corta

en partes desiguales ya que esto

depende del tamaño de la

naranja. Sistema muy costoso.

Exprimido Gran fuerza de

exprimido

Necesita un sistema adicional de

aire comprimido para exprimir la

naranja. Alto costoRemoción Expulsión continua de

desperdicios Facilidad

en el mantenimiento

El sistema es muy complejo solo

para almacenar los desechos

Almacenamiento Directo al vaso para

ingerirlo

Mínima capacidad

de almacenamiento

Elaboración: PropiaFuente: Diseño de una Extractora de Jugo de Naranja

3.4.2 SEGUNDA ALTERNATIVA (EXPRIMIDOR CON CILINDROS

EXCENTRICOS)

Figura 3. 3.- Exprimidor con cilindros excéntricosFuente: Orangenius Manual Ver. 1.0 November 2006

3.4.2.1 ELEMENTOS PRINCIPALES

Motor eléctrico, tubo guía para las naranjas, mecanismo de cuatro barras para el

corte de la naranja, cuchilla plana, cilindro exterior, cilindro interior (con paredes tipo

cernidero), ducto y colector de jugo, colector de desechos.

3.4.2.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El motor transmite un movimiento giratorio al cilindro exterior el mismo que está

conectado a un cilindro interior que está excéntrico.

a naranja es alimentada a través de un ducto y llega hacia unos brazos tipo levas

que tienen un movimiento de vaivén que es suministrado por un mecanismo de

cuatro barras los cuales impulsan la naranja contra la cuchilla la cual divide la

naranja en dos mitades.

Cada una de estas mitades cae dentro de dos cilindros rotatorios de acero

inoxidable donde estos son exprimidos.

La parte exterior de la naranja es presionada en contra del cilindro exprimidor

exterior mientras que el lado plano o lado cortado es presionado contra la pared

perforada (tipo tamiz) de un cilindro exprimidor interior lo que permite que solo la

pulpa pase a la parte exterior del cilindro donde es almacenado el jugo de naranja.

La cáscara con su aceite amargo pasa a través de un canal interno hacia un

receptor de desechos. La esencia de la naranja pasa a través de un cernidero hacia

un recipiente donde se almacena el jugo de naranja.

Cuando el contenedor de desechos está lleno suena una alarma que avisa que

debe ser vaciado.

3.4.2.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS

En la siguiente tabla se muestran las ventajas y desventajas que tiene este tipo de

máquina para cada uno de los sistemas.

Tabla 3. 4.- Ventajas y Desventajas del Exprimidor con Cilindros Excéntricos

SISTEMA VENTAJAS DESVENTAJAS

Transmisión Se utiliza el movimiento

rotatorio para cortar y

exprimir la naranja.

Dificultad para transmitir el

movimiento del cilindro exterior al

interior.

Alimentación Utiliza menos

espacio.

Alimentación

Poca capacidad de alimentación.

Corte Cuchilla fija Se necesita presión en la fruta a

cortar.

La cuchilla debe estar bien afilada.

Exprimido Gran fuerza de exprimido Toda la naranja es exprimida por lo

que se corre el riesgo de que la

parte amarga de la cáscara se

ponga en contacto con el jugo.

Pérdida de contacto de los

cilindros cuando existe algún tipo

de atascamiento Mantenimiento

difícil

Remoción Expulsión continua de

desperdicios

Se necesita constante limpieza del

cilindro interior ya que este se tapa

por su forma tipo cernidero.

Almacenamiento Almacenamiento interior

ocupa menos espacio.

Sensor que permite

regular la cantidad de jugo

almacenado.

Necesita de un sensor que detiene

el funcionamiento de la máquina ya

que el almacenamiento es interno

por lo que el costo de la máquina

aumenta.

Elaboración: Propia

Fuente: Propia

3.4.3 TERCERA ALTERNATIVA (APLASTAMIENTO ROTATORIO)

Figura 3. 4.- Alternativa Aplastamiento Rotatorio

Elaboración: Propia

Fuente: Propia

3.4.3.1 ELEMENTOS PRINCIPALES

Motorreductor, mecanismo de engranajes para trasmisión de movimiento,

exprimidores superiores, cuchilla, exprimidores inferiores, removedores de

desechos, colector de jugo y colector de desechos.

3.4.3.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El Motor reductor transmite el movimiento a través de un par de engranajes rectos

al sistema de ejes-engranajes el cual a su vez hace girar a los moldes tanto

hembras como machos para que estos realicen la extracción del jugo de las

naranjas.

La naranja pasa a través de un ducto de alimentación para depositarse en el

exprimidor superior derecho.

Como los exprimidores superiores son iguales y su movimiento es sincronizado

estos hacen que la naranja pase a través de la cuchilla y se divida en dos partes.

A continuación se deposita la mitad de la naranja en los exprimidores superiores y

es en ese momento en el que entran en contacto con los exprimidores inferiores y

se obtiene el jugo que es depositado en el colector de jugo. Una vez exprimido los

desechos son obligados a pasar por los removedores donde son depositados en

los recolectores de desechos.

3.4.3.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS

En la siguiente tabla se muestran las ventajas y desventajas que tiene este tipo de

máquina para cada uno de los sistemas.

Tabla 3. 5.- Ventajas y Desventajas del Exprimidor de Aplastamiento Rotatorio

SISTEMA VENTAJAS DESVENTAJAS

Transmisión Se utiliza el movimiento rotatorio para alimentar, cortar y exprimir la naranja. Movimiento giratorio constante

Se necesita de engranajes y ejes lo que aumenta el costo y el peso.

Alimentación Buena capacidad de

almacenamiento.

Utiliza más espacio

Corte Posición definida de la

cuchilla en todo momento.

Se necesita presión en la fruta a cortar.

La cuchilla debe estar bien afilada

Corte en plano al azar

Exprimido Gran capacidad de esprimido.

Fácil mantenimiento.

Necesitan estar bien

sincronizados los exprimidores

superiores con los inferiores.

Remoción Automática no existe riesgo de

atasco de las partes

Un poco difícil la construcción.

Almacenamiento Facilidad para adaptar varios recipientes ya que el almacenamiento es exterior. Adaptabilidad de recipientes existentes en el mercado.

Aumento en el volumen ocupado por la maquina. No posee sensor que advierta que el recipiente está lleno.

Elaboración: Propia

Fuente: Propia

3.5 EVALUACION DE ALTERNATIVAS

La evaluación de las alternativas se la realiza con el método ordinal corregido de

criterios ponderados que permite integrar los resultados de los criterios de

valoración que se describen a continuación.

3.5.1 CRITERIOS DE VALORACION

Cada sistema tendrá diferentes criterios de valoración dependiendo de su función,

de los cuales se buscara el que mayores ventajas ofrezca al conjunto y los

criterios de valoración se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 3. 6.- Criterios de valoración de alternativas

Elaboración: Propia

Fuente: Propia

3.5.2 EVALUACION DE LOS PESOS ESPECIFICOS DE LAS

DISTINTAS SOLUCIONES PARA CADA CRITERIO

Evaluación del peso específico del criterio costo

Solución C>Solución B>Solución A

COSTO Solución A Solución B Solución C X+1 Ponderada

Solución A 0 0 1,0 0,167

Solución B 1 0 2,0 0,333

Solución C 1 1 3,0 0,500

SUMA 6,0 1

Evaluación del peso específico del criterio funcionalidad

Solución C>Solución B=Solución A

FUNCIONALIDAD Solución A Solución B Solución C X+1 Ponderada

Solución A 1 1 3,0 0,500

Solución B 0 0,5 1,5 0,250

Solución C 0 0,5 1,5 0,250

SUMA 6,0 1

3.6 TABLAS DE CONCLUSIONES

4. BIBLIOGRAFIA

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1866/1/CD-2798.pdf

http://frutal-es.com/docs/centro/manualestandares.pdf