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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO

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Academic year: 2023

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Desarrollo de equipos de clasificación mediante la detección de impurezas y residuos de cáscara en el grano de frijol. El espesor del borde se basa en el espesor del grano y la velocidad de corte variable.

El cultivo de haba

  • Planta
  • Semilla o grano
  • Consumo
  • Producción

El principal destino de la producción de frijol en nuestro país es el mercado nacional, ya que a lo largo de la historia no se ha distinguido como una hortaliza que genere cantidades significativas de divisas. Desarrollo de cultivares de frijol sembrados en condiciones de lluvia estacional en Ciudad Serdán, Puebla.

Cuadro 2.1. Composición química  del grano de haba (% materia seca)
Cuadro 2.1. Composición química del grano de haba (% materia seca)

Propiedades físicas

  • Contenido de humedad
  • Forma y tamaño
  • Esfericidad
  • Densidad
  • Porosidad
  • Masa

8 otro, por lo que es importante prestar atención al tipo de base que elijas para el contenido de humedad. Se define como la distancia entre los extremos de longitud, ancho y espesor del grano. Se obtiene probando en un recipiente graduado con un volumen conocido de agua destilada, se desplaza según la cantidad de gránulos introducidos, dicho volumen es necesario para los cálculos de densidad aparente y densidad aparente, se mide en unidades cúbicas.

Densidad verdadera: se calcula a partir de las densidades de los componentes de un material, suponiendo conservación de masa y volumen n. Densidad del polvo: La densidad medida cuando un material ha sido pulverizado hasta tal punto que ya no contiene poros. Densidad de partícula: la de una muestra que no ha sido modificada estructuralmente, por lo que incluye el volumen de todos los poros cerrados y no el de los poros con conexiones externas.

Densidad Aparente: Es la densidad de una sustancia cuando se incluye el volumen de todos sus poros.

Propiedades mecánicas

  • Fuerza de compresión
  • Deformación
  • Esfuerzo
  • Módulo de deformabilidad o elasticidad aparente
  • Energía absorbida
  • Razón de Poisson

Es una cantidad que expresa la cantidad de materia que hay en un cuerpo, medida por su inercia, que determina la aceleración que produce una fuerza que actúa sobre él. Durante la prueba de compresión, se mide mediante sensores de instrumentación que registran la magnitud de la fuerza durante el período de prueba. El estrés es una fuerza que actúa sobre la unidad de área en la que se aplica; existen tensiones de tracción, flexión, compresión y corte.

La deformación no tiene dimensiones y a menudo se expresa en pulgadas/pulgadas o cm/cm. En la curva tensión-deformación se toma como la pendiente de la curva en la región que va desde el origen hasta el límite de proporcionalidad, lo que se conoce como módulo de elasticidad. Es la cantidad de energía necesaria para alcanzar el punto de falla de un material durante una prueba, medida en julios e interpretada como el área bajo la curva fuerza-deformación de un material.

Se define como una propiedad adimensional de los materiales que relaciona la deformación lateral con la deformación longitudinal.

Resumen

Abstract

Introducción

15 partes animales y vegetativas de la planta se utilizan como capa térmica en corrales para animales (Altuntaş & Yıldız, 2007). La resistencia de la semilla a la compresión juega un papel importante en las operaciones que realiza la industria, así como en el diseño de maquinaria (Mohsenin, 1986), ya que es deseable que la maquinaria utilizada y la velocidad del proceso provoquen la el menor daño posible a la semilla. Mosca, 2005) señala que es posible determinar la fuerza promedio ejercida durante una colisión, por lo que se considera posible relacionar la fuerza y ​​el desplazamiento en un ensayo de compresión con la fuerza y ​​el desplazamiento en un ensayo de impacto utilizando ecuaciones que se ajusten a estos fenómenos. .

Los resultados obtenidos por algunos autores indican que la resistencia mecánica de las semillas depende de varios factores, entre ellos su contenido de humedad, su madurez y la variedad a la que pertenecen. Kumar, Prasad, Chandra, & Debnath, 2016) y (Sologubik, Campañone, Pagano, & Gely, 2013) sustentan las siguientes consideraciones respecto a la importancia de las propiedades físico-mecánicas del grano: Conocimiento de la morfología y distribución de la semilla El tamaño es esencial para el diseño adecuado de los equipos de limpieza, clasificación y separación. Además, las dimensiones características permiten calcular la superficie y el volumen de los granos, aspectos importantes para modelar el secado y la ventilación (Al-Mahasneh & Rababah, 2007).

Además, la porosidad de la masa de grano determina la resistencia al flujo de aire durante la operación de aireación y secado (Brooker, Bakker-Arkema, & Hall, 1992; Kachru, Gupta, & Alam, 1994).

Materiales Y Métodos

  • Material vegetativo
  • Contenido de humedad
  • Forma y tamaño
  • Área superficial
  • Masa
  • Densidad y porosidad
  • Medición de las propiedades mecánicas
  • Medición de la fuerza de ruptura
  • Medición del desplazamiento en el punto de ruptura
  • Medición de la energía absorbida
  • Análisis estadístico

Se evaluaron las propiedades mecánicas de cada una de las variedades: módulo proporcional de deformabilidad, deformación en el punto de rotura de la cáscara (tegumento), fuerza de rotura, energía absorbida y consumo energético específico hasta el punto de rotura de la cáscara del grano. trigo. A partir de la información registrada en cada ensayo se determinó el módulo proporcional de deformabilidad, fuerza de rotura, energía absorbida y deformación en el momento de la falla, ver Figura 3.2. Los radios de curvatura R y r se calcularon utilizando la circunferencia de los dos ejes de las semillas en contacto con las placas del equipo como se muestra en la Figura 3.3 y la Figura 3.4.

Para realizar la circunscripción se utilizaron imágenes en tres planos de la semilla obtenida en la prueba de compresión axial. Para determinar el valor de la constante K, primero se calculó el ángulo de curvatura de las superficies de contacto β formadas entre el plano normal de la placa de presión y la curvatura del cuerpo utilizando la ecuación (10). En el caso del plano transversal, dado que ambos extremos de la semilla no son simétricos, la ecuación (12) fue utilizada por (Couto et al., 2002).

Es el desplazamiento relativo desde el origen de la carga en contacto con la probeta D, (desplazamiento en cero) hasta el punto de rotura del tegumento o del sonido de rotura.

Figura  3.1. Orientación  de las muestras (grano de haba) respecto a los ejes  de prueba
Figura 3.1. Orientación de las muestras (grano de haba) respecto a los ejes de prueba

Resultados y discusión

  • Normalidad de los datos
  • Contenido de humedad
  • Dimensiones
  • Área superficial
  • Grosor del tegumento
  • Masa
  • Densidad y porosidad
  • Diámetro medio geométrico y diámetro media aritmético
  • Esfericidad
  • Resistencia a la compresión
  • Desplazamiento
  • Energía absorbida
  • Módulo proporcional de deformabilidad
  • Análisis estadístico

De las pruebas se obtuvo el comportamiento de la fuerza en el punto de rotura, como se muestra en la Figura 3.14, donde el promedio para los ejes X, Y y Z varía alrededor de 400N, 390N y 670N respectivamente. La variedad Sc requería mayor potencia en el eje Z, Tarragona en el eje Y y F puede 110 pulgadas. Se puede observar en la Figura 3.15, los valores del desplazamiento de las muestras hasta el punto de rotura del grano, para esta gráfica se tomó un n=30 para cada eje, los valores para el eje X e Y -eje, largo y ancho respectivamente, son más homogéneos que para el eje Z.

La Figura 3.16 muestra los datos de la energía absorbida Ea en Julios [J], para 8 variedades de frijol, para los valores del eje X y del eje Y se ve cierta relación estrecha, con el valor para el eje de arriba Z, seguido de la energía del eje X, y con menor energía el eje Y, siendo este último el eje que menor energía requiere para romper el tegumento del grano. El eje Y es mayoritariamente más bajo que los ejes X y Z para este tamaño y ofrece una variación menor en la variedad Tr y Cr que los demás. Está claro que para el diseño de equipos de casco, el eje con menor desplazamiento de fuerza y ​​por lo tanto energía requerida para retirar el tegumento es el eje Y, seguido del eje X, por lo que estos ejes son óptimos para ejercer fuerza. acción.

En cuanto a dimensiones, el eje Z es el que presenta menor variabilidad, y por tanto es el eje en el que mejor se pueden acomodar los granos respecto a cuchillas de corte u otros mecanismos.

Figura  3.6. Dimensiones de los ejes X, Y y  Z, vs ocho variedades de haba.
Figura 3.6. Dimensiones de los ejes X, Y y Z, vs ocho variedades de haba.

Conclusiones

Como se puede observar en la Figura 4.3, para la estructura de soporte se utilizó un perfil tipo Bosch, aunque puede ser de otro material (acero, madera, polímeros, materiales compuestos, etc.), la ventaja del material es el deslizamiento. a lo largo de los 4 lados del perfil que permite el paso de las piezas de unión para facilitar los ajustes, principalmente la estructura de Zaranda, ver figura 4, la cual debe tocar ligeramente la cinta transportadora, ver figura 5, para evitar que la semilla o grano salte durante el Movimiento de movimiento que va desde la criba hasta la cinta transportadora. 44 En la figura 4.4 se puede ver un motor controlado por el sistema de control electrónico. Donde se pueden variar las relaciones con las que gira el motor (6), mediante dos engranajes, de 9 y 31 dientes, transmisión por cadena, las revoluciones con las que gira una flecha que conecta un eje excéntrico "Detalle A" con la varilla (9) que permite la transmisión de un movimiento circular en un movimiento oscilante de ida y vuelta, tipo horizontal, ya que la pantalla está suspendida por los cuatro soportes (1), los 4 soportes (1) tienen un ajuste de la variación del ángulo de la pantalla con relación a la horizontal, esta última se puede regular en un rango de 5 a 15°, según el tipo de grano y el caudal deseado.

45 Como se puede ver en la Figura 4.5, la cinta transportadora requiere dos cilindros, cuyos extremos están ahusados ​​de 0,5° a 1° para evitar que la cinta se incline hacia un lado. Soportado por un brazo de acero de 5/8", con dos casquillos por cilindro, estos se fijan a la estructura de soporte mediante 2 cojinetes de 5/8 por cada cilindro, estos cojinetes deben tensarse en un perfil tipo Bosch para evitar que la correa o . que la correa (10) oscile hacia uno de los lados de los dos rodillos que la soportan. La cinta transportadora tiene un motor que gira de 80 a 110 s-1, y a través de dos engranajes de igual número de dientes con transmisión por cadena se logra el avance de la cinta, que tiene la función de transportar los granos desde la criba. a la rampa de la oscura sala de selección, además de separar los granos de cada una de las siete líneas de clasificación.

Como se puede observar en la Figura 4.6, el grano sale de la tolva, se mueve por gravedad hasta la parte superior de la criba, donde el motor de la criba genera un movimiento oscilatorio y permite que el grano se mueva hasta coincidir con la correa, mecanismo que le permite hacer. Los granos se separan entre sí, el grano ingresa al cuarto oscuro, donde se mueve por gravedad sobre el plano inclinado y a través de una cámara digital y un espejo se aprecia la presencia o ausencia de la cáscara, la cual envía una señal al sistema de granos. . Control electrónico que permite activar o no el blindaje del actuador (solenoides) y así generar la separación.

Figura  4.1. Imagen  del equipo de clasificación automática mediante visión  artificial para granos de haba
Figura 4.1. Imagen del equipo de clasificación automática mediante visión artificial para granos de haba

Figure

Cuadro 2.1. Composición química  del grano de haba (% materia seca)
Cuadro 2.2. Valor en el mercado del cultivo  del haba a nivel  nacional, año de  2015
Figura   2.1. Desarrollo  de cultivares  de  haba  sembrados  bajo  condiciones  de  lluvia  estacional en  Ciudad  Serdán,  Puebla
Figura  3.1. Orientación  de las muestras (grano de haba) respecto a los ejes  de prueba
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Referencias

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