Diseño de una máquina fermentadora de cacao con 450 kg de capacidad para generar una remoción uniforme del grano, ubicada en Jaén

Abstract

Tras realizar varias visitas a empresas de cacao ubicadas en Jaén, Cajamarca, se logró verificar la problemática que se posee con respecto al tipo de fermentación que suelen emplear. La fermentación que se practica en las empresas visitadas está asociada a un método natural que generalmente necesita que cada cierto tiempo se haga una remoción del grano dentro de las cajas fermentadoras, dicha actividad requiere la participación de más de un operario para que se pueda cumplir con los plazos. Este problema causa que las empresas dedicadas a la fermentación de cacao se vean afectadas ya que se está pagando a mayor cantidad de operarios para hacer el proceso de remoción del grano y a vez se tiene el problema que el fermentador con el que se cuenta presenta problemas por el material utilizado. En la presente investigación se describe el diseño de una máquina fermentadora de cacao de acero inoxidable con capacidad de 450 kg, basado en las teorías de diseño de elementos de máquinas y las referencias de diseños anteriores. La finalidad del diseño se enfoca en plantear una máquina capaz de hacer una remoción por sí sola y que pueda mantener el grano con sus propiedades naturales, esto con el objetivo de beneficiar el proceso del producto en las empresas que comercializan este tipo de alimento. La potencia que tendrá la máquina fermentadora para generar la remoción de granos será de 2,6 kW y girará con una velocidad de 15,7 RPM, parámetros proporcionados por un motorreductor de la marca Siemens, para el diseño del eje, se calculó un diámetro de 50 mm y para las paletas de remoción, se proyecta 5 ejemplares las cuales tendrán un espesor de 1 cm y una longitud de 40,5 cm. La cámara de fermentación será hexagonal con una longitud de 1,2 m y cada lado medirá 60 cm El diseño planteado se sometió a un análisis estático para corroborar la seguridad de cada parte y sistema. Se pudo hallar un Factor de seguridad de 1,4 para el eje, 2,35 para las paletas de remoción y 15,5 para la estructura que soportará todo el peso de la máquina y la capacidad del grano. El diseño de una máquina fermentadora de cacao asegura una buena rentabilidad la cual se demuestra con un TIR de 36% hallado en el análisis financiero.