Diseño y simulación de una mezcladora-amasadora para preparar 12 KG/H de pasta alimenticia.

Abstract

La elaboración manual de la pasta presenta inconvenientes en factores como homogeneidad, esfuerzo y tiempo de preparación. En la actualidad, existen máquinas capaces de realizar este trabajo en un tiempo relativamente corto, la problemática está en que estas máquinas no se encuentran comercialmente en Ecuador; por lo que para poderlas obtener se debería importar del exterior. Esto haría incrementar aproximadamente entre un 30% al 50% más de su valor comercial, debido a costos de importación y aranceles. El presente trabajo se enfoca en dar una solución de diseño para la elaboración de una máquina capaz de realizar 12 Kg/h de pasta alimenticia, considerando los procesos de mezclado-amasado y extruido. Los ejes de mezclado y extrusión estarán sometidos a cargas radiales y axiales, determinando así los valores de los factores de seguridad necesarios para que los diámetros de los ejes no fallen bajo cargas estáticas ni a fatiga. Los valores del factor de seguridad a fatiga, calculados analíticamente, serán de 2.04 para el eje de mezclado y 2.5 para el eje de extrusión. La simulación realizada en SolidWorks de los ejes de mezclado y extrusión proporcionan un factor de seguridad estático de diseño de 2.21 y 3.18 respectivamente, lo cual garantiza, que se ha realizado correctamente el diseño de los mismos. El análisis financiero muestra que el costo más representativo en la construcción de la máquina corresponde a los dos motores, los cuales representan aproximadamente el 41% del costo total; Además se mostrará que el tiempo requerido para recuperar la inversión inicial será de dos meses, puesto que con esta máquina se puede duplicar la producción de pasta dentro de un local comercial.