Diseño de una máquina de fabricación de pastillas miniatura de dulce de caña molido
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2023
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Resumen
Se desarrolla el diseño de una máquina formadora de pastillas de dulce molido para la elaboración de agua dulce instantánea, con el objetivo de apoyar a la MYPYME ASO- DULCE. Esta es una asociación de productores de la caña de azúcar, clave del desarrollo económico de la zona donde se ubica, la Paz de San Ramón. El objetivo principal es generar un diseño de una máquina que le permita a ASODULCE incursionar en el mercado nacional costarricense con este nuevo producto. Para tal efecto, se inició por una caracterización del dulce molido, basado en experimentos de densidad, forma y capacidad de compactación. Esto permitió constatar la necesidad de realizar 4 procesos para obtener una pastilla de dulce íntegra y sólida: dosificación de dulce, compactación en molde, calentamiento y desmoldado. Seguidamente, se diseñaron los mecanismos necesarios para ejecutar cada etapa del proceso, a la vez que se validaron con simulaciones térmicas y mecánicas. Para la dosificación, compactación y el desmoldado se diseñó un molde con pistones neumáticos y un vibrador, el cual carga una cavidad con dulce y luego genera la forma adecuada por medio de fuerza directa. Para el caso del calentamiento, se generó en el molde una cavidad para albergar una resistencia, la cual se encarga de secar el producto. Además, se realizó un experimento de calentado de pastillas en un prototipo parcial del molde, lo que validó el proceso propuesto y la consistencia del producto deseado. Finalmente, se cotizó la construcción de la máquina con proveedores de equipo neumático, electrónico y un taller de precisión
A design for a cane sugar pill forming machine has been developed to produce instant flavored water. The primary objective of the project is to support ASODULCE, a small business association of cane sugar producers that plays a key role in the economic growth of its location, La Paz de San Ram´on. The project aims to generate the design of a machine that allows ASODULCE to enter the national market with a new product. The project commenced with a characterization process of the base product for the pill: granular cane sugar. This process required several experiments to measure density, texture, and compressibility. These experiments confirmed the need for four basic processes to achieve a solid and compact pill: granular cane sugar dosing, compression inside a mold, heating, and extraction from the mold. The mechanisms for these processes were designed and then validated through thermal and mechanical simulation. For the dosing and compression stage, a special mold with pneumatic pistons and a vibrator was designed. These systems load the raw product into the mold and generate a circular form through direct force. To facilitate the heating process, a cavity was located inside the mold to hold a resistive element that oversees drying the pill. A heating experiment was also conducted using a prototype mold to validate the pill concept and the attainability of the desired product.
A design for a cane sugar pill forming machine has been developed to produce instant flavored water. The primary objective of the project is to support ASODULCE, a small business association of cane sugar producers that plays a key role in the economic growth of its location, La Paz de San Ram´on. The project aims to generate the design of a machine that allows ASODULCE to enter the national market with a new product. The project commenced with a characterization process of the base product for the pill: granular cane sugar. This process required several experiments to measure density, texture, and compressibility. These experiments confirmed the need for four basic processes to achieve a solid and compact pill: granular cane sugar dosing, compression inside a mold, heating, and extraction from the mold. The mechanisms for these processes were designed and then validated through thermal and mechanical simulation. For the dosing and compression stage, a special mold with pneumatic pistons and a vibrator was designed. These systems load the raw product into the mold and generate a circular form through direct force. To facilitate the heating process, a cavity was located inside the mold to hold a resistive element that oversees drying the pill. A heating experiment was also conducted using a prototype mold to validate the pill concept and the attainability of the desired product.
Descripción
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería mecánica)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería, 2023
Palabras clave
CAÑA DE AZUCAR - INDUSTRIA Y COMERCIO, CAÑA DE AZUCAR - PRODUCTOS, DISEÑO DE MAQUINAS, PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS - INNOVACIONES TECNOLOGICAS