Proyecto de Graduación
Diseño de máquina portátil para la cosecha semi-mecanizada de cerezas de café: COCAFÉ
Autor
Laura Michelle Vargas Flores
Nancy Suyapa Reyes Brizuela
Resumen
La recolección de cerezas de café es una de las actividades más importantes en la caficultura, representando un 40% de los costos totales del proceso. En Honduras, la cosecha se ha realizado de manera manual, ya que la topografía irregular del país imposibilita la implementación de máquinas. Adicionalmente, estas máquinas han comprometido la salud del cafeto y/o los estándares de calidad de la cosecha. Si bien es cierto, con la cosecha manual se ha obtenido un café de alta calidad, la eficacia del proceso no es la óptima y la mano de obra calificada es escasa. Para esta investigación se ha diseñado COCAFÉ (Cosechador de Cerezas de Café), un prototipo portátil que mediante rotación mecánica permite la recolección selectiva de cerezas de café. COCAFÉ consiste en dos actuadores con dimensiones adaptadas para el desprendimiento individual de cerezas de café. Un motor de corriente directa transmite la potencia mediante un sistema mecánico que contiene dos engranes cónicos de inglete, dos ejes, dos poleas y una banda. COCAFÉ fue sometido a una serie de simulaciones para verificar su correcto funcionamiento. Se ha realizado un análisis de movimiento mediante el cual se obtuvo el esfuerzo, la deformación y el factor de seguridad de los elementos críticos del sistema mecánico. Adicionalmente, se obtuvieron la potencia consumida del motor y el torque necesario para desprender las cerezas de café. Asimismo, se ha realizado una simulación eléctrica que avala el funcionamiento adecuado del circuito. The harvest of coffee cherries is one of the most important activities in coffee crops, representing 40% of the total cost of the process. In Honduras, the harvest has been done manually due to the irregular topography of the country that makes it impossible to implement many machines. In addition, these machines have compromise coffee health and / or crop quality. Even though highquality coffee has been obtained by manual harvesting, the efficacy of the process is not optimal and skilled labor is scarce. For this research a portable prototype that, by mechanical rotation, allows the selective harvest of coffee cherries has been designed. The prototype is named COCAFÉ. COCAFÉ consists of two actuators with dimensions adapted for the individual detachment of coffee cherries. A direct current motor transmits power through a mechanical system that contains two conical miter gears, two shafts, two pulleys and a band. COCAFÉ has undergone a series of simulations to verify its correct operation. A motion analysis has been carried out through which the stress, deformation and safety factor of the critical elements of the mechanical system were obtained. Likewise, an electrical simulation has been carried out that guarantees the proper functioning of the circuit.