El documento describe el diseño y construcción de un prototipo de seleccionador de granos de quinua. El prototipo consiste en un tambor rotatorio dividido en tres secciones con mallas de diferentes diámetros para separar los granos en tres calidades. El objetivo es crear una máquina asequible y funcional para pequeños productores de quinua que les permita clasificar y agregar valor a sus granos.

1. MEMORIA DESCRIPTIVA SELECCIONADORA DE QUINUA
PROCESAMIENTO DE QUINUAEN PUNO
PRESENTACION
Una de lasgrandeslimitantesdentrodel procesode producciónagrícola,esano dudar la faltade
tecnologíapara lasdiferentesetapasde laposcosecha.Más aún, si se trata de cultivosque como
la quinua,requierenobligatoriamentede ciertostratamientoso procesosagroindustrialesprevios
al consumo.
Se han estudiadolosprincipalesaspectosde Iaposcosecha de quinuacomoson: trilla,
clasificaciónde granos, eliminaciónde saponina,secadode granoyconservaciónde semilla.
Ademásse haninvestigadovariosaspectossocioeconómicosdel cultivocomoson:costosde
producción,comercializaciónyformasalternativasde uso;cuyosreportesse presentanenesta
publicaciónyse esperaque se conviertanenunafuente de consultaparalosinteresadosen
producir,procesaro comercializarquinua.
Diseño,construcción y prueba de un prototipo de seleccionadorade granos de quinua
Introducción
La quinuaesunproducto que en Perúse ha manejadoenforma tradicional.Laofertacasi siempre
ha sidoenpequeñas cantidadesysinconsiderarenlomásmínimalasexigencias del mercadoy
mercadeo.
A partirde losúltimosaños,aparece Uninterésa nivel nacional ainternacional porincorporarla
quinuaal consumodiario.Losindustriales,comerciantesyconsumidoresfinalesse encuentran
con que la oferta,ademásde serincipienteesde malacalidad.Se ofrece quinuamezclada, entre
granos de diferentestamañose impurezas.
Por otro ladolosproductoresde quinua,requierende unmejoramientoensustécnicasde
producciónIa que quiere decirque aparece lanecesidadde contarconsemillasde calidadentre
otros factores.TodoestojustificaIanecesidadde identificaryestablecermetodologíasde
clasificarlassemillasde quinua,separandolosgranosde primeracalidadparasemillaocomercio
(internooexterno),losgranosde segundacalidad,parausoindustrial ylasimpurezasyotras
desperdicioscomountercersubproducto.
Si esta clasificaciónasrealizadaanivel de productor,se lograríaunsignificativovaloragregadoy
enconsecuenciase alcanzaríaun mejoringresoparael productor.
Comoes difícil conseguirunmecanismooherramientaque sirvaparaclasificargranosa nivel de
fincay menosa nivel de pequeñosproductores,comosonloscultivadoresde quinua;se
incursionoendiseñoyconstrucciónde unprototipo,que puedaserfuncionalanivel de pequeñoa
medianocentrode acopioy,puedadar servicioagrupos de agricultoresasociadosen
comunidadesocooperativas.

2. De estaforma,el objetivode este estudiofue:Diseñar, construiryevaluarunprototipode
clasificadorade quinuay otrosgranos,con capacidad,funcionalidadycostoaptospara ser
adquiridoyutilizadoanivel de pequeñaempresa.
Estudios y observacionespreliminaresdel procesode clasificaciónde granos
Se procedióa observary describirlosprincipalessistemasymecanismosexistentespara la
clasificación de granos,conel finde encontrary adaptar Ia mejoropción para procesarlassemillas
de quinua.
El prototipode maquinaseleccionadorade granospor laEMPRESA KALLPA PUNO. El tambor está
conformadopordos cilindrosconcéntricos,el exterioresel bastidormientras que el interior es
un tamiz que hará que los granos sean seleccionados en dos tamaños diferentes: el
primero será de grano pequeño mientras que luego saldrá grano grande y de acuerdo a lo
señaladoenlaTabla 4 se usará enel primertramo la mallaASTM12 mientrasque enel segundo
tramo se usará la mallaASTM10. Puesel innovadorenlacaracterizaciónde su producto señaló:
“La quinuade primeracalidadtiene diámetro de granomayora 2,2 mm, la de segundacalidadde
granos sonde diámetroentre 1,8 m y 2,2 mm y latercera calidadde granos son de diámetro
menora 1.8 mm”. Conla selecciónde mallaseleccionadase tendrádostipos de grano:
 Malla ASTM 10 – Grano grande: mayor a 2mm de diámetro (entre 1era y 2da
calidad).
 Malla ASTM12 – Grano chico:hasta 2mm (entre 2da y 3ra calidad).

3. DESCRIPCIÓN DE LA SELECCIONADORA DE QUINUA
La máquina de seleccionadora de quinua propuesta por el innovador es una máquina
seleccionadora de tambor rotario. Consiste enunacribatipo tambor rotatoriolargo,enla cual se
divide entresmallas,siendolosorificiosde diferentesdiámetros segúnnormatécnica,conlose
obtendrá3 tamañosde quinua:grande,medianoypequeños comose ve enel cuadro.
DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LOS GRANOSDE QUINUAEN FUNCIÓNDEL DIAMETRO
PROMEDIO.
La fuerzaparael funcionamientose dapor mediode unmotor eléctricoque proporcionalafuerza
para el giro del tambor.La quinuaesempujadaporunasplanchasmetálica soldadaformandouna
trayectoriahelicoidal pegadaalamalla,que hace que la quinuapase por losdostamicesy
finalmenteseanexpulsadoslosproductosnocribados.

4. MODELO DE SELECCIONADORA DE QUINUA
Diseñode prototipo,modificacionesy reajuste realizados
Tomandoel modelo de lamáquinaclasificadorade quinua conocida,se procedióadiseñarun
prototipoque entre otras características cumplacon lo siguientes:
- Que seade fácil instalación,operaciónytransporte
- Que seade bajocosto y
- Eficiente enIaclasificaciónde granosde quinua
Descripcióndel prototipo
El prototipopropuestofue tomadodel modelode laEmpresaKALLPA PUNO,Se tomoparte de la
estructurade esta máquina,se adecuólos tamborde la seleccionadoraparaseparar losgranosde
quinuaen3 tipos de calidades,Primera,SegundayTercera,.
Todosestosreajustesyadecuaciones,dieroncomoresultadoel prototipo,cuyascaracterlsticas
principalesse presentanenel cuadrosiguiente:

5. Caracteristicasde prototipode seleccionadorade grano
ELEMENTOS TAMAÑO Y DIMENSIONES FUNCION
Tamaño Alto: 1036.50mm
Largo : 1675mm
Ancho: 670mm
Cuerpo principal del Equipo
Tambor Largo : 1340mm
Ancho: 346.41mm
Seleccionar los granos
Acoplamientode Salidade
Quinua
Largo: 145mm
Ancho: 439.34mm
Salida de quinua
Separadorde quinua Largo: 466.42mm
Ancho: 120mm
Separa la quinua en 3 tipos de
calidades
CapacidadMaxima 100 kg/hora Materia Prima
Subproductos Salida1
Salida2
Salida3
Grano de primera
Grano de segunda
Grano de tercera
Sistemade funcionamiento Continuo Se requiere unsistemade
sistemade ventilacionpara
eliminarel polvoen el proceso
de trilladoyescarificado
El prototipoesmovidoporunmotor eléctricode 4 HP de potenciayel sistemade transmisionde
fuerzaespor fajasy poleas.

6. PARTES DE LA SELECCIONADORA

7. N° PARTES DESCRIPCION
1 Bastidor TUBO CUADRADO DE ACERO ASTM500 -
1300x750x2 mm
2 Chumacera COMPRA DIRECTA
3 Tambor
4 Tapa de Tambor PLANCHA DE ACERO INOXIDABLE AISI 304
5 Pernos HEXAGONAL M10x70mm ANSI 18.2.4.1
6 Salida de quinua PLANCHA DE ACERO INOXIDABLE AISI 304
7 Colector de quinua PLANCHA DE ACERO INOXIDABLE AISI 304
8 Arandela PLANCHA DE ACERO INOXIDABLE AISI 304
9 Tuerca HEXAGONAL M10 ANSI B18.2.4.1
10 Polea grande para el
juego
ALUMINIO
11 Chaveta de arrastre DIN 6885-6-6-36-A
12 Base de motor ASTM A36 449x300x6.35mm
13 Motor MOTOR GASOLINERO DE 4HP
14 Eje de Motor AISI 1020 ø25.4x211.80mm
15 Polea de Motor DIN 2217 ø 70mm
16 Eje para lira DIN 2217
17 Polea Doble para juego DIN 2217 ø320
18 Rodamiento 6204 SKF
19 Seguro Seguer ø25mm

8. TAMBOR
ESPECIFICACIONES:
 Largo : 1340mm , Ancho:346.41mm
 Posee 3 Etapas
 Seleccionadode granosgrandes,mediano ypequeños
 Esta constituido:
I. Eje principal
II. Aspasacopladasa un buje
III. Mallas
IV. Aletas
V. Chavetas

9. SALIDA DE LA QUINUA
ESPECIFICACIONES:
 Largo: 145mm, Ancho:439.34mm
 Esta constituido:
I. 2 platillosa45°
II. Acoplamientoparalasujestionconel tambor
POLEAS
POLEA GRANDE DOBLE PARA EL JUEGO POLEA GRANDE PARA EL JUEGO
ESPECIFICACIONES:
 Material (Aluminio)
 DIN 2217 ø320

10. TAPA DEL TAMBOR SUPERIOR
ESPECIFICACIONES:
 PLANCHA DE ACEROINOXIDABLEAISI304
 Largo : 298mm, Ancho:670mm, Alto:285mm
 Se utilizacomocubiertadel Tambor
TAPA DEL TAMBOR INFERIOR
ESPECIFICACIONES:
• PLANCHA DE ACEROINOXIDABLEAISI304
• Largo : 298mm, Ancho:670mm, Alto:285mm
• Se utilizacomocubiertadel Tambory colector

11. COLECTOR DE QUINUA
ESPECIFICACIONES:
 PLANCHA DE ACEROINOXIDABLEAISI304
BASTIDOR
ESPECIFICACIONES:
• Largo : 1675mm
• Ancho:670mm
• Altura:750 mm
• Tubo cuadradode aceroastm500 - 1300x750x2 mm

12. EJE PARA LA LIRA - TEMPLADOR
ESPECIFICACIONES:
 DIN 2217
 CANTIDAD: 01
SEGURO SEGUER
ESPECIFICACIONES:
 ø25mm
 CANTIDAD: 01

13. RODAMIENTO 6204
ESPECIFICACIONES:
 SKF
 CANTIDAD: 02
BASE PARA LIRA
ESPECIFICACIONES:
 ASTM A36 640x320x10MM
 CANTIDAD:01

14. PERNOS
ESPECIFICACIONES:
Medidas: HEXAGONAL M10x70mm ANSI 18.2.4.1
ARANDELA
Especificaciones:
- PLANCHA DE ACERO INOXIDABLE AISI 304
- 68 arandelas

15. TUERCA
Especificaciones:
- HEXAGONAL M10 ANSI B18.2.4.1
- 68 tuercas
-
CHAVETA DE ARRASTRE
Especificaciones:
- DIN 6885-6-6-36-A
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO EN EXCEL

16. MAQUINASVENTEADORA SELECCIONADORA DE GRANOS.
Estas máquinasrealizanel procesode venteadoyseleccionadosimultáneamente.
Fig.2.12. Máquina venteadora yseleccionadoraconcribasvibratoriasparalelas
Fig.2.13. Máquina venteadorayseleccionadorade dosetapas (seleccionadode cribasparalelasy
tambor)

17. PROTOTIPO CREADO
DIFERENCIA ENTRE MAQUINAS
MAQUINA VENTEADORA SELECCIONADORA PROTOTIPO
Tamaño Menores Dimensiones
Proceso de venteado y seleccionado Procesosde trillado,escarificado,seleccionado
Proceso de armado simple
Capacidad de 100kg/hora