Diseño de una herramienta de corte para racimos de palma aceitera

Resumen

El objetivo de este artículo es diseñar un sistema de corte para racimos de fruta de palma de aceite para reducir tanto el estrés lumbar en los trabajadores como el daño recibido por los racimos al impactar el suelo. La palma de aceite ha ganado importancia en todo el mundo debido a su eficiencia en términos de productividad y consumo de recursos. Sin embargo, esta palma puede alcanzar los 20 metros de altura con una corona de hojas que dificultan el acceso a los racimos de frutas. Los racimos pueden pesar entre 20 y 25 kg, en consecuencia, los trabajadores tienen que adoptar posturas incómodas que fuerzan al cuerpo y desarrollan trastornos musculoesqueléticos, especialmente el dolor lumbar. El proceso de diseño comienza con un análisis de campo que permite determinar la forma en que los trabajadores usan herramientas como el cuchillo malasio y las posturas que normalmente adoptan para desarrollar esta tarea. Esta información se tomó para crear alternativas y conceptos, que se modelaron en software de CAD y se probaron a través de un análisis de elementos finitos. El estrés de la espalda baja se reduce al retirar el centro de masa de la herramienta del cuerpo; esto es posible con un nuevo soporte que lleva la herramienta de corte, mientras que los trabajadores solo maniobran para dar dirección. Para reducir la energía de impacto, se realizaron paneles alrededor de la palma, que ofrecen una deformación elástica, que pueden adoptar la forma de una carretilla para facilitar su transporte. A través de este sistema, los trabajadores pueden cortar los racimos sin realizar posturas corporales inapropiadas y, al mismo tiempo, como el centro de masa está fuera del cuerpo del operador, no hay reacción sobre los discos lumbares. De lo contrario, como los paneles producen una deformación elástica mientras chocan los racimos, esto aumenta el tiempo para que los racimos de fruta lleguen al suelo, por lo que la desaceleración mejora y de esta manera se reduce la fuerza de colisión.