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MEMORIAS DEL XXIII CONGRESO INTERNACIONAL ANUAL DE LA SOMIM 20 al 22 DE SEPTIEMBRE DE 2017 CUERNAVACA, MORELOS, MÉXICO

Tema A1a Diseño Mecánico: Máquinas de propósito especial

“Desarrollo de un sistema mexicano para identificación y control de ganado”

Ricardo-Torres, Osiris a*, López-Parra, Marcelo a, Ramírez-Reivich, Alejandro Cuauhtémocb, Borja-

Ramírez, Vicenteb

aUnidad de Alta Tecnología, Facultad de Ingeniería, UNAM, Av. Fray Antonio de Monroy e Hijar, No. 260, Santiago de Querétaro, Código Postal

76230, México. bCentro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica, Facultad de Ingeniería, UNAM, Av. Universidad, No. 300, Ciudad de México, Código Postal

04510 , México. *Autor contacto. Dirección de correo electrónico: [email protected]

R E S U M E N

Éste trabajo presenta el diseño a detalle de un dispositivo para identificación de ganado bovino y la validación del diseño

mediante la estimación de la resistencia mecánica empleando análisis de elemento finito. En el proceso de diseño los autores

definen el problema, realizan una búsqueda y la definición del estado del arte. Posteriormente, se establecen los

requerimientos (expresados y no expresados) de los usuarios involucrados, se realiza una lluvia de ideas y una generación

de conceptos de solución. Finalmente, se realizan prototipos mediante manufactura aditiva, pruebas de resistencia mecánica,

definición de especificaciones de diseño y manufactura, diseño industrial, propiedad intelectual, etc. Mediante el análisis

estático y simulaciones por elemento finito realizadas en SolidWorks™ se presenta una estimación de esfuerzos y

deformaciones. Finalmente, se presentan cuatro solicitudes de patentes en este trabajo (MX/a/2013/01460), dos para un

dispositivo de identificación de bovinos y otras para una herramienta aplicadora.

Palabras Clave: Identificación animal, trazabilidad, rastreabilidad, resistencia de materiales, deformación mecánica, manufactura aditiva,

A B S T R A C T

This study presents the detailed design and validation of a bovine Identification Device. FEA analysis is carried out and

measurements to determine its mechanical strength are reported. As part of the design process, authors define and report

the design problem, state of the art, expressed and unexpressed user needs, brainstorming, concept generation, additive

manufacturing prototyping, design and manufacturing specifications, industrial design and intellectual property. Material

deformations, displacements and their effects caused by applied loads on the device are shown through static analysis and

finite element analysis simulations (Solidworks™ V. 2015).

To give a general idea of deformations present in the device a static analysis of each element is presented independently.

Finally, four Mexican patents generated during this work are discussed (MX/a/2013/01460), two for the bovine identification

device and the others for the tagging pliers.

Keywords: Animal Identification, Traceability, strength of materials, mechanical deformation, additive manufacturing.

1. Introducción

La cría y producción de bovinos se ha caracterizado por ser una actividad redituable para el sector ganadero mexicano a

nivel nacional e internacional; ocupando el segundo lugar

en consumo debido a su alto valor proteico (rica en hierro,

zinc, vitamina B y de otros nutrientes indispensables para

una dieta balanceada). Para el año 2017, se estimó que la

producción de bovinos de leche y carne contó con un

inventario nacional superior a los 32 millones de cabezas

[1]. Bajo este contexto, hoy en día y como consecuencia de

la intensificación en la cría, producción y movimiento de

este tipo de animales, ha surgido la necesidad de recurrir a

elementos y/o herramientas que puedan satisfacer las

demandas del mercado cumpliendo con las más altas normas

y estándares de calidad y sanidad. Por tanto, el tema de

identificación individual mediante el uso de herramientas de

trazabilidad y rastreabilidad ha tomado gran importancia

para las dependencias gubernamentales mexicanas e internacionales. Un sistema de Identificación consiste en la

asignación de un número único e irrepetible a cada bovino;

ISSN 2448-5551 DM 334 Derechos Reservados © 2017, SOMIM


permitiendo el registro de cada movimiento a lo largo de su

vida en pie y el rastreo de los mismos una vez que el bovino

es sacrificado. A este tipo de sistemas se les denomina

Sistemas de Trazabilidad y Rastreabilidad Animal

(STyRA). Como consecuencia, un sistema de esta

naturaleza deberá ofrecer al ganadero la posibilidad de

mejorar sus técnicas y prácticas de cuidado animal, así como ser un sello de garantía en temas de sanidad e

inocuidad; permitiéndole a las dependencias

gubernamentales tener un registro claro y eficiente del

inventario nacional coadyuvando la tecnificación del sector.

Es importante señalar que a nivel mundial el diseño, la

fabricación y distribución de los Sistemas de Trazabilidad y

Rastreabilidad Animal son de procedencia extranjera o bien,

no cumplen con los requerimientos técnicos y/o legales

definidos en las normas y estándares [2-4] de los mercados

nacionales e internacionales; esto provoca una dependencia

tecnología por el acaparamiento de la tecnología y una

reducción en la autosuficiencia de medios tecnológicos necesarios e indispensables de cada país.

Figura 1 – (a) Arete Identificador colocado en bovino. Trabajo de

Campo Rancho Ciudad de México.

En México, la Norma Oficial Mexicana NOM-001-

SAG/GAN-2015 estipula que el sistema de identificación

tiene que proporcionarle al animal una identificación única,

irrepetible y permanente a lo largo de toda su vida, éste no

podrá ser objeto de modificaciones, alteraciones o

reutilizarse. En general, la tecnología para identificación

animal consiste en dos “aretes” identificadores;

caracterizado por una unión mecánica de tipo “macho-

hembra”. Éste es fabricado mediante una inyección de

plástico de la familia de los termoplásticos; típicamente poliuretano (Texin o Desmopan, distribuido por la empresa

Bayer©) con aditivos para protección de UV y una

poliamida (Nylon 6) con un porcentaje de carga de fibra de

vidrio.

El Sistema de Trazabilidad y Rastreabilidad animal debe ser

un sello de garantía en la cría de los animales y de la calidad

de la carne de los mismos. Por tanto, el ensamble mecánico

existente entre los elementos “macho y hembra” debe

garantizar la permanencia e inviolabilidad del mismo.

Es importante señalar que dentro de las pruebas ambientales

a las que se someten los dispositivos; la Norma Oficial

Mexicana NOM-001-SAG/GAN-2015 sólo se refiere a la Normas de la Comisión Electromecánica Internacional

(IEC), concretamente a las Normas IEC 68, las cuales solo

se refieren a ensayos practicados a dispositivos

identificadores electrónicos con tecnología por Radio-

Frecuencia (RF).

Figura 2 – (a) Arete Identificador componente Hembra; (b) Arete

Identificador componente Macho.

Con el fin de desarrollar las especificaciones de diseño de

un Sistema de Trazabilidad y Rastreabilidad Animal, los

autores de este artículo estudiaron los sistemas típicos de

identificación animal, como caso de estudio los autores

tomaron un identificador [5-6] estándar de la empresa

ALLFLEX© (ver Fig. 2); identificaron áreas de oportunidad y definieron los requerimientos de diseño para

desarrollar un dispositivo identificador de animales

mexicano, a su vez, establecieron una propuesta para

producción en volumen (20 millones de unidades al año).

Finalmente, se propuso un ensayo de tracción a fin de medir

la resistencia del ensamble de los identificadores propuestos

por los autores. Se estimó computacionalmente la

resistencia mecánica de la propuesta de diseño y se realizó

un estudio comparativo de los resultados obtenidos con

respecto a los sistemas para identificación existentes en el

mercado.

2. Diseño Conceptual de Sistema de Identificación

Durante la etapa exploratoria, los autores centraron su

trabajo en un estudio bajo dos líneas: una descomposición

funcional y otra interacción de usuario (diseño centrado en

el usuario). Con base en la experiencia de los autores, se realizaron descomposiciones funcionales de los

identificadores proporcionados por la Secretaría de

Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y

Alimentación (SAGARPA); también, se realizaron estudios

comparativos de los diferentes mecanismos que produjeran

un ensamble permanente y corte de tejido animal.

De forma paralela se estudiaron los comportamientos y las

técnicas de los usuarios directamente involucrados en la

instalación del dispositivo en campo (Figura 3a, Figura 3b,

Figura 3c). Así como de las herramientas empleadas para la

colocación del identificador en el bovino.



2.1. Análisis general

El estudio de descomposición por interacción de usuario se

realizó mientras el personal realizaba la colocación de los

identificadores en ranchos con bovinos de diferentes pesos

y edades (Fig. 3a, Fig. 3c).

Figura 3 – (a) Identificador animal y herramienta aplicadora; (b)

Bovino con identificador colocado en oreja; (c) Procedimiento de

aplicación del identificador.

De igual manera, se realizó una búsqueda dentro de la

literatura y estado de la técnica [7-11]; identificando la

reclamación de las siguientes reivindicaciones

principalmente:

Diversidad en geometrías [7] para generar

el ensamble entre los elementos mecánicos que constituyen los elementos macho y hembra del

identificador para animales (Fig. 4a, Fig. 4b).

Sistemas de ensambles mecánicos [8-9]

con un grado de libertad e inviolables (Fig. 5a,

Fig. 5b).

Sistemas de ensamble mecánico que

contienen tecnología de radio-frecuencia [10]

como inserto (ver Fig. 6a).

Sistemas de ensamble mecánico con la

característica de recolectar tejido animal [11] para

análisis genético (ver Fig.6b).

Como consecuencia del análisis funcional, la etapa

conceptual se enfocó particularmente en las siguientes

directrices:

Tipo de geometrías empleadas para

diseño del identificador.

Tipo de unión, principalmente de tipo

macho-hembra que garantizará un sello inviolable

y la permanencia del dispositivo en el bovino a lo

largo de su vida (Fig. 3b).

El análisis funcional les permitió a los autores identificar las características mecánicas y de diseño de los sistemas de

identificación más comerciales y de uso cotidiano para la

aplicación. Y que bajo las normas oficiales vigentes en el

país cuentan con una aprobación y reconocimiento para su

uso. Dentro del análisis geométrico se observó que todos los

cambios mecánicos en las configuraciones del dispositivo

identificador debían proporcionar una ventaja funcional en

los siguientes aspectos:

Proporcionar mayor resistencia mecánica. Reducción en peso de los dispositivos.

Reducción en tiempo de ensamble durante

la colocación del dispositivo.

Reducción en costos de fabricación:

diseño geométrico eficiente del dispositivo,

impactando en el diseño del molde para proceso

de inyección.

Reducción de fuerza para ensamble y

colocación del dispositivo.

Figura 4 – (a) Identificador animal de tipo macho con geometría

bandera; (b) Identificador animal de tipo macho con geometría botón;

(c) Identificador animal de tipo hembra.

Figura 5 – (a) Identificador animal de tipo macho y hembra. El

hembra gira respecto a la hembra; (b) Identificador animal de tipo

macho y hembra con sello magnético (sello inviolable).

Figura 6 – (a) Identificador animal con tecnología de RF; (b)

Identificador animal con recolector de tejido animal.

La tendencia evolutiva de los dispositivos para

identificación animal con elementos mecánicos inviolables

(a)

(c) (b)

(a)

(b)

(a) (b)

Chip de RF

Colector de tejido

(b)

(a)

(c)



se caracteriza principalmente por disponer de geometrías

variables, por sus tipos de ensamble (unión mecánica), así

como por los tipos de materiales de fabricación y finalmente,

por el tipo de tecnología insertada en el dispositivo

(radiofrecuencia). De esta manera, se determinó que los

cambios visuales en el diseño de la propuesta del

identificador no eran factores determinantes para generar una ventaja sobre aquellos dispositivos que cuentan con

aprobación gubernamental. Bajo este contexto, los autores

determinaron las siguientes áreas de oportunidad en el

desarrollo de la propuesta conceptual:

1. Incluir un tercer elemento para generar el

ensamble tipo hembra-macho.

2. Generar un ensamble doble o triple del

tipo macho-hembra o bien una combinación de

tipos de ensamble mecánico.

3. Modificar la geometría de sujeción del

elemento macho con respecto al elemento hembra de los identificadores.

4. Generar un nuevo proceso de intercambio

de información en el identificador.

En el siguiente apartado, los autores presentan las

propuestas para el nuevo tipo de ensamble bajo las

consideraciones antes mencionadas. El lector podrá

observar el proceso evolutivo de las propuestas, éstas fueron

evaluadas mediante la fabricación de prototipos empleando

la técnica de manufactura aditiva. Se emplearon equipos y

materiales de manufactura aditiva de alta calidad y

resolución (Stratasys Production Series Objetc Connex3 y Serie Fortus 9000c se crearon

mezclas de materiales (Ultem 1010 y 9085).

2.2. Diseño Conceptual.

Como parte del proceso de generación de conceptos, se

recurrió a la metodología de “brainstorming”. Esta técnica

se empleó como una herramienta que permitió a los autores

generar soluciones viables para un sistema de identificación

mexicano con la robustez para producir un volumen de 20

millones de unidades al año. La metodología de diseño [12]

consistió en una adaptación del proceso de diseño e innovación del curso de ME310 de la Universidad de

Stanford, la cual consiste en un ciclo iterativo (ver Fig. 7)

de propuestas que se refinaron (Fig. 8a, Fig. 8b) hasta llegar

a la solución mostrada en la Figura 10. Los criterios que los

autores consideraron para el diseño conceptual de la

propuesta mecánica fueron:

1. Sistema Inviolable

2. Identificación visual

3. Anclaje Mecánico

4. Restricciones de movimiento

5. Manejo en las prácticas de instalación del dispositivo.

La Figura 9 muestra el concepto de ancla con sección

transversal deformable, éste se caracteriza por generar un

ensamble de media sección transversal respecto a la hembra

debido a una deformación mecánica en una sección del

dispositivo. Y de igual forma, se caracteriza por producirse

un ensamble doble de tipo hembra macho una vez que se perfora al bovino.

Figura 7 – Metodología de Diseño “Brainstorming” utilizada para la

etapa de generación conceptual.

Figura 8 – (a) Propuesta de con anclaje giratorio”; (b) Propuesta con

anclaje de cuatro puntos deformables.

(a) (b)



Figura 9 – (a) Arete Identificador con sección transversal deformable.

2.3. Funcionamiento de la solución propuesta.

Como parte de la selección de concepto para fabricación y diseño de moldes para inyección se consideró que el concepto de ancla con sección trasversal deformable cubría los requerimientos anteriormente descritos en el apartado 2 y 2.1 de este artículo. Este dispositivo se compone de un elemento macho con sección deformable y por un nuevo arreglo mecánico de ancla en el elemento hembra (ver Fig. 10).

Dentro del proceso de ensamble se consideran las siguientes etapas:

Los elementos que constituyen el

dispositivo identificador deberán estar alineados

respecto al eje transversal de ellos. Esta alineación se logra con el apoyo del dispositivo

aplicador.

El elemento macho perforará la sección

del cartílago del bovino permitiendo un primer

contacto entre el elemento macho y hembra.

Existe una reducción de diámetro en el

elemento macho en una etapa intermedia en el

interior del elemento hembra.

Esta reducción de diámetros genera el

desprendimiento de un tercer elemento al interior

del elemento hembra. Este tercer elemento se desplaza hasta llegar al final de la carrera al

interior. Produciendo un anclaje entre los

elementos.

Debido a las geometrías seleccionadas se

genera un movimiento (giro) entre ambos

elementos macho y hembra. Es decir, el elemento

macho puede girar respecto al elemento hembra y

viceversa. Este giro interno se produce gracias a

la unión irreversible entre el tercer elemento y el

elemento macho al interior del elemento externo

de la hembra.

Es importante señalar que para obtener el funcionamiento

mecánico deseado, los autores proponen una nueva

distribución geométrica y un proceso de inyección de cada

pieza que integran los identificadores. Los elementos que

perforan la oreja del bovino (la punta se encuentra ubicado

como un inserto dentro del identificador de tipo macho) y

los elementos del identificador de tipo hembra se fabricaron mediante la inyección de una poliamida en un primer molde.

De esta forma, los autores aprovecharon las propiedades de

elasticidad de los materiales seleccionados (ver Fig. 11).

Figura 10 – Dos componente de Arete identificador: bandera hembra

y bandera macho.

Figura 11– Alineación del Arete Identificador con sección transversal

deformable.

3. Estimación de Resistencia Mecánica del Ensamble

Propuesto.

En términos generales, uno de los principales

requerimientos de diseño del dispositivo fue producir un

ensamble mecánico entre los dispositivos que integran el

sistema de identificación irrompible (inviolable). En este

sentido, se entiende por sello “inviolable” a la



imposibilidad de manipulación del dispositivo, es decir, el

dispositivo de anclaje está diseñado para evitar

manipulaciones o desprendimientos. En el caso de que el

dispositivo se desprenda de la oreja del bovino, éste deberá

quedar inutilizable. Bajo esta idea, los autores presentan un

ensayo para medir la eficiencia mecánica del ensamble de

los dispositivos mediante un ensayo de tracción y a su vez, se presenta una propuesta de análisis computacional por

elemento finito para la estimación de esfuerzos y

desplazamientos del dispositivo. Esto les permitió a los

autores comparar la resistencia mecánica de la propuesta

diseño presentada en este artículo con respecto a los

dispositivos comerciales, es decir, el cálculo teórico y la

aproximación computacional y experimental de esfuerzos

les permitió a los autores definir un marco de referencia

preliminar para comparar la resistencia mecánica del objeto

de estudio proporcionado por la SAGARPA y su propuesta.

3.1. Simulación computacional por elementos finitos.

Para realizar la simulación, los autores se apoyaron de la

paquetería de análisis estático de SolidWorks© y partieron

de las siguientes suposiciones:

Anclaje Mecánico: Esta suposición parte del

hecho de que solo se requiere evaluar la resistencia

mecánica de la unión entre los elementos

identificadores macho y hembra del sistema propuesto

(Fig. 12a). Por lo tanto, se desprecian los efectos

inducidos en las banderas y en los elementos

mecánicos externos. Para el caso de estudio comercial, también se evaluarán los efectos en la unión mecánica

del dispositivo (Fig. 12b).

Cargas mínimas: Esta suposición se hace debido

a que una vez que se instala el dispositivo en el animal,

éste no permitirá a las personas realizar acciones de

larga duración con la intensión de remover el

dispositivo de su posición (oreja).

Figura 12- (a) Sección del dispositivo propuesto analizada por

Análisis de Elemento Finito; (b) Sección analizada por Análisis de

Elemento Finito del dispositivo comercial.

Como parte del análisis por elementos finitos se generó un

mallado de cuatro puntos (tetraédrica) de tipo sólido. Este

tipo de mallado se utiliza típicamente para análisis en

sólidos, placas gruesas, interfaces, etc. Durante las pruebas

de tensión realizadas a los identificadores comerciales, éstos

soportaron una carga de 300 [N] antes del desprendimiento.

Con base en lo anterior, se definió una carga máxima de 300

[N] para el análisis de elemento finito y el cálculo teórico de

esfuerzos. En éste último, se realizó la idealización de un

vástago de área constante a lo largo del identificador macho, con un diámetro exterior de 6 [mm] y un diámetro interior

de 3 [mm]. La ecuación (1) muestra la expresión

matemática para el cálculo del área transversal efectiva (𝐴𝑓) sobre la que se aplica la carga. Las ecuaciones (2-3)

muestran el modelo matemático empleado para el cálculo de

esfuerzos en la dirección “x” del sistema de referencia (ver

Fig. 13).

z

𝐴𝑓

x y

Figura 13- Sección transversal del vástago del dispositivo propuesto

modelado en Solidworks©;

2

int4

DDA extf

(1)

F (2)

2

int4

DD

F

ext

(3)

Aplicando la carga axial de 300 [N] al vástago, se puede

estimar que el esfuerzo normal teórico con la sección

transversal de la Figura 13, es de 42.4 [MPa]. Lo cual nos

indica que estamos por debajo del esfuerzo máximo antes de

la ruptura [17] del poliuretano (70 [MPa]).

3.2. Prueba de ensayo de tracción.

Dentro de la prueba realizada al objeto de estudio, los

autores tomaron las siguientes consideraciones:

El diámetro promedio en el elemento macho es

constante, el vástago real es cónico.



El área transversal no es sólida, es una “arandela”

y varía en el tiempo.

Diseño de las mordazas para distribución constante

de la carga proporcionada por la máquina de tracción

(Fig. 13) (Zwic/Roell con una celda de carga de 5

[kN] y a una velocidad de 5 [mm/min]).

De dicha prueba se obtuvieron los valores mostrados en la

tabla 1.

Tabla 1 – Prueba de tensión en identificador comercial

Muestra Área [mm2] Tensión [N]

1 26.42 235.93

2 26.42 258.59

3 26.42 265.55

4 26.42 277.03

En la Figura 15, se muestra el diagrama de esfuerzo vs

deformación de la prueba de tensión realizada a los

dispositivos identificadores comerciales; en éste se puede

observar que la zona elástica del poliuretano se encuentra

entre 0 y 2 [MPa] y que el material empieza a ceder

plásticamente dentro del rango de 2 a 4 [MPa]

aproximadamente. Por otro lado, la mayoría de los

dispositivos se desprendieron a un esfuerzo de 10 [MPa],

concluyendo que el desprendimiento del dispositivo se

presenta antes de alcanzar el esfuerzo máximo de ruptura de

70 [MPa] del poliuretano.

Figura 15- Diagrama de esfuerzo vs deformación del dispositivo

comercial realizados en la máquina de ensayos de tracción Zwic/Roell

Finalmente, se realizó la misma prueba a los identificadores

inyectado propuesto por los autores. Bajo las siguientes

consideraciones:

El diámetro promedio en el elemento macho es

constante. Se eliminó la conicidad del vástago.

El área transversal no es sólida, es una “arandela”

pero ya no varía en el tiempo. Esto debido al cambio

de materiales en el elemento macho.

El área transversal se mantuvo por requerimiento.

Los valores obtenidos durante la prueba de tensión de éstos

se muestran en la Tabla 2. Con base en los resultados obtenidos, los autores se dieron a la tarea de realizar un

proceso de optimización de geometría para realizar el diseño

de producción en volumen de los dispositivos

identificadores mediante el diseño de un set de moldes, el

proceso de optimización contempló las siguientes

consideraciones:

Reducción del número de elementos de la

propuesta reportada en este artículo.

Optimización geométrica y de

manufactura del elemento identificado de tipo

macho.

Tabla 2 – Prueba de tensión en identificador propuesto por autores

Muestra Área [mm2] Tensión [N]

1 26.42 243.38

2 26.42 249.17

3 26.42 242.38

4 26.42 268.89

Finalmente, se menciona que este proceso de optimización

sólo se realizó a nivel geométrico, no se alteró el principio de funcionamiento mecánico de deformación en el

componente macho del identificador.

4. Discusión de resultados

Con base en los resultados mostrados en el apartado 3 de

este artículo, se puede confirmar que los esfuerzos axiales

inducidos en el sistema por la aplicación de cargas

puramente axial de la propuesta de identificador son

considerablemente mayores entre los identificadores

analizados. Esto se puede deber al tipo de geometrías

variables que se tienen a lo largo del vástago del elemento

macho. Las concentraciones de esfuerzos se deben a las

reducciones de áreas pronunciadas con ángulos de 90

grados. De igual forma, se estimó mediante el análisis de

elemento finito que la falla mecánica del dispositivo propuesto se presenta en la sección transversal de menor

área. Permitiéndole a los autores una primer aproximación

e interpretación del fenómeno físico para el establecimiento

de condiciones de frontera y restricciones para el modelo en

elementos finitos. Debido a que al tratarse de un material

polimérico el comportamiento mecánico y de materiales

(esfuerzos, deformaciones, ruptura) es altamente no lineal.

Este análisis a detalle se propone como un trabajo a futuro.

Sin embargo, los resultados preliminares ofrecen una

estimación preliminar que les permite a los autores

comparar la eficiencia mecánica entre los dispositivos



comerciales del mercado y su propuesta de diseño. Con

apoyo de la prueba de tracción realizada en laboratorio se

verificó que la aproximación por medio de la simulación

junto con las consideraciones y restricciones definidas en el

análisis de elemento finito fue aceptable. Los resultados

obtenidos durante la investigación les permitieron a los

autores entender el comportamiento mecánico del dispositivo identificador propuesto, garantizar que la

geometría no podrá ser objeto de manipulaciones y

establecer una primera aproximación de los requerimientos

de diseño, éstos se presentan en la Tabla 3.

Tabla 3 – Requerimientos de diseño de un sistema de identificación y

control de ganado.

Categoría Requerimientos

Geométrico Desarrollar un anclaje más eficiente mediante

la optimización geométrica (sello inviolable)

Fuerza El dispositivo reunirá características

geométricas que le permitan reducir la fuerza

de colocación en el bovino.

La fuerza aplicada por el dispositivo aplicador

(pinza) es axial. Es decir, actúa a lo largo del

eje longitudinal del componente macho.

El dispositivo reunirá características de

materiales (fabricación) y geométricas para

reducir el tiempo de colocación en el bovino.

Operación El ensamble no permitirá que se puedan

realizar manipulaciones para alterar o

desprender el dispositivo del bovino

Costos El costo de venta será menor a 1.2 [dlls]

Volumen de

producción

La producción anual total del dispositivo será

de 20 millones de unidades/año

Los dispositivos se fabricarán con materiales

de origen mexicano.

La fabricación de los componentes del

dispositivo se realizará con materiales que

soporten altas temperaturas de grabado láser

Cinemática El dispositivo contará con el mayor número de

movimientos posibles para facilitar la

cicatrización y liberación si llegara a

“atorarse”

Se requiere de una alineación entre los

componentes macho y hembra para generar un

ensamble entre las geometría generad por el

aplicador

Es importante mencionar que durante el ensayo de tracción

los resultados fueron muy alentadores en la primera etapa

del desarrollo. Debido a que estamos un 10% por debajo de

la resistencia del caso de estudio comercial. Sin embargo, el

diseño de los autores resulta ser más eficiente

geométricamente ya que se logra equiparar el nivel de

resistencia mecánica promedio del ensamble con un área de

contacto menor. Esto se debe a la modificación en el

proceso de inyección y a las dimensiones de cada una de las

secciones de los elementos que integran el identificador

propuesto.

4. Conclusión

Se lograron los objetivos y metas planteadas inicialmente en

el proyecto, los cuales se centraron principalmente en el

desarrollo del diseño de un dispositivo identificador

mexicano patentado. Los resultados se reportaron en este

documento de manera satisfactoria. El diseño del identificador de ganado desarrollado satisface los

requerimientos establecidos por SAGARPA y cubre las

necesidades en relación al funcionamiento y costos que

demanda el mercado nacional. El dispositivo también

cumple de manera preliminar con las especificaciones de

resistencia mecánica, deformación, facilidad de ensamble y

velocidad de aplicación en la oreja del animal, es importante

profundizar (en un futuro) en el comportamiento no lineal

de los materiales utilizados para la fabricación del

dispositivo identificador. Derivado de los resultados de esta

investigación se generaron dos solicitudes de patentes: una

solicitud de patente por el dispositivo identificador reportado en este artículo (MX/a/2013/014601). Y otra por

el diseño de un dispositivo aplicador del identificador

animal (MX/a/2013/014606).

Agradecimientos

Los autores de este artículo agradecen la colaboración de

personal de la Secretaría de Agricultura, Ganadería,

Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) y de

la Coordinación General de Ganadería para la realización

del estudio presentado en este trabajo.

La investigación que se reporta en este trabajo fue

patrocinada por el Programa de Proyectos Especiales de la Coordinación General de Ganadería.

REFERENCIAS

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[2] Norma Oficial Mexicana NOM-001-SAG/GAN-201, SAGARPA, Diario Oficial de la Federación

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