Trituradora Cc (1)

8/12/2019 Trituradora Cc (1)

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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

DISEO Y SIMULACIN DE UNA MQUINA TRITURADORA DE

PLSTICOS DE 15 KG/H PARA EL LABORATORIO DE

CONFORMADO DE LA FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE

INGENIERO MECNICO

ALEX PAL VSCONEZ ORTIZ

[email protected]

DIRECTOR: Ing. Mario Germn Granja Ramirez

[email protected]

COLABORADOR: Ing. Willan Leopoldo Monar Monar

[email protected]

Quito, Febrero 2013


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DECLARACIN

Yo Alex Pal Vsconez Ortiz, declaro bajo juramento que el trabajo aqu descrito

es de mi autora, que no ha sido previamente presentado para ningn grado o

calificacin profesional; y, que he consultado las referencias bibliogrficas que se

incluyen en este documento.

A travs de la presente declaracin, cedo mis derechos de propiedad intelectualcorrespondientes a este trabajo a la Escuela Politcnica Nacional, segn lo

establecido por la ley de Propiedad Intelectual, segn por su Reglamento y por la

normatividad institucional vigente.

___________________________

Alex Pal Vsconez Ortiz


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CERTIFICACIN

Certificamos que el presente trabajo fue desarrollado por el seor: ALEX PAL

VSCONEZ ORTIZ bajo mi supervisin.

_____________________________

Ing. Mario Granja R.

DIRECTOR DEL PROYECTO

_____________________________

Ing. Willan Monar

COLABORADOR DEL PROYECTO


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AGRADECIMIENTO

A Dios principalmente por brindarme la salud y las energas necesarias para llegar

a culminar este proyecto y cumplir con un objetivo ms de mi vida.

A mis padres Edwin Y Nancy por brindarme su apoyo incondicional en losmomentos en que ms los necesitaba, por sus consejos, sabidura y amor que

fueron los pilares fundamentales para llegar a ser una persona de bien.

A mi director Ing. Mario Granja y colaborador de tesis Ing. Willan Monar por su

paciencia y gua durante el desarrollo de este proyecto ya que fueron parte

fundamental para su realizacin y su feliz trmino.

A mis hermanas Karla y Paulina y mi primo Andrs por su comprensin, apoyo y

nimos durante todo este tiempo de estudios.

A la Escuela Politcnica Nacional que como institucin contribuy para mi

formacin y superacin personal.

A todos mis amigos y personas que directa e indirectamente ayudaron en la

realizacin de este proyecto.

A todos ellos, muchas gracias.


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DEDICATORIA

La culminacin con xito de este proyecto se la dedico a mis abuelitos que desde

el cielo estn protegindome; a mi familia y amigos por estar conmigo en todo el

curso de mi carrera universitaria sin ustedes nada de esto hubiera sido posible.

Siempre suea y apunta ms alto de lo que puedes lograr

(William Faulkner)


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CAPTULO 2 ............................................................................................................ 16

DETERMINACIN DE LAS ESPECIFICACIONES DE LA MQUINA.............. 16

2.1. CASA DE LA CALIDAD .......................................................................................................... 162.1.1. VOZ DEL USUARIO.............................................................................................................. 162.1.2. VOZ DEL INGENIERO......................................................................................................... 172.1.3. CONSIDERACIONES PARA LA CASA DE LA CALIDAD............................................. 172.1.4. CONCLUSIONES DE LA CASA DE LA CALIDAD....................................................... ... 18

2.2. ENCUESTA................................................................................................................................ 18

2.3. ESPECIFICACIONES TCNICAS........................................................................................... 23

CAPTULO 3 ............................................................................................................ 25

ESTUDIO Y SELECCIN DE LAS ALTERNATIVAS DE DISEO..................... 25

3.1. ANLISIS FUNCIONAL........................................................................................................... 253.1.1. SIMBOLOGA ....................................................................................................................... 253.1.2. FUNCIN GLOBAL Y ESTRUCTURA FUNCIONAL..................................................... 26

3.2. DETERMINACIN DE MDULOS......................................................................................... 273.2.1. MDULO 1: INGRESO DE LA MATERIA PRIMA......................................................... 28

3.2.2. MDULO 2: TRITURACIN Y CLASIFICACIN....................................................... ... 283.2.3. MDULO 3: ALMACENAJE............................................................................................... 28

3.3. SOLUCIONES PARA CADA MDULO.................................................................................. 293.3.1. MDULO 1: INGRESO DE MATERIA PRIMA................................................................ 293.3.2. MDULO 2: TRITURACIN Y CLASIFICACIN....................................................... ... 373.3.3. MDULO 3: ALMACENAJE............................................................................................... 47

CAPTULO 4 ............................................................................................................ 52

CLCULO Y SELECCIN DE COMPONENTES................................................. 52

4.1. MDULO 1: INGRESO DE MATERIA PRIMA...................................................................... 52

4.2. MDULO 2: TRITURACIN Y CLASIFICACIN................................................................ 524.2.1. CLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR..................................................... .............. 524.2.2. CLCULO DE BANDAS Y POLEAS.............................................................. ..................... 534.2.3. DISEO DEL EJE DE LA TRITURADORA...................................................................... 564.2.4. SELECCIN DE RODAMIENTOS.................................................... .................................. 694.2.5. SIMULACIN POR ELEMENTOS FINITOS .................................................................. 71

4.2.6. DESCRIPCIN DE LOS MATERIALES UTILIZADOS.................................................. 79


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CAPTULO 5 ............................................................................................................ 84

COSTOS ................................................................................................................... 84

5.1. COSTOS DE MATERIALES..................................................................................................... 84

5.2. COSTOS DE ELEMENTOS MECNICOS.............................................................................. 86

5.3. COSTOS DE ELEMENTOS VARIOS....................................................................................... 87

5.4. COSTO DE MANO DE OBRA.................................................................................................. 87

5.5. COSTO FINAL........................................................................................................................... 90

CAPTULO 6 ............................................................................................................ 91

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES......................................................... 91

6.1. CONCLUSIONES...................................................................................................................... 91

6.2. RECOMENDACIONES............................................................................................................. 93

BIBLIOGRAFA ...................................................................................................... 94

ANEXOS ................................................................................................................... 97

ANEXO 1 - MQUINAS DEL MERCADO............................................................. 98

ANEXO 2 - ENCUESTA AL PERSONAL DE ASEO ............................................. 102

ANEXO 3 - CLCULO DE BANDAS Y POLEAS ................................................. 105

ANEXO 4 - DISEO DEL EJE DE LA TRITURADORA...................................... 111

ANEXO 5 - SELECCIN DE RODAMIENTOS .................................................... 117

ANEXO 6 - PROFORMAS ..................................................................................... 122

PLANOS ................................................................................................................. 128


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NDICE DE TABLAS

PGINA

CAPTULO 1

Tabla 1. 1.Clasificacin de los Plsticos. ............................................................. 4

Tabla 1. 2.Propiedades del Tereftalato de Polietileno. .......................................... 7

CAPTULO 2

Tabla 2. 1.Especificaciones tcnicas de la mquina................................................. 24

CAPTULO 3

Tabla 3. 1.Simbologa. ........................................................................................ 26

Tabla 3. 2.Opciones para el MDULO 1. ........................................................... 32

Tabla 3. 3.Evaluacin de cada criterio. ............................................................... 34

Tabla 3. 4.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de ingreso

material................................................................................................................. 35Tabla 3. 5.Evaluacin de las soluciones respecto a la capacidad. ..................... 35

Tabla 3. 6.Evaluacin de las soluciones respecto al aprovechar el peso del

plstico. ................................................................................................................ 35

Tabla 3. 7.Evaluacin de las soluciones respecto a la complejidad de fabricacin.

............................................................................................................................. 36

Tabla 3. 8.Evaluacin de las soluciones respecto al tamao que ocupa. ........... 36

Tabla 3. 9.Conclusiones para el MDULO 1. ..................................................... 36Tabla 3. 10.Opciones para el MDULO 2. ......................................................... 43

Tabla 3. 11.Evaluacin de cada criterio. ............................................................. 44

Tabla 3. 12.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de montaje. .... 45

Tabla 3. 13.Evaluacin de las soluciones respecto al costo de fabricacin. ....... 45

Tabla 3. 14.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de

mantenimiento. ..................................................................................................... 45

Tabla 3. 15.Evaluacin de las soluciones respecto a ruido y vibraciones. .......... 46


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Tabla 3. 16.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de recircular el

material................................................................................................................. 46

Tabla 3. 17.Evaluacin de las soluciones respecto al tamao y peso. ............... 46

Tabla 3. 18.Evaluacin de las soluciones respecto al desgaste de las cuchillas. 46

Tabla 3. 19.Conclusiones para el MDULO 2. ................................................... 47

Tabla 3. 20.Opciones para el MDULO 3. ......................................................... 50

Tabla 3. 21.Evaluacin de cada criterio. ............................................................. 50

Tabla 3. 22.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de descarga. .. 51

Tabla 3. 23.Evaluacin de las soluciones respecto a capacidad. ....................... 51

Tabla 3. 24.Conclusiones para el MDULO 3. ................................................... 51

CAPITULO 4

Tabla 4. 1.Clculo de la fuerza sobre la cuchilla. ................................................ 52

Tabla 4. 2.Datos para el diseo de la mquina. .................................................. 53

Tabla 4. 3.Factor de servicio tpico. .................................................................... 54

Tabla 4. 4.Datos de poleas. ................................................................................ 54

Tabla 4. 5.Geometra de la banda 3V 600. ........................................................ 55

Tabla 4. 6. Clculos para el diseo del eje. ......................................................... 66Tabla 4. 7.Composicin qumica acero ASTM A36. ............................................ 80

Tabla 4. 8.Propiedades mecnicas acero ASTM A36. ....................................... 80

Tabla 4. 9.Composicin qumica acero ASSAB DF2. ......................................... 81

Tabla 4. 10.Propiedades mecnicas acero ASSAB DF2. ................................... 81

Tabla 4. 11.Composicin qumica acero AISI 1045. .......................................... 82

Tabla 4. 12.Propiedades mecnicas acero AISI 1045. ...................................... 82


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NDICE DE FIGURAS

PGINA

CAPTULO 1

Figura 1. 1Recipientes de PET ....................................................................................... 6

Figura 1. 2Proceso de Metanlisis (Reciclado Qumico)........................................... 9

Figura 1. 3Proceso de Reciclado Mecnico................................................................. 9

Figura 1. 4Fases de la trituracin del plstico .......................................................... 10

Figura 1. 5Cortadora rotativa de tipo picadora de forraje...................................... 11

Figura 1. 6Molino de martillos ....................................................................................... 12

Figura 1. 7Molino de discos.......................................................................................... 13

Figura 1. 8Molino de cuchillas...................................................................................... 14

Figura 1. 9Trituradora de martillos ............................................................................... 15

Figura 1. 10Trituradora de cuchillas............................................................................ 15

CAPTULO 2

Figura 2. 1Datos tcnicos botella Pet 500 ml............................................................. 22

CAPTULO 3

Figura 3. 1Nivel 0 modularidad trituradora de plstico ....................................... 27

Figura 3. 2Nivel 1 modularidad trituradora de plstico ....................................... 27

Figura 3. 3Divisin modular ................................................................................ 28

Figura 3. 4Tapa con bisagras ............................................................................. 29

Figura 3. 5Tapa vaivn ....................................................................................... 30

Figura 3. 6Tolva rectangular ............................................................................... 31

Figura 3. 7Tolva mixta ........................................................................................ 31

Figura 3. 8Alternativas para el MDULO 1 ........................................................ 33

Figura 3. 9Dos ejes de trituracin con cuchillas distribuidas .............................. 37

Figura 3. 10Un eje con cuchillas desfasadas a lo largo del mismo .................... 38


12/143

Figura 3. 11Un eje con cuchillas distribuidas a lo largo del mismo y separadas

180entre s ..................................... .................................................................... 39

Figura 3. 12Criba plana ...................................................................................... 40

Figura 3. 13Criba de media luna ........................................................................ 41

Figura 3. 14Criba de doble media luna ............................................................... 42

Figura 3. 15Alternativas para el MDULO 2 ...................................................... 43

Figura 3. 16Recipiente de almacenamiento fijo a la mquina ............................ 48

Figura 3. 17Recipiente de almacenamiento con ruedas ..................................... 48

Figura 3. 18Recipiente de almacenamiento con rieles ....................................... 49

CAPTULO 4

Figura 4. 1Vista isomtrica de la polea- banda, rodamiento, eje, porta cuchilla y

cuchillas ............................................................................................................... 56

Figura 4. 2Disposicin de las cuchillas a lo largo del eje ................................... 56

Figura 4. 3Diagrama de cuerpo libre del eje ....................................................... 57

Figura 4. 4Fuerzas cortantes en el plano xy ....................................................... 60

Figura 4. 5Fuerzas cortantes en el plano xz ....................................................... 60

Figura 4. 6Diagrama de momentos en el eje ...................................................... 61Figura 4. 7Puntos de esfuerzos en el eje ........................................................... 62

Figura 4. 8Aplicacin de la Teora de la Energa de Distorsin para el diseo

esttico ................................................................................................................. 64

Figura 4. 9Esfuerzos de tensin y compresin en cada revolucin del eje ........ 65

Figura 4. 10Geometra del eje propuesto ........................................................... 65

Figura 4. 11Factor de seguridad mnimo de la estructura calculada por medio de

Solidworks Simulation .......................................................................................... 73Figura 4. 12Esfuerzos de Von Mises de la estructura calculado por medio de

Solidworks Simulation .......................................................................................... 74

Figura 4. 13Factor de seguridad mnimo del eje de trituracin calculado por

medio de Solidworks Simulation ........................................................................... 75

Figura 4. 14Esfuerzos de Von Mises del eje de trituracin calculado por medio de

Solidworks Simulation .......................................................................................... 75

Figura 4. 15 Factor de seguridad mnimo y tensiones de Von Mises de la manija

calculado por medio de Solidworks Simulation .................................................... 76


13/143

Figura 4. 16Factor de seguridad mnimo calculado por medio de Solidworks

Simulation............................................................................................................. 77

Figura 4. 17Esfuerzos de Von Mises en la cmara de trituracin calculado por


Figura 4. 18Factor de seguridad mnimo de la cmara de trituracin calculado

por medio de Solidworks Simulation .................................................................... 78

Figura 4. 19Esfuerzos de Von Mises en la cmara de trituracin calculado por



14/143

RESUMEN

El presente documento consta de seis captulos en donde hay varios aspectos a

tratar. En el primer captulo se realiza una introduccin sobre la reutilizacin de los

plsticos, la justificacin del proyecto y los objetivos planteados, seguidamente se

trata sobre los plsticos y su clasificacin, las propiedades y reciclaje del PET

para finalizar con los principales tipos de trituradoras que existen.

En el segundo captulo se trata de las especificaciones tcnicas de la mquina

haciendo uso de la casa de la calidad y la encuesta realizada al personal de aseo

de la EPN.

En el tercer captulo se realiza el anlisis funcional de la mquina identificando los

primarios y secundarios y mostrndolos por medio de diagramas para luego llegar

a determinar los 3 mdulos constitutivos de la mquina trituradora de plsticos

con su solucin respectiva.

En el cuarto captulo se har referencia a los clculos y a la seleccin de los

componentes constitutivos de los mdulos de la mquina, adems se realiza la

simulacin de las piezas y algunos ensambles para comprobar sus tensiones y

factores de seguridad ptimos con el uso de solidworks; luego se hace una breve

descripcin de los materiales empleados en la mquina.

El quinto captulo tiene todos los costos correspondientes para la construccin de

la mquina en cuatro partes: costos de materiales, costos de elementos

mecnicos, costos de elementos varios y costos de mano de obra

El sexto captulo consta de las conclusiones y recomendaciones del presente

proyecto, para finalmente concluir con los anexos en donde se encuentran todas

las tablas, grficos, proformas, encuestas etc., que se nombran en la parte terica

y clculos.


15/143

PRESENTACIN

Ante el conocimiento de la gran cantidad de botellas plsticas de tereftalato de

polietileno (PET) que se generan diariamente en el campus de la EPN, se plantea

el siguiente proyecto que tiene como finalidad realizar el diseo y la simulacin de

un prototipo de mquina trituradora de plsticos (Pet) para el Laboratorio de

Conformado de la Facultad de Ingeniera Mecnica; para lo cual se va a aplicar

tcnicas de diseo conocidas en nuestro medio como es el anlisis funcional y el

diseo concurrente, lo que permitir generar productos funcionales y

estticamente agradables, en un tiempo corto con un mnimo costo.

Tambin se ha empleado el software Solidworks para la realizacin del diseo de

la mquina y simulacin del funcionamiento de la misma, con el fin de disear

todas las piezas y realizar el ensamble respectivo; adems interpretar de mejor

manera los fenmenos fsicos que se presenten.


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1

CAPTULO 1

GENERALIDADES

1.1. INTRODUCCIN

Vivir en un mundo sin los plsticos sera difcil ya que ha llegado a ser una parte

integral del estilo de vida de todos con varios usos y aplicaciones.

Aunque los desechos plsticos no se degradan fcilmente y conducen a

problemas de contaminacin en su entorno, con respecto a otros materiales como

papel, madera o metales, los plsticos tienen su nica ventaja en su fcil

produccin, su apariencia, su calidad y lo ms importante su peso ligero.

En la actualidad se consume una gran cantidad de materiales plsticos para

beneficio humano y es esta accin la que conlleva a reutilizar o reciclar los

productos desechados; un ejemplo claro est en el consumo de bebidas

contenidas en envases de plstico, que generalmente son de tereftalato de

polietileno (PET), los cuales una vez que cumplieron su objetivo son desechados.

Luego de realizado el proceso de reciclaje de plsticos, estos tendrn que ser

triturados

1.2. JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA

Uno de los problemas de los ltimos aos que ha afectado al pas y al resto del

mundo es el incremento gradual de basura, no solo por la falta de inters de las

autoridades, sino tambin por la falta de hbito de reciclar de nuestrosciudadanos.

Este til material tiene su parte negativa. Hace 30 aos el planeta viene

acumulando 1000 millones de objetos de plstico y la naturaleza no sabe ahora

qu hacer con ellos debido a que cada objeto de este material dura hasta 500

aos en desintegrarse, mientras tanto, el plstico convive con personas, animales

y plantas y su impacto ya es evidente incluso en el fondo de los ocanos.


17/143

2

Los pertenecientes a la categora de termoplsticos o tambin conocidos como

plsticos PET, usados para la elaboracin de botellas para bebidas, demoran

alrededor de 500 aos en degradarse con una alta generacin de desechos

txicos, aumentando este tiempo si se encuentran enterrados, afectando as a la

productividad agrcola en los suelos, lo que afecta directamente en la economa

de los pueblos, incidiendo as en su calidad de vida. 1

La acumulacin de botellas inclusive afecta el sistema de drenaje provocando el

taponamiento del sistema lo que facilita inundaciones en la temporada de lluvias,

adems produce un alto impacto visual ya que las botellas ocupan un mayor

volumen del resto de basura lo cual es muy perceptible por la gente.

En el caso de la EPN, en base a encuestas realizadas al personal de aseo, se

estima que el flujo de botellas plsticas que se genera es de alrededor de 15 kg

por da, mismos que se encuentran dispuestos inadecuadamente por todo el

campus; este material puede servir para uso del laboratorio; pero lo que se

pretende es crear el diseo de una mquina y la simulacin de su funcionamiento

para que pueda ser usado no solo a nivel de laboratorio sino tambin a escala

industrial.

1.3. OBJETIVOS

1.3.1. OBJETIVO GENERAL

Disear y simular una mquina trituradora de plsticos de 15 kg/h para el

Laboratorio de Conformado de la Facultad de Ingeniera Mecnica.

1.3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Recopilar informacin necesaria referente a los diferentes tipos de plsticos y

modos de trituracin, seguidamente elaborar la Casa de la Calidad para

determinar un diseo viable de la mquina requerida, para que su fabricacin sea

conveniente y est de acuerdo a los requerimientos del laboratorio.

Despus realizar una seleccin de alternativas de diseo mediante el anlisis

modular, de acuerdo a las funcionalidades de cada mdulo.

1://...//48/.


18/143

3

Seleccionar y dimensionar cada elemento constitutivo de la mquina en base al

flujo de materia prima que se obtiene diariamente en la EPN para finalmente

calcular el costo que tendr la misma de acuerdo a los parmetros de diseo.

1.4. FUNDAMENTO TERICO

1.4.1. PLSTICOS

Los plsticos son sustancias orgnicas formadas por macromolculas llamadas

polmeros. Estos polmeros son grandes agrupaciones de monmeros unidos

mediante un proceso qumico llamado polimerizacin. Los plsticos proporcionan

una serie de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales porejemplo: color, baja densidad, buen aislante elctrico y resistencia a la

degradacin ambiental y biolgica. Carecen de punto fijo de ebullicin, son

elsticos y flexibles, permiten ser moldeados y adaptarse a diferentes formas y

aplicaciones.

1.4.2. CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS

En la actualidad existen ms de 50 tipos de plsticos, pero para facilitar sureciclaje se aplica el Cdigo de Identificacin de Plstico; se trata de un sistema

utilizado internacionalmente en el sector industrial para distinguir la composicin

de resinas en los envases y otros productos plsticos. Esto fue realizado por la

Sociedad de la Industria de Plsticos (SPI) en el ao 1988, con el fin de propiciar

y dar ms eficiencia al reciclaje.

Los diferentes tipos de plstico se identifican con un nmero del 1 al 7 ubicado en

el interior del clsico signo de reciclado (tringulo de flechas en seguimiento) talcomo se lo puede evidenciar en la tabla 1.1.


19/143

4

Tabla 1. 1.Clasificacin de los Plsticos. 2SMBOLO USOS

POSIBILIDAD DESER RECICLADO

SALUD NOTAS

PLSTICO # 1 POLIETILENO TEREFTALATO (PET)

Botella deagua, refrescosy otrasbebidas.

Recipientes dedetergente yotros productospara lalimpieza.

Botes decrema deaguacate y

otrosalimentos.

El PET se puedereciclar para hacer:

polister para telas yalfombras, relleno paraparachoques de autos

y fibra para rellenarbolsas de dormir y

chaquetas.

No se conocenproblemas de saludasociados con este

plstico.

El PET es uno delos plsticos msfciles de reciclar.

PL STICO #2 POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD)

Garrafonespara agua yleche

Recipientesparadetergentepara ropa,champ yaceite para

motor Botellas de

champ Algunas bolsas

de plstico

Los recipientes dePEAD claros se

reciclan fcilmentepara crear nuevos

recipientes.El PEAD de color se

convierte en maderade plstico, bordes

para csped yjardines, tubos, soga y

juguetes.


plstico.

El PEAD se reciclafcilmente.

PL STICO #3 POLICLORURO DE VINILO (PVC o V)

Empaquestransparentespara alimentos,pelcula deplsticopegajoso.

Botes de aceitepara cocinar yde crema decacahuate.

Tubos de vinilo Cortinas para

la ducha. Pisos,

revestimientosexteriores paracasas y marcospara puertas yventanas.

El PVC es uno de los

plsticos menosreciclables debido a

sus aditivos. Aldesecharlo se crean

sustanciaspotencialmente

dainas.

Se producenmuchas

sustanciasqumicas al

fabricar, desecharo destruir elPVC como:

Plomo DOA (Di-2-EtilHexil Adipato) Dioxina Etileno diclorado Cloruro de vinilo

Los efectos de laexposicin a estosqumicos puedenincluir: problemas

de aprendizajetrastorno hormonal,

A pesar de que nose conocen

problemas de saludasociados con el

uso de esteplstico, durante su

fabricacin seproducen

contaminantesorgnicos.

2ELIAS X (2009), , E. D S, 2 E, E, P. 1005


20/143

5

cncer y cambiosgenticos.

PLSTICO #4 POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (PEBD)

Bolsas deplstico de

alimentoscongelados ydesupermercados

La mayora delas envolturasde plstico

Algunasbotellas

El PEBD no suelereciclarse


plstico.

A pesar de que no

se conocenproblemas de saludasociados con el

uso de esteplstico, durante su

fabricacin seproducen

contaminantesorgnicos.

PL STICO #5 POLIPROPILENO (PP)

Recipientespara sopas,

jarabes, yogurty margarina.

Paalesdesechables

Alfombras paraexteriores

Cubiertas paracasas

Recipientes deplstico opacoscomobiberones ysorbetes.

El PP no se reciclacon facilidad. Losdiferentes tipos y

grados hacen que seadifcil lograr una

calidad consistente alreciclarlo.


plstico.

PLSTICO #6 POLIESTIRENO (PS)

PoliestirenoRgido Cajas para CD Cubiertos

desechables

Poliestirenomoldeado (unicel) Recipientes

para comida Empaques Material

aislante Cartones de

huevo Material

aislante paraedificios

Es posible reciclar PSpero generalmente no

es una posibilidadeconmicamente

viable.

El estireno puedefiltrarse del

poliestireno. Alargo plazo puede

actuar comoneurotoxina. Enalgunos estudios

realizados enanimales se

informa de efectosdainos del

estireno en losglbulos rojos, elhgado, riones y

estmago.El estireno puede

ser absorbido porlos alimentos y unavez ingerido puedeser almacenado enla grasa corporal.

Cuando seaposible, trate de

reutilizar las bolitasde unicel paraempacar, y loscubiertos depoliestireno.

PLSTICO #7 MEZCLAS (OTROS) Tapas Recipientes

mdicos paraalmacenar

La mayora delos biberonesde plstico

Botellas de

agua de 5galones.

Forro de las

Los plsticos demezclas de resinas

como los #7 sondifciles, o imposibles,

de reciclar.

Los efectos en lasalud varan

dependiendo de laresina y los

plastificadoresutilizados para este

plstico que con

frecuencia incluyepolicarbonatos.

El nmero deestudios que

documentan losefectos

perjudiciales a lasalud del BPA est

aumentando.


21/143

6

latas paraalimentos

Algunoscubiertos deplsticotransparente.

Elaboracin: Personal

1.4.3. TEREFTALATO DE POLIETILENO (PET)

Comnmente abreviado PET o PETE, es un termoplstico polmero de resina de

polister que se utiliza en fibras sintticas, en envases para bebidas, alimentos y

otros lquidos; se produce a partir de dos compuestos el cido Terftlico y

Etilenglicol, tambin puede obtenerse utilizando Dimetiltereftalato en lugar de

cido Tereftlico. Claros ejemplos de sus aplicaciones se lo tiene en la figura 1.1

Figura 1. 1Recipientes de PETEste material presenta una baja velocidad de cristalizacin y puede encontrarse

en estado amorfo-transparente o cristalino .El Polietilen Tereftalato se caracteriza

por su elevada pureza, alta resistencia y tenacidad. De acuerdo a su orientacin

presenta propiedades de transparencia, resistencia qumica; esta resina es

aceptada por la Food and Drugs Administration (FDA).3

1.4.3.1. Propiedades

El PET posee buena resistencia qumica y trmica con una alta resistencia al

desgaste y corrosin, adems un buen coeficiente de deslizamiento.

Presenta una muy buena barrera al CO2, aceptable barrera a O2 y humedad; el

pet tiene una alta transparencia, aunque admite cargas de colorantes y es3://....//URL14MEC01.


22/143

7

aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con productos

alimentarios.

Dependiendo de su procesamiento y la historia trmica, el PET puede existir tantocomo un amorfo (transparente) y como un polmero semi-cristalino; dichas

propiedades se muestran en la tabla 1.2.

Las propiedades fsicas del PET y su capacidad para cumplir diversas

especificaciones tcnicas han sido las razones por las que el material haya

alcanzado un desarrollo relevante en la produccin de fibras textiles y en la

produccin de una gran diversidad de envases, especialmente en la produccin

de botellas, bandejas, flejes y lminas.

Tabla 1. 2.Propiedades del Tereftalato de Polietileno.4

1,370

1,455

2800 3100

55 75 . 710/ 250 260

0,15 0,24 0,164VAN DER VEGT A.K, GOVAERT L. E,(2005), Polymeren:van Keten tot kunstof, Ed. Centraal Boekhuis, Germany, pgs.

24 - 28


23/143

8

1.4.3.2. Reciclaje del PET5

Para el reciclaje de tereftalato de polietileno o PET por lo general existen dos

formas las mismas que tienen que ser diferenciadas:

1.4.3.2.1. Reciclado QumicoEl reciclado qumico que se muestra en la figura 1.2, se trata de diferentes

procesos en donde las molculas de los polmeros se destruyen por completo

permitiendo regresar a las materias primas iniciales (Material virgen): cidotereftlico purificado (PTA) o dimetil tereftalato (DMT) y etilenglicol (EG), que

pueden ser utilizadas para fabricar nuevos plsticos.

El reciclado qumico del PET ser rentable slo la aplicacin de las lneas de alta

capacidad de reciclaje de ms de 50.000 toneladas al ao.

Cabe destacar que previo a todo proceso de reciclaje qumico le precede un

reciclaje mecnico para la obtencin de escamas de PET.

El tamao de las escamas puede variar entre 2 (o menos) a 10 mm.

De los procesos qumicos para la despolimerizacin de PET, la metanlisis, la

hidrlisis y sobre todo la gliclisis, son los procesos ms utilizados. Sin embargo,

la metanlisis e hidrlisis se llevan a cabo a condiciones de presin y temperatura

mayores que en el caso de la gliclisis, y adems, debido a las condiciones

cidas o bsicas de la hidrlisis, esta puede generar mayores problemas

ambientales.

5://...//0304/PET/OPCIONES%20DE%20RECUPERACION.


24/143

9

Figura 1. 2Proceso de Metanlisis (Reciclado Qumico)

1.4.3.2.2. Reciclado MecnicoLa tcnica ms utilizada en la actualidad es el reciclado mecnico mostrado en la

figura 1.3. Este consiste en la molienda, separacin y lavado de los envases. Las

escamas resultantes de este proceso se pueden destinar en forma directa, sin

necesidad de volver a hacer pellets, en la fabricacin de productos por inyeccin o

extrusin.

Figura 1. 3Proceso de Reciclado MecnicoLa rentabilidad ya se puede lograr con la capacidad de la planta dentro de un

rango de 5 000 - 20 000 toneladas al ao.

El proceso de reciclado mecnico del PET no conlleva contaminacin del medio

ambiente, con el tratamiento de los efluentes lquidos del proceso se llega a


25/143

10

controlar el proceso ambientalmente, adems desde el punto de vista tcnico, se

puede decir que las plantas de reciclado mecnico requieren inversiones

moderadas en cambio las del reciclaje qumico requieren inversiones mayores.

1.4.4. TRITURACIN

Es la siguiente operacin dentro del proceso del reciclado donde se utilizan

trituradoras para dividir en partes ms pequeas el plstico, su apariencia es

como la de un molino, y varan muy poco dependiendo del volumen de procesado

del material, generalmente cuentan con dos cuchillas o rodillos paralelos con

cuchillas afiladas, ya sean en forma vertical u horizontal, similares al de la figura

1.4 tienen una tolva o boca de entrada para el material, un motor, engranes ycadenas, estructuras de soporte y caja de salida para el material.

Figura 1. 4Fases de la trituracin del plstico 6

6://../////18

FASE 1El cuerpo a destruir est apoyadosobre el grupo de cuchillas. Para latrituracin no es necesario aplicarningn "empujador".

FASE 2Al arrancar la mquina los discos deintroduccin facilitan la trituracin delplstico forzando para introducir en elgrupo de corte.

FASE 3La especial construccin de losdientes, facilita una accin continua

de enganche del material.

FASE 4El triturador permite obtener materialtriturado hasta 12-14 mm.


26/143

11

Las fases descritas para la trituracin representan un tipo de diseo de la

mquina mediante la distribucin de las cuchillas en dos ejes.

1.4.5. TIPOS DE TRITURADORAS

Para la realizacin de la trituracin se utilizan mquinas trituradoras, cortadoras y

molinos; se va a descartar a las trituradoras de mandbulas de doble y simple

efecto, las trituradoras primarias, secundarias y terciarias y a las trituradoras

giratorias tipo cono debido a que la capacidad a la que operan y la finalidad para

la que fueron diseadas es diferente a lo que se necesita.

1.4.5.1. Mquinas cortadoras rotativas

Se caracterizan por poseer una cmara de corte amplia la misma que se

encuentra atravesada por un eje que porta cuchillas, las que se encuentran

distribuidas uniformemente en toda su longitud y pueden disponerse

perpendicular al eje o tener un pequeo ngulo de inclinacin como se lo ve en la

figura 1.5

El eje gira a altas revoluciones y se lo puede alinear horizontal o verticalmente a

la cmara, siendo esta ltima la ms adecuada y eficiente. Se utiliza estas

mquinas para procesar materiales hmedos, ideal para aplicaciones

agropecuarias.

Figura 1. 5Cortadora rotativa de tipo picadora de forraje


27/143

12

1.4.5.2. Molinos 7

Son mquinas utilizadas para reducir el volumen promedio de las partculas por

medios mecnicos hasta el tamao deseado. Los mtodos de reduccin msempleados en las mquinas de molienda son compresin, impacto, frotamiento de

cizalla y cortado.

A continuacin se describen los molinos que pueden realizar la molienda de las

botellas de pet.

1.4.5.2.1. Molinos de martillosEn la figura 1.6 se puede observar este tipo de molino el cual acta por efecto de

impacto, compresin, frotamiento y cizalladura del material entre dos cuerpos.

Consiste en una serie de barras de libre movimiento o martillos los cuales estn

sujetos a unos pivotes y estos a un eje rotatorio. Las botellas que ingresan por la

tolva son quebradas por los martillos para luego pasar por la criba. Los pivotes

cumplen una funcin especial ya que ayudan a los martillos a transferir la energa

de impacto hacia el material a reducir permitiendo reducir el desgaste enrodamientos y de los martillos.

El tamao de salida del material depender de la velocidad del rotor, tamao del

tamiz y la velocidad de introduccin del material.

Figura 1. 6Molino de martillos

7://.../7202/MA/06A%20M.


28/143

13

1.4.5.2.2. Molino de discos 8Este tipo de molino posee uno o dos discos que contienen una hilera de dientes

concntricos que trabajan a altas velocidades como el mostrado en la figura 1.7.Para el caso de un solo disco, las hileras de dientes del plato se encuentran

organizadas de manera que encajan perfectamente con las de la pared de la

cmara de molienda; en cambio para el caso de doble disco las hileras de un

disco encajan entre las del otro, permitiendo triturar todo lo que atraviese entre

ellos.

En el molino de doble disco uno de ellos puede ser esttico o ambos girar pero en

sentidos contrarios (600 1500 rpm)

Figura 1. 7Molino de discos1.4.5.2.3. Molino de cuchillasEste tipo de molino es similar al molino de martillos, en este caso al eje se le

puede colocar varios tipos de cuchillas; en su parte inferior se encuentra un tamizel cual es el encargado de controlar el tamao de las partculas tal como se lo

puede observar en la figura 1.8

El tamao tambin depende de la distancia de las cuchillas del rotor hacia las

cuchillas estticas del bastidor y de la velocidad de rotacin (200 800 rpm).

Estos molinos aplican presin por medio de cuchillas en un rea lineal del material

8NOGUS F, GARCA D., (2010) , E. P U Z, 1. , E .: 257266


29/143

14

haciendo que disminuyan las secciones transversales de las partculas por medio

de deformacin plstica.

La eficiencia depender del correcto mantenimiento que se proporcione a lascuchillas, se recomienda que el material no sobrepase el tamao de las cuchillas

y que la carga nunca supere la mitad de su capacidad.

Figura 1. 8Molino de cuchillas

1.4.5.3. Trituradoras

Tanto los molinos como las trituradoras guardan una relacin en su

funcionamiento, la diferencia radica en el tamao de los materiales a procesar y

por lo tanto la cantidad de fuerza que se necesita ejercer, aspectos que influyen

en el tamao y robustez de la mquina.

Estas mquinas se utilizan generalmente para ruptura de materiales duros y de

grandes dimensiones; tienen como principio de funcionamiento la compresinlenta, cizallamiento, impacto y atricin.

1.4.5.3.1. Trituradora de martillos 9

Su funcionamiento es similar al molino de martillos excepto en una variante en el

diseo, por lo general los martillos no pivotan en el eje porta martillos lo que le

proporciona una mayor fuerza al impacto en la periferia de la cmara de

trituracin.9://./TF/T.


30/143

15

En la figura 1.9 se muestra la mquina la cual puede ser utilizada tanto para seco

y hmedo como trituracin de materiales duros y frgiles que se tiene en la

industria qumica, metalrgica, construccin de carreteras, gas, energa trmica

etc.

Figura 1. 9Trituradora de martillos

1.4.5.3.2. Trituradora de cuchillasSu funcionamiento es similar al molino de cuchillas, el nmero de discos quecontienen a las cuchillas es variable de 1 a 20 dependiendo de la aplicacin.

Los discos presentan diferentes configuraciones tanto circulares como

triangulares y poseen una gran masa. Generalmente se ubican 2 o 3 cuchillas en

la periferia de los discos y en algunos casos se regulan con sistemas de pistones

o resortes hechos por el cual su estructura debe ser robusta como se muestra en

la figura 1.10

Figura 1. 10Trituradora de cuchillas


31/143

16

CAPTULO 2

DETERMINACIN DE LAS ESPECIFICACIONES DE LA

MQUINA

2.1. CASA DE LA CALIDAD 10

La casa de la calidad es una representacin grfica de la calidad, la cual busca

focalizar el diseo de los productos y servicios y como estos se alinean con las

necesidades de los clientes.

Esta herramienta del Quality Function Deployment (QFD) permite entender de

mejor manera las prioridades del cliente o los clientes y buscar una alternativa

que satisfaga de mejor manera a dichas necesidades.

Para su elaboracin primeramente se necesita los requerimientos del usuario o

voz del cliente, luego estos deben ser traducidos en requerimientos tcnicos en

cada fase del diseo; seguidamente se realiza una evaluacin de la incidencia de

cada una de las caractersticas tcnicas en la satisfaccin de las necesidades delusuario, para finalmente seleccionar las ms apropiadas que predominarn en el

diseo.

2.1.1. VOZ DEL USUARIO

De acuerdo a los requerimientos del usuario, la mquina deber cumplir con lo

siguiente:

Debe ser compacta y a su vez no muy ruidosa, debe ser ligera y de bajo costo yadems que tenga un bajo consumo energtico. Se debe procurar que sea segura

y que posea una gran capacidad de almacenamiento y lo ms importante que no

se remuerda o atasque durante la trituracin.

Una parte primordial es que tenga un bajo mantenimiento, que de un producto

triturado de 7 mm, que sus cuchillas sean duraderas y que esta mquina sea

estable.

10RIBA C, (2002) , E. UPC, 1. , B, . 177184


32/143

17

2.1.2. VOZ DEL INGENIERO

Obtenidos los requerimientos del usuario se procede a traducirlos a

especificaciones o caractersticas tcnicas.

Altura, Control de vibraciones, Peso, Costo mquina, Volumen de produccin,

Tamao de salida del producto, Esttica y Calidad de los materiales

2.1.3. CONSIDERACIONES PARA LA CASA DE LA CALIDAD

La Casa de la Calidad que se muestra a continuacin, fue elaborada en base al

procedimiento que plantea Carles Riba en su libro de Diseo Concurrente; otraimportante consideracin es que debido al hecho de que no se tiene mquinas

elaboradas como empresa, se evalu el tem de propia empresa con 1 para todos

los parmetros.

Para analizar los productos de la competencia se tom en cuenta a la Mecnica

Don Bosco, la misma que es una pequea industria, que elabora mquinas

trituradoras de plsticos de una manera artesanal, cumpliendo slo con las

exigencias de los clientes locales, ms no con normas que se manejan a nivel

internacional, incluso han realizado copias exactas de mquinas por solicitud de

los clientes.

Otra empresa a analizar fue IMOCOM Ecuatoriana Cia. Ltda. La cual importa

diferentes tipos de mquinas, entre estas las trituradoras de plsticos. Por la

cartera de clientes que maneja adquieren equipos de ltima tecnologa que

poseen control automtico y que cumplen con normas internacionales.

Los valores de referencia fueron establecidos en base a catlogos de mquinas

que tienen especificaciones similares a las mquinas trituradoras que tiene

IMOCOM y mecnica Don Bosco y que se desarrollar mediante este proyecto.

(VER ANEXO 1)

En vista que el cliente no ha hecho ninguna indicacin sobre cules de los

requerimientos son bsicos, unidimensionales y estimulantes; se tom como

decisin personal el hacerlo.


33/143

18

2.1.4. CONCLUSIONES DE LA CASA DE LA CALIDAD

Una vez realizado todos parmetros de la casa de la calidad, esta nos

proporciona las caractersticas tcnicas ms importantes que sern las quepredominarn en el diseo y las que satisfagan las necesidades del cliente.

Entre estas tenemos:

Costo de la mquina: Parmetro de mayor importancia y debido que las

exigencias del cliente son varias, hace del diseo un mayor reto ya que se

necesita manejar buena calidad con costos bajos.

Volumen de produccin: Este constituye el segundo parmetro de vitalimportancia que se debe cumplir ya que se deben triturar 15 kg/h de plstico,

segn especificaciones del usuario.

Control de vibraciones:Parmetro fundamental para un correcto funcionamiento

de la mquina.

Peso:Debe ser el menor posible, considerando la capacidad de la mquina.

Calidad de los materiales: Deben ser materiales de buena calidad pero a la vez de

bajo costo. Lo que constituye un reto de ingeniera.

2.2. ENCUESTA

La encuesta ubicada en el ANEXO 2 fue realizada al personal de aseo de todo el

campus de la EPN para determinar el flujo de botellas plsticas de pet

aproximado que se generan como desecho diariamente; dato que ser de vitalimportancia para las especificaciones tcnicas de la mquina.

La encuesta fue realizada en las Facultades de Ingeniera Qumica y

Agroindustria, Ingeniera Elctrica y Electrnica, Ingeniera Mecnica, Ingeniera

Civil y Ambiental, Ingeniera en Geologa y Petrleos, Ingeniera en Sistemas,

Ciencias Administrativas y Edificio de Relacin con el Medio Externo.

La tabulacin de las encuestas se detalla a continuacin:


34/143

1. L F

7

0

0

7

2. E

?

7

5

2

1 15

3. E :

1

2

4

7

:

100

0

0

100

47

33

13

7100

14

29

57

100

47%

33%

13%7%

2. E

14%

29%57%

3. E

:

100%

0%0%

1. L

F

19

?

:


35/143

4. Q ?

7

1

1

0

6

0

15

5. D

?

7

0

7

6. D :

7

4

0

11

47

7

7

0

40

0

100

100

0

100

64

36

0

100

46%

7%7%

0%40%

0%

4.

100%

0%

5. D

64%

36%

0%

6. D

20

?

?

:


36/143

7. E

:

0

7

5

0

12

8. D , Q

?

0 25 % 0

25 50 % 750 75 % 0

75 100 % 0

7

9. C

7

0

7

0

58

42

0

100

0

1000

0

100

, ?

100

0

100

0%

58%

42%

0%

7.E

0%

100%

0%0%

8. D

100%

0%

9. C

21

:

,

?

0 25 %

25 50 %

50 75 %

75 100 %

,

?


37/143

10. E

7 0

7

11. C

0

7

7

Una vez realizada la ta25 50 % del contened

cuales su gran mayora

Como esta constituira l

calcular una cantidad a

campus las cuales se m

Figur

11://.../

() ?

1000

100

0

100

100

ulacin de datos se determina que aprr metlico de basura se llena con plsti

ertenecen a las botellas PET de 500 ml

materia prima se va hacer uso de sus

proximada de plstico que se genera

estran en la figura 2.1

2. 1Datos tcnicos botella Pet 500 ml11

//4/292//5

100%

0%

10. E

0%

100%

11. C

22

ximadamente unos slidos de los

.

imensiones para

iariamente en el

0

()

?

?


38/143

23

. 6.65 10

. 1.8

Si se divide el vol. del contenedor por el vol. de la botella se tiene:

. 2708Segn la encuesta se va a estimar un 30 % del contenedor de basura de

contenido de botellas que se genera diariamente en el campus, donde se tiene:

# . 812

Multiplicando este valor por el peso de una botella pet 500 ml se obtendr

# . 22.7 /El dato calculado de flujo de botellas generadas diariamente es de vital

importancia para el dimensionamiento de la mquina la cual tiene una capacidad

de 15 Kg/h, con lo cual se podr hacer uso de este recurso para evitar comprar la

materia prima.

Adems de las encuestas se obtiene que el personal de aseo de la EPN est

dispuesto a realizar una clasificacin de los plsticos slidos y en este caso de

botellas PET, iniciativa que puede ser correctamente orientada si se les capacita

adecuadamente sobre la reutilizacin de desechos.

2.3. ESPECIFICACIONES TCNICAS

En la tabla 2.1. se resume todas las especificaciones tcnicas de la mquina, las

mismas que sirvieron de base para el diseo de las diferentes piezas que la

componen.


39/143

24

Tabla 2. 1.Especificaciones tcnicas de la mquina.

EmpresaEscuela Politcnica

Nacional Producto:Diseo de una mquinatrituradora plsticos de 15

Kg/h

Fecha inicial: 25/04/2012

ltima revisin: 21/02/2013

Diseador:Pal Vsconez Ortiz

Pgina

1/1

ESPECIFICACIONESConcepto Fecha Propone R/D Descripcin

Funcin

C D Triturar alrededor de 15 kg/hrD D Almacenar hasta 70 kg

D D La mxima capacidad de carga de la mquinaest sujeta al tamao y composicin delmaterial.

Energa C+D DAlimentacin elctricaFuncionamiento con corriente alternade 60 Hz

Dimensionesdel producto

C+D R Trozos de plstico hasta 7 mm

Seales ycontrol C+D D Consola de controles de encendido y apagado

Vida til yMantenimiento C+D DEn operacin: 10 aosRealizar un mantenimiento regular

Costos C D Costo mximo de fabricacin $ 900

Propone: C=Cliente; M=Marketing; D= Diseo; F= Fabricacin

R/D: R=Requerimiento; MR=modificacin de requerimiento; NR=Nuevo

Requerimiento D=Deseo; MD=Modificacin de deseo; ND= Nuevo deseo


40/143

25

CAPTULO 3

ESTUDIO Y SELECCIN DE LAS ALTERNATIVAS DE

DISEO

3.1. ANLISIS FUNCIONAL

Este mtodo permite identificar las funciones principales y las funciones

secundarias de la mquina trituradora de plstico. Las funciones principales son

aquellas por las que el cliente compra el producto, que en este caso es la

trituracin de botellas de PET.Las funciones secundarias son aquellas que permiten que la funcin primaria se

ejecute satisfactoriamente, y son las que se determinarn mediante este anlisis.

Una vez establecidas todas las funciones secundarias se procede a plantear

posibles soluciones, que sean convenientes para desempear dichas funciones,

para proceder a seleccionar la ms viable.

Adems, estas funciones pueden ser agrupadas y desglosadas en mdulos.

La descomposicin funcional del producto se llevar a cabo mediante diagramas

de flujo en los que aparecer cada funcin, que puede tener 3 tipos de entradas y

salidas: seal, material y energa. Los diagramas de flujo se presentarn en

diferentes niveles, comenzando con el nivel 0 o funcin global, y continuando

hasta el nivel que se estime conveniente.

3.1.1. SIMBOLOGA12

Para facilitar la representacin de las funciones y de los flujos en la estructura

funcional de la trituradora de plsticos, es conveniente disponer de smbolos

adecuados cuya utilizacin sea lo suficientemente flexible.

Para ello se va a utilizar la simbologa propuesta por la norma VDI 2222, en la

cual sin limitar las funciones a las estrictamente matemticas y lgicas y sin forzar

a precisar ni a cuantificar las variables de los flujos, permite establecer una

12RIBA C, (2002) , E. UPC, 1. , B, . 129


41/143

26

estructura funcional suficientemente articulada que sirva de gua para fijar la

estructura modular del producto o sistema.

Los smbolos utilizados se mostrarn en la tabla 3.1.

Tabla 3. 1.Simbologa.

FuncinRectngulo de lnea

continua

Flujo de material y

direccin

Flecha de doble lnea

continua

Flujo de energa y

direccin Flecha de lnea continua

Flujo de seal y

direccin

Flecha de lnea

discontinua-----------------------------

Sistema, subsistema y

mdulo

Polgono de lnea de

punto y raya.

Las descripciones de los diferentes conceptos se realizan de la siguiente manera:

Funciones: Se sitan dentro del rectngulo y preferentemente se definen con un

verbo seguido de un predicado: trasferir pieza, mover brazo, controlar posicin.

Flujos: Su objeto se indica encima de las flechas correspondientes: de pieza en

bruto, acabada, de alimentacin elctrica, de accionamiento de cabezal, de seal

de puesta en marcha, de posicin.

Sistemas, subsistemas y mdulos: Se indica encima y a mano izquierda delpolgono que los delimita.

3.1.2. FUNCIN GLOBAL Y ESTRUCTURA FUNCIONAL

NIVEL 0

En la figura 3.1 se mostrar el nivel 0 en el que se presentan los factores en

cuanto a material, energa y seal que la mquina necesita para cumplir su


42/143

funcin global y obtener

del cliente.

Figura 3.

NIVEL 1

En la figura 3.2 se mue

funciones que aportaran

Figura 3.

3.2. DETERMINA

Es conveniente separar

procesos que se cumple

cada uno de estos.

El hecho de aplicar un

usuario ya que al realiz

mdulos en paralelo, d

facilidad de montaje, el

el producto deseado que cumpla con l

Nivel 0 modularidad trituradora de pls

tra el nivel 1 en el que se hace un des

a la obtencin del producto final.

Nivel 1 modularidad trituradora de pls

IN DE MDULOS

por bloques (mdulos) constructivos y/o

, de esta forma abordar posibles solucio

estructura modular ayuda tanto al fa

r la divisin del proyecto facilita el dis

isminuyendo el tiempo de diseo, red

antenimiento, se ampla la gama, etc.

27

s requerimientos

tico

lose de todas las

tico

funcionales a los

nes posteriores a

bricante como al

o de diferentes

ccin de costos,


43/143

3.2.1. M DULO 1: IN

El ingreso de la materia

la misma.

3.2.2. M DULO 2: TR

Al tener la materia prim

elctrico mediante el a

trituracin.

Una vez obtenido el pro

que slo se permitir el

de lo contrario este volv

3.2.3. M DULO 3: AL

Una vez que se haya c

final (con el tamao ad

posteriormente al llenar

proceso se lo detalla en

RESO DE LA MATERIA PRIMA

prima, comienza desde abrir la tolva, h

TURACI N Y CLASIFICACI N

necesaria en la cmara, se procede a

cionamiento de un pulsador, luego d

ducto triturado, ste pasa a ser selecci

paso del material que cumpla con el ta

r a pasar por el proceso descrito en el

ACENAJE

mplido con lo establecido en el mdul

cuado) se almacenar en el recipiente

e este, se vaciar el mismo para reini

la figura 3.3

Figura 3. 3Divisin modular

28

sta el llenado de

ncender el motor

ello se inicia la

nado de manera

ao especificado

mdulo dos.

dos, el producto

de la mquina y

ciar el ciclo; este


44/143

29

3.3. SOLUCIONES PARA CADA MDULO

3.3.1. MDULO 1: INGRESO DE MATERIA PRIMA.

Este mdulo cumple con las siguientes funciones:

Primero abrir la tapa de la tolva para introducir el plstico y segundo recibir el

plstico para la trituracin.

A continuacin se proponen diferentes formas de solucin de estas funciones que

luego se combinaran y darn como resultado diferentes soluciones al mdulo.

3.3.1.1. Abrir la tapa de la tolva

La manera ms rpida y cmoda de realizar este trabajo es hacerlo de forma

manual, para lo cual se puede tener dos alternativas de solucin:

3.3.1.1.1. Tapa con bisagrasEn la figura 3.4 se muestra la manera tradicional de tapa en la que se la abre y se

la cierra manualmente cada vez que se vaya a llenar a la tolva.

Figura 3. 4Tapa con bisagras

Ventajas

Permite aprovechar toda la boca de la tolva para el ingreso del plstico.

Desventajas

Se debe abrir y cerrar cuantas veces sea necesario llenar la tolva, lo que puede

llegar a aflojar las bisagras o a someterlas a un desgaste rpido.


45/143

30

3.3.1.1.2. Tapa vaivnLa tapa se dispone, de manera que despus de poner el plstico esta regrese a

su posicin original, por simple inercia, mostrado en la figura 3.5

Figura 3. 5Tapa vaivnVentaja

Se evita el abrir y cerrar la tapa, en cada ingreso de material.

Desventaja

Reduce el volumen de plstico que ingresa al disminuir el rea de apertura de la

tapa, de manera que se restringe el ingreso de objetos de mayores tamaos.

3.3.1.2. Llenar la tolva para la trituracin

A medida que la mquina va procesando el material, se deber ir llenado la tolva,

por lo que esta cumple un papel muy importante dentro del proceso de triturado,

de manera que su forma tiene que ser bien diseada para tratar de acumular y

apelmazar la mayor cantidad de material posible. Se han establecido tres posibles

soluciones para la forma de la tolva: rectangular, trapezoidal y mixta (rectangular

+ trapezoidal).

3.3.1.2.1. Tolva rectangularUna de las formas para llegar al mdulo de trituracin con el material, es por

medio de una tolva rectangular, cuya geometra se muestra en la figura 3.6


46/143

31

Figura 3. 6Tolva rectangular

Ventajas

Se mantiene el ancho de la apertura hasta el mdulo de trituracin permitiendo

que el material ingrese y se acumule.

Ofrece una facilidad para su construccin.

Desventaja

El material llega como una masa dispersa ya que entra sin ningn tipo de

compactacin, sin aprovechar el peso del plstico para una rpida trituracin.

3.3.1.2.2. Tolva mixtaConsiste en la combinacin de una tolva rectangular con una trapezoidal,

proporcionando una geometra mixta como se lo observa en la figura 3.7

Figura 3. 7Tolva mixta


47/143

32

Ventajas

Concentra el material aprovechando el peso del plstico y lo lleva el mdulo de

trituracin.

Tiene un aspecto ms ergonmico.

Evita que partculas trituradas regresen y entren en contacto con el usuario

durante la alimentacin de materia prima, gracias a la forma que posee.

Desventajas

El proceso de fabricacin de esta tolva es ms compleja y costosa que la anteriorque tiene una sola geometra desde el inicio hasta el final.

3.3.1.3. Alternativas de mdulos

Se realiza una combinacin de las soluciones para cada funcin, con la finalidad

de obtener una alternativa para el mdulo 1, como se muestra en la Tabla 3.2.

Tabla 3. 2.Opciones para el MDULO 1.Funcin ComponenteAbrir latapa dela tolva

paraponer elplstico

Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Alternativa 4

Llenar la

tolva paralatrituracin

Las cuatro alternativas obtenidas como solucin para el mdulo 1 se representan

en la figura 3.8

Tapa con bisagras Puerta vaivn

Tolva rectangular Tolva Mixta


48/143

33

Alternativa 1 Alternativa 2


Figura 3. 8Alternativas para el MDULO 13.3.1.4. Evaluacin y seleccin de mdulos

Para determinar cul de las alternativas de los mdulos es la que conviene

realizar, se usar el mtodo ordinal corregido de criterios ponderados, planteado

por el diseo concurrente.


49/143

34

Facilidad

ingreso

material

Capacidad

Aprovechar

peso del

plstico

Complejidad

de

Fabricacin

Tamao +1 Ponderacin

Facilidad

ingreso

material

0,5 0,5 0.5 1 3 0,207

Capacidad 0,5 0,5 0 1 3 0,207

Aprovechar

peso del

plstico

0,5 0,5 0 0 2 0,138

Complejidad

de

Fabricacin

0,5 1 1 1 4,5 0,310

Tamao 0 0 1 0 2 0,138

Suma 14,5 1

Complejidad de Fabricacin > Facilidad Ingreso del material > Capacidad > Tamao = Aprovechar peso delplstico

Este criterio se basa en unas tablas donde cada criterio (o solucin para un

determinado criterio) se confronta con los otros y se asignan los siguientes

valores:

1 Si el criterio (o solucin) de las filas es superior (o mejor; >) que el de las

columnas.

0,5 Si el criterio (o solucin) de las filas es equivalente (=) al de las columnas.

0 Si el criterio (o solucin) de las filas es inferior (o peor;


50/143

35

Se evala cada una de los criterios con respectos a las alternativas o soluciones

del MDULO 1. La solucin para la facilidad de ingreso de material se muestra en

la tabla 3.4.; la solucin respecto a la capacidad se la detalla en la tabla 3.5.; lo

que respecta a las solucin de aprovechar el peso del plstico se muestra en la

tabla 3.6.; las solucin que corresponde a la complejidad de fabricacin se

localiza en la tabla 3.7. y la solucin con respecto al tamao que ocupa se ubica

en la tabla 3.8.

Tabla 3. 4.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de ingreso

material.

Facilidadingresomaterial

Solucin1

Solucin2

Solucin3

Solucin4

+1 Ponderacin

Solucin 1 1 0,5 1 3,5 0,35Solucin 2 0 0 0,5 1,5 0,15Solucin 3 0,5 1 1 3,5 0,35Solucin 4 0 0,5 0 1,5 0,15

Suma 10 1Solucin 1 = Solucin 3 > Solucin 2 = Solucin 4

Tabla 3. 5.Evaluacin de las soluciones respecto a la capacidad.Capacidad Solucin

1Solucin

2Solucin

3Solucin

4+1 Ponderacin

Solucin 1 1 0,5 1 3,5 0,35Solucin 2 0 0 0,5 1,5 0,15Solucin 3 0,5 1 1 3,5 0,35Solucin 4 0 0,5 0 1,5 0,15


Tabla 3. 6.Evaluacin de las soluciones respecto al aprovechar el peso delplstico.

Aprovecharpeso delplstico

Solucin1

Solucin2

Solucin3

Solucin4 +1 Ponderacin

Solucin 1 0,5 0 0 2 0,15Solucin 2 0,5 0 0 1,5 0,15Solucin 3 1 1 0,5 3,5 0,35Solucin 4 1 1 0,5 3,5 0,35



51/143

36

Tabla 3. 7.Evaluacin de las soluciones respecto a la complejidad de fabricacin.

Complejidadde

Fabricacin

Solucin1

Solucin2

Solucin3

Solucin4

+1 Ponderacin

Solucin 1 1 0 0 2 0,2Solucin 2 0 0 0 1 0,1Solucin 3 1 1 0 3 0,3Solucin 4 1 1 1 4 0,4

Suma 10 1Solucin 4 > Solucin 3 > Solucin 1 > Solucin 2

Tabla 3. 8.Evaluacin de las soluciones respecto al tamao que ocupa.Tamao

que ocupaSolucin

1Solucin

2Solucin

3Solucin

4 +1 Ponderacin

Solucin 1 0,5 0,5 0,5 3 0,25Solucin 2 0,5 0,5 0,5 2,5 0,25Solucin 3 0,5 0,5 0,5 2,5 0,25Solucin 4 0,5 0,5 0,5 2,5 0,25

Suma 10 1Solucin 1 = Solucin 2 = Solucin 3 = Solucin 4

Finalmente para llegar a la evaluacin total de cada solucin se realiza la suma de

los productos de los pesos especficos de cada solucin por el peso especfico del

respectivo criterio; estos resultados se los muestra en la tabla 3.9.

Tabla 3. 9.Conclusiones para el MDULO 1.

Conclu-siones

Facilidadingreso

material

CapacidadAprovecharel peso del

plstico

Complejidadde

Fabricacin

Tamaoque

ocupa

Prioridad

Solucin 1 0,35*0,207 0,35*0,207 0,15*0,138 0,2*0,310 0,25*0,138 0,2621 3Solucin 2 0,15*0,207 0,15*0,207 0,15*0,138 0,1*0,310 0,25*0,138 0,1483 4Solucin 3 0,35*0,207 0,35*0,207 0,35*0,138 0,3*0,310 0,25*0,138 0,3207 1Solucin 4 0,15*0,207 0,15*0,207 0,35*0,138 0,4*0,310 0,25*0,138 0,2690 2

CONCLUSIN: Por lo tanto, de acuerdo a la tabla 3.9. la solucin que ms se

ajusta a los criterios es la solucin 3 (Alternativa 3) o Tolva mixta + tapa con

bisagras.


52/143

37

3.3.2. MDULO 2: TRITURACIN Y CLASIFICACIN


Triturar el plstico hasta alcanzar el tamao adecuado y clasificar el material de

forma que slo pase el que tenga el tamao adecuado.

Se proponen diferentes formas de solucin de estas funciones que despus de

combinarlas se ver el resultado en diferentes opciones de mdulos.

3.3.2.1. Triturar el plstico para alcanzar el tamao adecuado

Existen diferentes formas con las que se puede llegar a este objetivo, de lascuales algunas son:

3.3.2.1.1. Dos ejes de trituracin con cuchillas distribuidasLas cuchillas tienen la forma de fresas de corte y se encuentran distribuidas a lo

largo de los ejes, los cuales giran en sentidos contrarios, haciendo que las

cuchillas vayan atrapando el material y lo vayan triturando como se muestra en la

figura 3.9

Figura 3. 9Dos ejes de trituracin con cuchillas distribuidasVentajas

Se tiene mayor fuerza de corte por la presin entre las cuchillas; las cuchillas al

girar en sentidos contrarios atrapan al material de mejor manera para triturarlo,

otra de las ventajas es que las cuchillas son intercambiables.


53/143

38

Se obtiene menos recirculacin de material debido al gran nmero de cuchillas

dispuestas para triturar el plstico y hay una disminucin del tiempo en la

trituracin.

Desventajas

Las cuchillas deben tener la separacin entre s, adecuada para poder cortar al

material y evitar friccin entre las mismas y en el caso de que una cuchilla falle se

debe cambiar la fresa completa. Existe la posibilidad de atascamientos, si la

separacin de las cuchillas que estn en los diferentes ejes no es la adecuada.

Debido a la gran presin generada por las cuchillas al triturarlas podra ocasionarque aumente la temperatura entre ellas y hacer que el plstico se derrita y se

quede adherido en las cuchillas adems no cortara hasta el tamao deseado.

Debido a la disposicin e interaccin dependientes entre dos ejes con varias

cuchillas, el montaje de esta parte de la mquina debe ser muy bien calculada

para evitar excesivas vibraciones y por ltimo su costo de fabricacin alto por la

complejidad de la geometra.

3.3.2.1.2. Un eje con cuchillas desfasadas a lo largo del mismoEn este tipo de trituracin, las cuchillas son individuales y estn dispuestas en tres

hileras en el eje dando una forma helicoidal. El corte y la trituracin se producen

cuando el movimiento del eje lleva al plstico a uno de sus bordes del bastidor, el

cual tambin tiene una cuchilla fija dispuesta para la trituracin, su geometra se la

observa en la figura 3.10.

Figura 3. 10Un eje con cuchillas desfasadas a lo largo del mismo


54/143

39

Ventajas

Se aprovecha del efecto del sinfn para atrapar el material entre la cuchilla del

borde y las del eje con eso se atrapa el material de mejor manera como en unmolino y por la forma del arreglo de las cuchillas puede hacer recircular al plstico

de mejor manera evitando en gran parte el salto del mismo hacia las paredes.

Presenta cuchillas intercambiables y las operaciones de mantenimiento son

sencillas, por lo que no se requieren personal calificado.

Desventajas

La cuchilla si no est afilada puede hacer que el plstico no se corte y se vaya

acumulando en el borde adems se debe asegurar la separacin adecuada entre

el borde afilado y el eje. Presenta un costo elevado por la complejidad de la

construccin

3.3.2.1.3. Un eje con dos cuchillas distribuidas a lo largo del mismo y separadas 180 entre si

En la figura 3.11 se tiene el eje con dos cuchillas continuas, y gira

aprovechndose de este efecto triturando el material al apresarlo entre la cuchilla

del eje y el borde afilado similar a la solucin anterior.

Figura 3. 11Un eje con cuchillas distribuidas a lo largo del mismo y separadas180entre s

Ventajas

De fcil construccin ya que la disposicin de las cuchillas ejecutara operaciones

de desgarre y corte haciendo recircular el material aprovechando su forma de

paletas.


55/143

40

Las operaciones de mantenimiento son sencillas, por lo que no se requieren

personal muy calificado.

Desventajas

Si no est afilada la cuchilla puede hacer que el plstico no se corte, incluso

atascarse por lo que se debe asegurar la separacin adecuada entre el borde

afilado y el eje. Las cuchillas no son intercambiables, en caso de dao el eje debe

ser reemplazado y por la velocidad y forma de estas gran parte del material tiende

a saltar a las paredes de la tolva, aumentando el tiempo de trituracin.

3.3.2.2. Clasificar el material de manera que slo pase el que tenga el tamaoadecuado

Esta funcin permite que el material triturado que tenga el tamao adecuado pase

a ser almacenado y el que no cumple con el tamao estimado, pase a ser

triturado nuevamente. Para la clasificacin se usa una criba o tamizadora

metlica.

3.3.2.2.1. Criba planaEn la figura 3.12 se muestra una tamizadora de metal acoplada a la mquina, por

debajo del eje o los ejes, segn corresponda.

Figura 3. 12Criba planaVentajas

La fabricacin es relativamente fcil como tambin su montaje y desmontaje

adems las operaciones de mantenimiento son sencillas por lo que no serequieren personal muy calificado.


56/143

41

Desventajas

Existir material que tape la tamizadora en los extremos ms lejanos del eje o los

ejes, que no permita aprovechar el mismo ni su recirculacin lo que podra causartambin los taponamientos en el tamiz.

3.3.2.2.2. Criba de media lunaCriba de metal con la forma de un medio cilindro, que presenta una pequea

holgura con las cuchillas del eje, permitiendo que estas recojan el material que no

ha pasado, por tener el tamao inadecuado para ser almacenado como se

muestra en la figura 3.13.

Figura 3. 13Criba de media luna

Ventajas

Por lo cerca que estn las cuchillas se aprovecha el material que no pasa y vuelve

a triturarse facilitando la recirculacin del plstico que no tiene el tamao

adecuado para pasar por los orificios de la criba; con esta geometra no se

desperdicia el material ni existe acumulacin de plstico en ningn punto de la

criba debido a su geometra circular. Al ayudar a ejercer presin entre las

cuchillas y el plstico y por la alta velocidad manejada, corta de manera continua.

Desventajas

La separacin entre el eje de cuchillas y la criba debe ser muy bien definida, para

que se pueda ejecutar el proceso de corte y de recirculacin del material, adems

debe estar correctamente centrado la criba con el eje, para mantener una

separacin uniforme constante entre todas las cuchillas y la criba.


57/143

42

3.3.2.2.3. Criba de doble media lunaEl funcionamiento es similar al de la criba de media luna, slo que en este caso

esta criba se usa cuando se tienen 2 ejes de trituracin. Por su similitud al anteriorcomparten las mismas ventajas y desventajas, su geometra se observa en la

figura 3.14

Figura 3. 14Criba de doble media lunaVentajas

Por lo cerca que est del eje se aprovecha el material que no pasa el cual vuelve

a triturarse adems ofrece una mayor velocidad de trituracin.

Desventajas

Mayor dificultad en la fabricacin, montaje y alineacin correcta ya que debe estar

correctamente centrado la criba con el eje correspondiente para mantener una

separacin constante entre todas las cuchillas.

La unin entre las cribas puede llegar a constituir un lugar de acumulacin de

material.

3.3.2.3. Alternativas de mdulos

Se realiza una combinacin de las soluciones para cada funcin, con la finalidad

de obtener una alternativa para el mdulo 2, como se muestra en la tabla 3.10.


58/143

43

Tabla 3. 10.Opciones para el MDULO 2.Funcin Componente

Triturar elplsticohasta eltamao

adecuado

Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3

Clasificarel

material

contamaoadecuado

NOTA: No es necesario realizar todas las combinaciones posibles, sino slo

aquellas cuyos componentes sean compatibles entre s y que no presenten una

aparente similitud.

Las alternativas para el mdulo 2 se representan en la figura 3.15 a cada una de

ellas se las representa dentro de una cmara de trituracin que es donde serealiza la funcin principal de la mquina.


Alternativa 3

Figura 3. 15Alternativas para el MDULO 2

Dos ejes detrituracin concuchillas

distribuidas

Un eje concuchillasdesfasadas a lolargo del mismo

Criba de doblemedia luna

Criba plana

Un eje con 2cuchillas a lo largodel eje desfasadas

180

Criba de media luna


59/143

44

3.3.2.4. Evaluacin y seleccin de mdulos

Se usar el mtodo ordinal corregido de criterios ponderados, planteado por el

diseo concurrente.

Los principales factores que deben considerarse para la seleccin de la

alternativa ms conveniente son:

Facilidad de montaje, costo de fabricacin de los elementos, facilidad de

mantenimiento, ruido y vibraciones, facilidad para recircular el material, tamao y

peso y desgaste de las cuchillas

La evaluacin de los criterios con sus respectivas ponderaciones se lo realiza enla tabla 3.11.

Tabla 3. 11.Evaluacin de cada criterio.

Facilidadde

Montaje

Costode

Fabricacin

Facilidadde

Mantenimiento

Ruido yVibraciones

Facilidadrecircularmaterial

Tamaoy peso

Desgastede las

cuchillas+1

Ponderacin

Facilidadde

Montaje

0 0 0 0 0,5 0 1,5 0,0536

Costo deFabricaci

n1 1 1 1 1 1 7 0,2500

Facilidadde

Mantenimiento

1 0 0 1 1 0 4 0,1429

Ruido yVibracion

es1 0 1 1 1 0,5 5,5 0,1964


1 0 0 0 1 0 3 0,1071

Tamao ypeso 0,5 0 0 0 0 0 1,5

0,0536

Desgastede las

cuchillas1 0 1 0,5 1 1 5,5 0,1964

Suma 28 1

Costo de Fabricacin > Ruido y Vibraciones = Desgaste de las cuchillas > Facilidad de Mantenimiento >Facilidad recircular material > Tamao y Peso = Facilidad de Montaje


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45

Se evala cada una de los criterios con respectos a las alternativas o soluciones

del MDULO 2; es as que en la tabla 3.12. se evala la facilidad de montaje, en

la tabla 3.13 el costo de fabricacin, en la tabla 3.14. la facilidad de

mantenimiento; en la tabla 3.15. sobre el ruido y vibraciones; lo que respecta a la

solucin de la facilidad de recircular el material se tiene en la tabla 3.16., seguido

de la evaluacin de tamao y peso en la tabla 3.17. para finalizar con la solucin

para el desgaste de las cuchillas con la tabla 3.18.

Tabla 3. 12.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de montaje.

Facilidad de

Montaje

Solucin

1

Solucin 2 Solucin 3 +1 Ponderacin

Solucin 1 0 0 1 0,1667Solucin 2 1 1 3 0,5000Solucin 3 1 0 2 0,3333

Suma 6 1Solucin 2 > Solucin 3 > Solucin 1

Tabla 3. 13.Evaluacin de las soluciones respecto al costo de fabricacin.

Costo deFabricacin Solucin1 Solucin 2 Solucin 3 +1 Ponderacin



Tabla 3. 14.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad demantenimiento.

Facilidad deMantenimiento

Solucin1 Solucin 2 Solucin 3 +1 Ponderacin




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46

Tabla 3. 15.Evaluacin de las soluciones respecto a ruido y vibraciones.Ruido y

VibracionesSolucin

1 Solucin 2 Solucin 3 +1 Ponderacin



Tabla 3. 16.Evaluacin de las soluciones respecto a la facilidad de recircular elmaterial.


Solucin

1Solucin 2 Solucin 3 +1 Ponderacin



Tabla 3. 17.Evaluacin de las soluciones respecto al tamao y peso.

Tamao ypeso Solucin1 Solucin 2 Solucin 3+1 Ponderacin



Tabla 3. 18.Evaluacin de las soluciones respecto al desgaste de las cuchillas.

Desgaste delas cuchillas

Solucin1

Solucin 2 Solucin 3 +1 Ponderacin

Solucin 1 1 0,5 2,5 0,4167Solucin 2 0 0 1 0,1667Solucin 3 0,5 1 2,5 0,4167

Suma 6 1Solucin 3 = Solucin 1 > Solucin 2

Finalmente para llegar a la evaluacin total de cada solucin se realiza la suma de

los productos de los pesos especficos de cada solucin por el peso especfico delrespectivo criterio mostrado en la figura 3.19


62/143

47

Tabla 3. 19.Conclusiones para el MDULO 2.

Conclusiones

Facilidadde

Montaje

Costode

Fabrica

cin

Facilidadde

Manteni

miento

Ruido yVibracio

nes


Tamaoy peso

Desgastede las

cuchillas Prioridad

Solucin1

0,1666*0,0536

0,1666*0,25

0,16666*0,1429

0,1666*0,1964

0,3333*0,1071

0,1666*0,0536

0,4166*0,1964

0,23363 3

Solucin2

0,5*0,0536 0,5*0,25

0,5*0,1429

0,3333*0,1964

0,1666*0,1071

0,3333*0,0536

0,1666*0,1964 0,35714

2

Solucin3

0,3333*0,0536

0,3333*0,25

0,3333*0,1429

0,5*0,1964

0,5*0,1071

0,5*0,0536

0,4166*0,1964 0,40923

1

CONCLUSIN: Por lo tanto, de acuerdo a la tabla 3.19. la solucin que ms se

ajusta a los criterios es la solucin 3 (Alternativa 3) o un eje con cuchillas

desfasadas a lo largo del mismo con una criba de media luna.

3.3.3. MDULO 3: ALMACENAJE


Almacenar el producto triturado y el vaciado del recipiente de almacenamiento

A continuacin se proponen posibles soluciones para cada una de estas

funciones para luego combinarlas y establecer diferentes opciones de mdulos.

3.3.3.1. Almacenar el producto

La funcin a cumplir es la de recibir el material triturado que cae por gravedad de

la tamizadora, donde ser almacenado y que posteriormente ser recogido.

Para almacenar el producto triturado se ha visto tres formas en las que se puede

poner el contenedor, las cuales son:

3.3.3.1.1. Recipiente de almacenamiento fijo a la mquinaEl recipiente forma parte del bastidor y es uno slo con la mquina de forma que

el material se va acumulando y cuando llega a su lmite (o antes de eso) se puede

retirar el material, su forma se observa en la figura 3.16.


63/143

48

Figura 3. 16Recipiente de almacenamiento fijo a la mquinaVentajas

Fcil diseo y capacidad de acumulacin alta, debido a que puede ensancharse

hasta el piso sin preocupacin de movilidad posterior adems permite aumentar la

masa a la mquina a medida que tritura eliminando vibraciones.

Desventajas

Ocupa mayor espacio fsico y no permite la movilidad del recipiente complicando

el trabajo de retiro del material triturado.

3.3.3.1.2. Recipiente de almacenamiento con ruedas

Una vez que recibe el material triturado se puede retirar el depsito de materialhaciendo uso de las ruedas como el recipiente de la figura 3.17

Figura 3. 17Recipiente de almacenamiento con ruedas

Ventajas

Capacidad de almacenamiento alta y facilidad de transportar.


64/143

49

Desventajas

Si se elabora un recipiente de gran capacidad, se requiere de un gran esfuerzo

para trasportarlo cuando se encuentra lleno del plstico triturado, adems paravaciar el recipiente hay que parar la mquina.

3.3.3.1.3. Recipiente de almacenamiento con rielesUna vez que recibe el material triturado se puede retirar el depsito de material

haciendo uso de las rieles como se observa en la figura 3.18

Figura 3. 18Recipiente de almacenamiento con rieles

Ventajas

Capacidad de almacenamiento alta y facilidad de transportar.

Desventajas

Se requiere de un gran esfuerzo para trasportarlo cuando se encuentra lleno del

plstico triturado, debido a la friccin entre el recipiente y los rieles; por otro lado

para vaciar el recipiente hay que parar la mquina.

Ocupa espacio adicional al del recipiente que se usa y puede generar un

rechinamiento al moverse por los rieles.

3.3.3.2. Vaciado del recipiente de almacenamiento

De cualquier manera en la que se almacene el producto triturado, se deber

retirar el mismo manual

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Trituradora Cc (1)