UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PUEBLA INGENIERÍA MECATRÓNICA Nombre del Proyecto: TRITURADORA DE PET Mecánica para la Automatización. 8° "D" INTEGRANTES:
Bonilla Hernández Daniel De Jesús Rojas Rojas María María Cristina Guzmán Guzmán Daniel López Martínez Miguel Martínez Díaz Irving Pérez Bueno Miguel Ángel Ángel Ramos García Gerardo Trejo de los Santos Santos Raúl Raúl
DOCENTE: Ing. Carlos Rangel Romero.
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA ÍNDICE INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ MARCO TEÓRICO...................................................................................................... TEÓRICO...................................................................................................... BENEFICIOS DEL PROYECTO ............................................................................. VENTAJAS/ DESVENTAJAS DE LOS PROCESOS DE RECICLAJE DEL PET.
Comentado [mp1]:
1 2 2 2
INVESTIGACION DE CAMPO ................................................................................ 3 ENGRANES: ............................................................................................................ 4 TIPOS DE ENGRANES: ...................................................................................... 4 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN UN ENGRANAJE DE DIENTES RECTOS .............................................................................................................................. 5 OBJETIVO ................................................................................................................... 8 DESARROLLO ............................................................................................................ 8 CALCULOS: ............................................................................................................. 8 CÁLCULOS DE LOS ENGRANES ....................... ................................... ...................... ................... ..................... ................ .... 8 CALCULO DE LAS VELOCIDADES DE LOS ENGRANES. .................... ............................ ........ 13 DIAGRAMA DE CONTROL DE UN MOTOR 3Ø .................... .............................. ..................... ................... ........ 15 SENSOR DE INICIO: ............................................................................................. 15 DIAGRAMA DE POTENCIA DE UN MOTOR 3Ø .................... .............................. ..................... ................... ........ 17 DISEÑO DEL PROYECTO: ................................................................................... 19 CUCHILLAS ........................................................................................................ 19 TRANSMISIÓN DE POTENCIA..................... ............................... ...................... ..................... ................... ..................... ...........22 BANDA TRASPORTADORA TRASPORTAD ORA ............................... ............... ............................ ........................... ............................ .................. ..... 23 DISEÑO TERMINADO: ...................................................................................... 27 COTIZACIÓN. ........................................................................................................ 28 CONCLUSIONES ...................................................................................................... 28 ANEXOS. ................... ............................. ...................... ...................... .................... ...................... ..................... ................... ...................... ...................... ............ 30
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
INTRODUCCIÓN La principal ventaja de las transmisiones por engranajes mediante ruedas dentadas es la gran exactitud en la relación de transmisión que se puede alcanzar frente a otros tipos de transmisiones, lo que permite, entre otras aplicaciones, su uso en maquinaria de trituración. El uso de materiales de gran dureza superficial y rigidez (por ejemplo, aceros templados sometidos a un tratamiento de cementación superficial), permite transmitir pares elevados de fuera a velocidades de giro elevadas, conservando a la vez constante la relación de transmisión. Los engranes rectos son de gran aplicación cuando se requiere transmitir el movimiento de un eje a otro paralelo y cercano. En general, en una transmisión por engranajes se puede distinguir entre rueda conductora solidaria al eje de entrada (input o eje motor) y la ruede conducida a la que se transmite el movimiento y que es solidaria al eje de salida output. La rueda conductora girará a una velocidad de giro (w1), mientras que la rueda conducida girará a otra velocidad de giro (w2) distinta. La relación entre ambas velocidades de / ω1). giro es lo que se llama, relación de transmisión r t t = ω2 / En la actualidad existen varios tipos de trituradoras de plásticos para diferentes tipos de este material que son empleados comúnmente en todo tipo de empresas de reciclaje, las cuales son muy caras, toscas, difíciles de maniobrar y no muy comerciales, lo que queremos lograr con este proyecto es hacer un trituradora de plásticos que sea segura, compacta y económica para poderla usar en otros lugares como escuelas, hospitales y hasta hogares. El plástico es un material industrial utilizado en muchas aplicaciones en la vida diaria moderna. Aunque los desechos plásticos no se degradan fácilmente y conducen a problemas de contaminación en su entorno, con respecto a otros materiales como metal o papel, los plásticos tienen su única ventaja en su fácil producción, su calidad, su apariencia y su peso ligero. Los plásticos son polímeros sintéticos, obtenidos generalmente a partir de hidrocarburos derivados del petróleo.
1
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
MARCO TEÓRICO BENEFICIOS DEL PROYECTO Como ya se ha mencionado, el consumo de materiales plásticos en México y en el mundo es muy elevado, de lo cual s ólo un pequeño porcentaje de éstos es re ciclado para darle un nuevo uso. El principal objetivo del proyecto es el buen manejo de grandes cantidades de plástico para así evitar que éste se acumule en los vertederos, generando fuentes de trabajo y la reutilización del plástico triturado.
VENTAJAS/ DESVENTAJAS DE LOS PROCESOS DE RECICLAJE DEL PET. En comparación con el reciclado químico, el reciclado mecánico es menos costoso, pero obtiene un producto final de menor calidad para un mercado más específico, con un mayor volumen de rechazos. Con es te método se obtiene PET puro incoloro destinado a bebidas refrescantes, agua, aceites y vinagres, PET verde puro para bebidas refrescantes y agua, mientras que el PET multicapa con barrera de color destinado a cervezas, zumos, etc. así como el PET puro de colores intensos, opacos y negros se obtienen del reciclado químico. Otro tipo, el PET puro azul ligero, empleado como envase de aguas, se obtiene a partir de los dos sistemas. En cualquier caso, no todas las botellas de PET son reciclables, a pesar de que la tendencia actual de los fabricantes es conseguir envases ligeros, resistentes mecánicamente, etc. Que a la vez sean cómodos y llamativos para el consumidor sin dificultar posteriormente su reciclado. Este reciclado se facilita con el empleo de envases de PET transparente, ya que sin pigmentos tiene mayor valor y mayor variedad de usos en el mercado, evitando los envases multicapa, así como los recubrimientos de otros materiales, que reducen la reciclabilidad del PET, aumentando el empleo de tapones de polipropileno o polietileno de alta densidad y evitando los de aluminio o PVC que pueden contaminar grandes cantidades de PET, así como la inclusión de etiquetas fácilmente desprendibles en el proceso de lavado del reciclador, evitando sistemas de impresión Seri gráfica que provocan que el PET reciclado y granulado tenga color, disminuyendo sus posibilidades de uso, mercados y precio, así como las etiquetas metalizadas o con pigmentos de metales pesados que contaminan el producto final.
2
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA INVESTIGACION DE CAMPO Medio centenar de alumnos de las carreras de Ingeniero Mecánico Administrador (IMA) y de Ingeniero en Mecatrónica (IMT) del Tecnológico de Monterrey, Campus Puebla, diseñaron y fabricaron trituradoras de botellas de plástico para uso casero con las que buscan promover entre la comunidad el reciclaje como un proceso sencillo y rentable. Madera, lámina de acero inoxidable, motores de corriente alterna y aspas metálicas fueron los materiales utilizados para desarrollar tres trituradoras que en un s ólo paso transforman botellas de PET en polvo plástico. "El dispositivo tiene la capacidad de triturar una tonelada de material en solo una hora. Así se facilita la eliminación del almacenamiento de desperdicios al interior de una casa u oficina", afirmó el doctor Said Robles Casolco, profesor investigador de la Escuela de Ingeniería y Arquitectura del Campus Puebla. El proyecto fue realizado por 50 alumnos de la materia Tecnología de Materiales que imparte el doctor Robles Casolco, quien tuvo la iniciativa de crear un producto que permitiera a las familias ser parte del proceso de reciclaje que además les generará ingresos. "Al obtener el polvo plástico es posible venderlo a empresas dedicadas a la fabricación de materias primas para que puedan ser convertidas en subproductos como mesas, sillas e incluso juguetes", señaló el académico. El costo de fabricación de las trituradoras osciló entre los 800 y los mil pesos ; sin embargo, al producirse de forma industrial su precio podría ser hasta un 30% más económico para el consumidor final. Aspecto que convertiría a las trituradoras de PET en electrodomésticos que podrían conseguirse en cualquier tienda departamental. Comunidad poblana comienza su uso El también miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) nivel I, especificó que el objetivo a cubrir en el semestre enero-mayo de 2010 consistió en desarrollar las trituradoras para cubrir una necesidad social al interior de una comunidad. Esto fue posible a través de la técnica didáctica Aprendizaje-Servicio ( A-S), metodología educativa basada en una experiencia de ciudadanía, en la cual los estudiantes, docentes y miembros de l a comunidad aprenden juntos para solucionar necesidades específicas, utilizando el conoc imiento y realizando la transferencia de conocimiento para el bien común.
3
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA Las trituradoras fueron entregadas al municipio poblano de San Pablo Ahuatempan, comunidad donde "la mayoría de las personas no está acostumbrada a reciclar y la cantidad de botellas sigue creciendo dentro del basurero, a pesar de ya casi estar ocupado en su totalidad", comentó .José Alberto Pérez Romero, alumno de la carrera de IMT y originario de la región. El doctor Robles Casolco explicó que el proyecto está en su primera etapa: diseño y fabricación del prototipo. La segunda fase, que continuará en el semestre agostodiciembre 2010, consistirá en patentar el producto y darlo a conocer como opción de negocio en la Incubadora Social que coordina el Instituto para el Desarrollo Social Sostenible (IDeSS) del Campus Puebla.
ENGRANES: Engranaje es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir u n movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa. TIPOS DE ENGRANES: La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios existen los siguientes tipos de engranajes: Ejes paralelos: • Cilíndricos de dientes rectos • Cilíndricos de dientes helicoidales • Doble helicoidales
Ejes perpendiculares: • Helicoidales cruzados • Cónicos de dientes rectos • Cónicos de dientes helicoidales • Cónicos hipoides • De rueda y tornillo sinfín
Por aplicaciones especiales se pueden citar: • Planetarios • Interiores 4
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA • De cremallera
Por la forma de transmitir el movimiento se pueden citar: • Transmisión simple • Transmisión con engranaje loco • Transmisión comp uesta. Tren de engranajes
Transmisión mediante cadena o polea dentada • Mecanismo piñón cadena • Polea dentada
CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN UN ENGRANAJE DE DIENTES RECTOS Los engranajes cilíndricos rectos son el tipo de engranaje más simple y corriente que existe. Se utilizan generalmente para velocidades pequeñas y medias; a grandes velocidades, si no son rectificados, o ha sido corregido su tallado, producen ruido cuyo nivel depende de la velocidad de giro que tengan. • Diente de un engranaje: son los que realizan el esfuerzo de empuje y transmiten
la potencia desde los ejes motrices a los ejes conducidos. El perfil del diente, o sea la forma de sus flancos, está constituido por dos curvas evolventes de círculo, simétricas respecto al eje que pasa por el centro del mismo.
Ilustración 1
• Módulo: el módulo de un engranaje es una característica de magnitud que se
define como la relación entre la medida del diámetro primitivo expresado en 5
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA milímetros y el número de dientes. En los países anglosajones se emplea otra característica llamada Diametral Pitch, que es inv ersamente proporcional al módulo. El valor del módulo se fija mediante cálculo de resistencia de materiales en virtud de la potencia a transmitir y en función de la relación de transmisión que se establezca. El tamaño de los dientes está normalizado. El módulo está indicado por números. Dos engranajes que engranen tienen que tener el mismo módulo. • Circunferencia primitiva: es la circunferencia a lo largo de la cual engranan los
dientes. Con relación a la circunferencia primitiva se determinan todas las características que definen los diferentes elementos de los dientes de los engranajes. • Paso circular: es la longitud de la circunferencia primitiva correspondiente a un
diente y un vano consecutivos. • Espesor del diente: es el grosor del diente en la zona de contacto, o sea, del
diámetro primitivo. • Número de dientes: es el número de dientes que tiene el engranaje. Se simboliza
como (Z). Es fundamental para calcular la relación de transmisión. El número de dientes de un engranaje no debe estar por debajo de 18 dientes cuando el ángulo de presión es 20º ni por debajo de 12 dientes cuando el ángulo de presión es de 25º. • Diámetro exterior: es el diámetro de la circunferencia que limita la parte exterior
del engranaje. • Diámetro interior: es el diametro de la circunferencia que limita el pie del diente. • Pie del diente: también se conoce con el nombre de dedendum. Es la parte del
diente comprendida entre la circunferencia interior y la circunferencia primitiva. • Cabeza del diente: también se conoce con el nombre de adendum. Es la parte
del diente comprendida entre el diámetro exterior y el diámetro primitivo. • Flanco: es la cara interior del diente, es su zona de rozamiento. • Altura del diente: es la suma de la altura de la cabeza (adendum) más la altura
del pie (dedendum). • Angulo de presión: el que forma la línea de acción con la tangente a la circunferencia de paso, φ (20º ó 25º son los ángulos normalizados). • Largo del diente: es la longitud que tiene el diente del engranaje
6
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA • Distancia entre centro de dos engranajes: es la distancia que hay entre los
centros de las circunferencias de los engranajes. • Relación de transmisión: es la relación de giro que existe entre el piñón
conductor y la rueda conducida. La Rt puede ser reductora de velocidad o multiplicadora de velocidad
7
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
OBJETIVO Proponer un diseño mecánico que sea capaz de triturar (moler) los envases de PET (Polietileno Etilén Tereflatato), originados del post-consumo, en pequeños pedazos (hojuelas), de tal forma que estas puedan ser comercializadas en el sector de reciclaje, logrando así sintetizar el proceso común de reciclaje del PET al mismo tiempo que ayude al medio ambiente en diversos ámbitos.
DESARROLLO Se planea realizar una trituradora de PET la cual será movida por un tren de engranes y un motor trifásico, por lo cual se muestran los cálculos realizados y enseguida el diseño de acuerdo a los mismos. CALCULOS: Datos del motor: Rpm= 1200 Reducir V a 200 rpm.
CÁLCULOS DE LOS ENGRANES Datos para el diseño de un engrane. = =
= =
= = − (2.5 ∗ ) ℎ = ℎ = 2.25 ∗ =
=
= ( + 2) ∗
= ∗
=
=
=
=∗
8
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Engrane motor
=5 =10 = 1 0 ∗ 5 = 50 =∗5 = 15.7079 = (1 0 + 2) ∗ 5 = 60 15.7079 = 10 = 1.570796
Ilus trac ión 2 Dis eñ o d el engrane motor en CATIA
= 50 − (2.5 ∗ 5) = 37.5 ℎ = 2.25 ∗ 5 ℎ = 11.25
Reducir la velocidad 6 veces rpm del motor = 1720
= 1720/6 = 287
Calculando número de dientes del engrane conducido ∗=∗
Donde: = =
= 1720 ∗ 10 = 287 ∗ =
1720∗ 10 287 =60
= 9
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Engrane conducido del motor
=5 =60 = 6 0 ∗ 5 = 300 =∗5 = 15.7079
Ilust raci ón 3 Dis eñ o d el eng rane en CATIA.
= (6 0 + 2) ∗ 5 = 310
=
15.7079 60
= 0.26179 = 300 − (2.5 ∗ 5) = 287.5 ℎ = 2.25 ∗ 5 ℎ = 11.2
Engranes ejes de las cuchillas Distancia entre centros entre los engranes =
+ 2
= = = = 75
75 =
+ 2
= 75 =
2 2
= 75
10
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA =5 = 75 =
75 5
=15
=
15.7079 15
= 1.047 = 75 − (2.5 ∗ 5) = 62.5
=∗5
ℎ = 2.25 ∗ 5
= 15.7079
ℎ = 11.25
= (1 5 + 2) ∗ 5 = 85
11
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA Engranes ejes de las estrella Distancia entre centros entre los engranes =
+ 2
= =
100 =
=5 = 100 =
100 5
2
= 100 =
= = 100
+
2 2
= 100
= 135 =
15.7079 25
= 0.62832
=25
= 100 − (2.5 ∗ 5)
=∗5
= 87.5
= 15.7079
ℎ = 2.25 ∗ 5
= (2 5 + 2) ∗ 5
ℎ = 11.25
12
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA Piñón Cuchilla-Estrella =5 = 135 =
5
−2
= 15.7079 =
15.7079 13
= 1.21
=13
= 65 − (2.5 ∗ 5)
= 1 3 ∗ 5
= 52.5 ℎ = 2.25 ∗ 5 ℎ = 11.25
= 65 =∗5
CALCULO DE LAS VELOCIDADES DE LOS ENGRANES. Datos =
= ñ ℎ −
=
= ñ ℎ −
=
, =
=
, , = = , = = ∗ = ∗ 1720 ∗ 10 = ∗ 60 =
1720∗ 10 60
= = =
13
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA = = ∗ = ∗ 286 ∗ 15 = ∗ 13 =
15∗ 286 13
= ∗ = ∗ 330 ∗ 13 = ∗ 25 =
13∗ 330 25
= = =
14
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA DIAGRAMA DE CONTROL DE UN MOTOR 3Ø Lo que se realizo fue hacer un diagrama de control y el diagrama de potencia de un motor trifásico para poder realizar su conexión en la máquina trituradora de Pet. Lo primero que se elaboro fue diagrama de control con sus componentes correspondientes: Línea (L): Es la que nos ayuda a alimentar al circuito eléctrico y poder accionar el funcionamiento del diagrama elaborado. Botón Normalmente Cerrado (N.C.): Este botón nos ayuda a tener un paro total del circuito eléctrico del diagrama de control. Botón Normalmente Abierto (N.A.): Este botón sirve para energizar todo el diagrama eléctrico y pueda encender al motor 3Ø. Bobina 1 del contactor Normalmente Abierto (M1): Este componente nos sirve para poder enclavar el botón N.A. y se quede energizado el circuito eléctrico. Bobina del contactor Normalmente Cerrado (M2): Esta sirve para pasar la corriente en el circuito y al momento del paro se abra y se desenergice el circuito. Motor (M): estas bobinas (A1 y A2) nos sirve para que tenga accionamiento el motor y se energice el motor en el diagrama de potencia. Over Load (OL): sirven para la protección contra sobre cargas en el circuito eléctrico.
SENSOR DE INICIO: Este circuito nos sirve para poder detectar la presencia de un objeto que será el pet transportado por una banda y que será mandado el pet a la trituradora. Los sensores se pondrán al principio de la banda y al final de la banda para detectar los pets mandados, cuando ya no detecte ninguna presencia de pet en un determinado tiempo la maquina se parara.
15
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Bobina del contactor
Ilustración 4
El material requerido para realizar este diagrama serán: -Resistencias de 1k, 220 Ohms. -Potenciómetro de 10k Ohms. -Sensor TSOP4038. -Comparador LM324 (TRIAC). -MOC 3011. -Motor 3Ø. -Fuente alterna.
16
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA DIAGRAMA DE CONTROL L
N N.C.
N.A.
M2
A1
A2
OL
Diagrama 1.
DIAGRAMA DE POTENCIA DE UN MOTOR 3Ø En este diagrama se debe alimentar el circuito con un voltaje de 220v para que el motor funcione a la perfección y sus partes de este diagrama de potencia son: Línea (L1, L2, L3): Alimentación de cada línea para arrancar el motor 3Ø. Interruptores Termomagnéticos (T1, T2, T3): Sirve para interrumpir el voltaje en el diagrama de potencia. Contactores (C1, C2, C3): sirve para que se accione el motor al momento de energizarse el circuito se cierren los contactores. Over Load (OL): Estos componentes sirven para que se disparen cuando haya una sobrecarga y no dañen al motor.
17
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
DIAGRAMA DE POTENCIA DE UN MOTOR 3Ø L1
T1
C1
OL
L3
L2
T2
C2
OL
T3
C3
OL
Diagrama 2. 18
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA DISEÑO DEL PROYECTO: CUCHILLAS
Ilustración 5
Tomando como base modelos de cuchillas para reciclado de plásticos, se pudo generar un diseño que cumpla con el objetivo el cual es triturar botellas de pet transformándolo en tiras. El diseño es propuesto ya que no se pudo encontrar de forma comercial siendo un pieza por demás muy cara difícil de encontrar. El grosor de la cuchilla definió como de media pulgada dando referencia a una medida estándar posible existencia.
Ilustración 6
19
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA En el centro cuenta con un eje hexagonal ya que con esto evitaríamos un desfase y obtendríamos un mejor control de la cuchilla de acuerdo a la dirección y velocidad que tengan los engranes El cortador cuenta con tres cuchillas , su propósito es que de forma continua durante su rotación puede continuar con el desbaste o triturado del pet y de esta forma se acelere el proceso
Ilustración 7
La altura de la cuchilla se propuso de 9.5 mm representado una cuarta parte del radio de la misma, de igual gorma cuenta con un ángulo de 8° para poder generar un filo similar al de un cortador o planeador El diámetro de las cuchillas es definido concorde al diámetro de los engranes que lo impulsan ya que de esta manera no rosara ni chocara con las demás cuchillas
20
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Ilustración 8
Basándonos en mecanismos de cortadoras industriales se pudo realizar la montura de un conjunto de cuchilla en ziczac de forma paralela considerando una separación entre cada una de 13 mm, el propósito es que durante el giro o el tritura las cuchillas no colisionen o rosen con su contra parte esto es posible ya que como se avía mencionado antes la cuchilla mide 12.7 mm
Ilustración 9 21
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA La contra parte de las monturas acerca de la cuchillas tiene un giro inverso forzando de esta manera el objeto a pasar justo por en medio. Dado que las cuchillas se encuentran en sentidos contrarios ayuda de igual forma a que tome el objeto y lo comience a deshacer.
TRANSMISIÓN DE POTENCIA Cadena de transmisión Las transmisiones por cadena trabajan de acuerdo con el principio de engranaje que carecen de nombre platos de estrella o simplemente estrella. En estas transmisiones el engrane tiene lugar entre los dientes de la estrella y los eslabones de la cadena. Correa de transmisión La transmisión por correa trabaja de acuerdo con el principio de poleas dentadas y en vez de cadena tenemos una cinta flexible o correa. La correa está fabricada en fibra de Kevlar lo que le confiere unas altas prestaciones en durabilidad y tensión. El sistema se postula por su excelencia y por estar libre de grasa, fácil de limpiar y cómodo. Eje de transmisión Utiliza un eje en lugar de una cadena para transmitir potencia desde el motor hacia el dispositivo.
Ilustración 10
22
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA Se utilizó 2 engranes estrella, ya que utilizaremos el principio del sistema de potencia de la bicicleta para transmitir la potencia por medio de un motor hacia nuestra trituradora. Se eligió este tipo de engrane ya que utilizaremos la cadena que es más fácil de limpiar y no necesita ser lubricada para su correcto funcionamiento.
BANDA TRASPORTADORA
Ilustración 11
Se contempló el desarrollo de una banda trasportadora que lograra el trasporte del producto pet para una posterior deposito en la trituradora
23
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Ilustración 12
La banda cuenta con un conjunto de 20 rodillos cada 40 mm mejorando la trasmisión y evitando una mal formación de la banda a futuro
Ilustración 13
ya que de igual manera era peligroso que el operador colocara un recipiente, por debajo de la trituradora que se exponía a un peligro con las cuchillas se colocó otra banda que recibiera el producto ya triturado y lo trasportara a un recipiente
24
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA La banda cuenta con las dimensiones de 800 mm largo 380mm de ancho ya que fue edificada pensando en las botellas de 600 mm o máximo de un litro,
Ilustración 14
el rodillo principal cuenta con una montura en su eje permitiendo acoplarse con el moro generando el giro y de esta manera inducir a la banda.
Ilustración 15
25
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA La banda será de goma logando así que quede apretada y justa a los rodillos ya que si no se hace de esta manera los rodillos no podrían moverla al momento de trasportar
Ilustración 16
Tomando en cuenta que la primera banda depositara el producto inicial el cual ocupa una mayor ares esto sería una desventaja para la trituradora ya que las estrella que forzaran el producto a entrar no cuentan con la velocidad necesaria para consumir el producto inicial, por lo cual se le coloco una tolva que pudiera almacenar una pequeña cantidad de producto mientras es procesado de esta forma el producto no se derramaría
26
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA DISEÑO TERMINADO:
Ilustración 17
Ilustración 18 27
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA COTIZACIÓN. TRITURADORA DE PET. CANTIDAD NOMBRE DE LA PIEZA 1 MOTOR TRIFASICO 1 HP 2 Motor Eléctrico Trifásico 1/3 Hp
PRECIO UNITARIO 1000 650
6
ENGRANES PREQUENOS MANO DE OBRA 500
1 3 1 20 120 15 20 1 2 2
ENGRANE GRANDE MANO DE OBRA BARRA ACERO 1018 LAMINA DE 12mm DE GROSOR CUCHILLAS TORNILLOS ALLEN BALEROS DE 1 IN DE DIAMETRO RODILLOS TOLBA MESAS BANDAS DE GOMA
1000 N/A N/A 160 1.875 180 100 N/A N/A N/A
CONCLUSIONES El precio de Pet sin moler es de 3 a los 5 MXN/kg y el precio del Pet molido va de los 7 a 9 MXN/kg La diferencia no varía mucho en precio pero si en espacio, con lo cual podemos concluir que es más fácil recolectar el Pet ya triturado, a tener todas las botellas completas, y se puede transportar fácilmente ya que cuando se tritura se reduce el volumen, en comparación con las botellas completas.
28
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Se considera una buena opción la de realizar esta máquina trituradora ya que en lugar de tirar las botellas se puede tomar como algo divertido echar la botella a que triture, en cambio reducir los enormes espacios que ocupan las botellas dentro de los basureros y los materiales con los que se fabrica la trituradora son buenos y duraderos también dándole su mantenimiento adecuado. Pero la desventaja es que los materiales son caros y requieren una buena inversión.
29
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
ANEXOS.
Ilustración 19 Base
Ilustración 20 30
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Ilustración 21 Base de rodamiento s.
Ilustración 22
31
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Ilustración 23 Dona
Ilustración 24 Eje conduc ido
32
TRITURADORA DE PET 8°D
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Ilustración 25 Engrane.
Ilustración 26
33
TRITURADORA DE PET 8°D