Laboratorio de reciclaje : sistema de trituración de plásticos

Abstract

A continuación, se presenta el diseño de una trituradora de plásticos. El propósito de la misma es generar materia prima para un laboratorio de reciclaje dentro de la Universidad del Valle de Guatemala. Este servirá para alimentar equipos como la extrusora de filamento para impresión 3D, la fabricación de planchas de plástico y la obtención de perfiles y piezas mediante moldes. El documento sigue el método de diseño propuesto en Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley, desde la selección de materiales para el eje, la geometría del sistema, los componentes de transmisión de potencia, la elección de rodamientos y el cálculo de la velocidad crítica y la vida útil de los elementos. Asimismo, se analizan las fuerzas, los momentos flectores y los esfuerzos que actúan sobre las piezas de la caja de trituración. La trituradora mostró un desempeño satisfactorio al reducir el tamaño de piezas impresas y botellas convencionales. El sistema de transmisión mediante cadena y el sistema eléctrico permitieron un control adecuado del motor y una operación estable, eficiente y fácil de interpretar a través del tablero. Finalmente, el manual de uso y mantenimiento describe los procedimientos de operación, las normas de seguridad y los cuidados necesarios para prolongar la vida útil del equipo.

The following document presents the design of a plastic shredding machine. Its main purpose is to generate raw material for a recycling laboratory at Universidad del Valle de Guatemala. This material will be used to supply equipment such as a 3D-printing filament extruder, plastic sheet forming systems, and devices for producing profiles and molded components. The document follows the design methodology proposed in Shigley's Mechanical Engineering Design, covering the selection of materials for the shaft, the geometry of the system, the components of the power transmission mechanism, the selection of bearings, and the calculations of critical speed and service life. It also includes an analysis of the forces, bending moments, and stresses acting on the components of the shredding box. The shredder demonstrated satisfactory performance, successfully reducing printed pieces and plastic bottles into smaller components. The chain-driven transmission system and the electrical system provided proper motor control and stable, eficient operation, easily monitored through the control panel. Finally, the user and maintenance manual outlines the operating procedures, safety guidelines, and care instructions necessary to extend the equipment's service life.