Diseño de sistema de trituración para trituradora de plástico de alta densidad.

Abstract

Agrequima es una empresa dedicada a la recolección y correcto procesamiento de envases de pesticidas y plaguicidas, utilizados en el área agrícola. Los envases recolectados son fabricados con polietileno de alta densidad (HDPE). Para el procesamiento de estos envases la empresa cuenta con una trituradora la cual fue importada de China. Actualmente se tiene poca información de los componentes, repuestos y mantenimiento de esta. Por esto el objetivo fue el diseño y fabricación de una trituradora para plástico de alta densidad con una capacidad de 150 kg/h y que tuviera un costo menor a $12,000. Se estableció que se trabajaría en el módulo de sistema de trituración. Se definió que se diseñaría un sistema de cuchillas fijas y móviles. El diseño cuenta con 10 cuchillas en total, 4 fijas y 6 móviles realizadas con acero AISI D2. Estas se colocan en un eje con 6 porta cuchillas soldadas a este. Para ambos elementos se define el acero AISI 1045 como el material a usar. Se determinó la fuerza de corte necesaria y aplicada a las distintas piezas que componen el sistema y a través de un análisis de elementos finitos, se obtuvo que se tenía un factor de seguridad mayor a 15 en todas las piezas. Esto se debe a que los esfuerzos eran pequeños comparado con las resistencias de los materiales escogidos para los componentes. Se realizaron análisis de fatiga para los tornillos de sujeción de las cuchillas así como también para la soldadura. Respecto a los tornillos se definió que todos serían M22 grado 8.8 y se cuenta con 3 tornillos por cada cuchilla móvil y 4 por cada cuchilla fija. En cuanto a la soldadura, se utiliza un electrodo E6011. Obteniendo los factores de seguridad, estos estaban por encima de 1.5. Para los tornillos se obtuvo un valor de 1.84 para las cuchillas móviles y fijas. En cuanto a la soldadura se tiene un factor de seguridad a la fatiga de 109 y 405 para la fluencia. Debido a esto se concluye que ningún elemento fallará ni por los esfuerzos generados ni por fatiga. Por último, se estableció que, al cotizar los materiales necesarios, en el módulo de chuchillas se tenía 2/3 del presupuesto y esto sin tomar en cuenta manufactura, transporte, etc. Considerando los costos de los 3 módulos se definió que esta no se fabricaría en este momento. Se definieron 3 establecimientos donde se puede fabricar la máquina y se hace entrega de un juego de planos completo y también un manual de mantenimiento por si se fabrica en un futuro. (LA)