Máquina trituradora de neumáticos: módulo de potencia y corte.

Abstract

Se diseñó el módulo de potencia y corte de una máquina trituradora de neumáticos de desecho con capacidad para triturar neumáticos con un peso máximo de 70 kilogramos, lo cual abarca neumáticos de vehículos livianos y camiones pequeños. Con base en una matriz de decisión se seleccionó una máquina trituradora de dos ejes con cuchillas de doble filo, con el objetivo de obtener residuos en forma de fibras rectangulares cuyas áreas se encuentren entre 150 a 350 cm2. El módulo de potencia está conformado por un motor trifásico y dos etapas de reducción de velocidad, las cuales se han diseñado utilizando bandas y poleas. Por otra parte, el módulo de corte está conformado por los ejes intermedio, motriz y conducido, cuñas, chumaceras, así como las principales herramientas encargadas de triturar, es decir las cuchillas de corte. El objetivo principal de este trabajo fue calcular y diseñar los módulos de potencia y corte de la trituradora, también se realizó la cotización de ambos módulos obteniendo un costo total de Q114,529.54, importante mencionar que son solo costos de materiales ya que no se tomó en cuenta el costo de manufactura, pero se espera que este presupuesto sea de gran valor para otros estudiantes que busquen realizar la etapa de fabricación. Las cuchillas de corte han sido los componentes con el costo más elevado, aun habiéndo-se seleccionado la opción más económicamente viable (acero AISI 1045), pues representan aproximadamente un 42 % del monto total de la cotización del módulo de potencia y corte. El mejor material para fabricar las cuchillas es un acero antidesgaste como el Hardox 450, con el inconveniente de que éste aumentaba en un factor de 4 el costo de las cuchillas; sin embargo, se consideró enriquecedor realizar un análisis costo beneficio comparando la misma geometría y diseño de cuchillas de corte con las propiedades de los aceros mencionados en una simulación de elementos finitos, para determinar, en base al comportamiento ante los mismos esfuerzos, si en realidad valdría la pena ese aumento de costo de utilizar un acero antidesgaste o no. Por último, se muestra la sección de diseño de cada componente con una descripción de la metodología en base a los cálculos realizados, se diseñó utilizando el software Autodesk Inventor@. El diseño del módulo de potencia y corte se ensambló finalmente con el módulo de la estructura, el cual no es parte de este trabajo, pero se puede encontrar en la tesis “Máquina trituradora de neumáticos – módulo estructura” del estudiante Juan Martínez. (A)