diseño de una maquina trituradora

7/21/2019 diseo de una maquina trituradora

1/169

ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO

CARRERA DE INGENIERA MECNICA

PROYECTO DE GRADO

DISEO Y CONSTRUCCIN DE UNA MQUINATRITURADORA DE RESTOS ALIMENTICIOS YFARMACUTICOS FUERA DE ESPECIFICACIN EN ENVASESTETRA PACK Y RECIPIENTES PLSTICOS

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIEROMECNICO

RESPONSABLES:

LUIS RICARDO PORTALANZA RUEDA

IVN EDUARDO RODRGUEZ SALAZAR

DIRECTOR: ING. EDWIN OCAA

CODIRECTOR: ING. EMILIO TUMIPAMBA

SANGOLQU, JUNIO DEL 2013


2/169

II

ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO


A U T O R I Z A C I N

Nosotros:

IVN EDUARDO RODRGUEZ SALAZAR y


Autorizamos a la Escuela Politcnica del Ejrcito la publicacin, en la biblioteca

virtual de la Institucin del proyecto de grado titulado DISEO Y

CONSTRUCCIN DE UNA M!UINA TRITURADORA DE RESTOS ALIMENTICIOS

Y "ARMACUTICOS "UERA DE ESPECI"ICACIN EN ENVASES TETRA PAC# Y

RECIPIENTES PLSTICOS$% cuyo contenido, ideas y criterios son de nuestra

exclusiva responsabilidad y autora.

angol!u, "# de $unio del %&"'.

(((((((((((((((((((((((((((((((( (((((((((((((((((((((((((((((

I)*+ E-A/ /01-E2 A3A2A 3-I I4A/ P/5A3A+2A -EA

C.I.: 172174889-3 C.I.: 0603509522


3/169

III

CERTIFICACIN DE LA ELABORACIN DEL PROYECTO

El proyecto DISEO Y CONSTRUCCIN DE UNA MQUINATRITURADORA DE RESTOS ALIMENTICIOS Y FARMACUTICOS FUERADE ESPECIFICACIN EN ENVASES TETRA PACK Y RECIPIENTESPLSTICOS fue realizado en su totalidad por Luis Ricardo PortalanzaRueda e Ivn Eduardo Rodrguez Salazar, como requerimiento parcialpara la obtencin del ttulo de Ingeniero Mecnico.

____________________ _____________________

Ing. Edwin Ocaa Ing. Emilio Tumipamba

DIRECTOR CODIRECTOR

Sangolqu, 19 de Junio del 2013


4/169

I)

LEGALIZACIN DEL PROYECTO

DISEO Y CONSTRUCCIN DE UNA MQUINA TRITURADORA DE RESTOSALIMENTICIOS Y FARMACUTICOS FUERA DE ESPECIFICACIN EN ENVASES

TETRA PACK Y RECIPIENTES PLSTICOS

ELABORADO POR:

_________________________


_________________________

IVN EDUARDO RODRGUEZ SALAZAR


________________________

ING. NGELO VILLAVICENCIO

DIRECTOR DE CARRERA

SANGOLQU, 19 DEJUNIO DEL 2013


5/169

)

DEDICATORIA

La presente tesis se la dedico a Dios por su gua e iluminacin.

A mi Madre Selma Salazar y mi Padre Jaime Rodrguez por brindarme

su amor, enseanzas, apoyo, gua y conse!os incondicionales para

pre"alecer en cada obst#culo y superar cada prueba en m camino.

A mis $ermanos Myriam y Jaime por su apoyo y con%ianza en todo lo

necesario para cumplir mis ob!eti"os como persona y estudiante.

A Jaime Muoz por su gua, ayuda, paciencia y conse!os &ue me $abrindado durante todo este tiempo.

A mi no"ia Marcia por el amor, el cario y el apoyo &ue me $a brindado

a lo largo de este proyecto.

'"#n Rodrguez S.


6/169

)I

DEDICATORIA

Dedico el presente proyecto de grado, a Dios por otorgarme la "ida y el

apoyo incondicional de mi %amilia &ue es pilar %undamental en mi

%ormacin pro%esional y espiritual.

A mi padre y gran amigo Marco Portalanza por ser siempre mi e!emplo

a seguir, un pro%esional ntegro con "alores y principios &ue con amor

y paciencia me $a moti"ado y $a sido mi gua en momentos di%ciles.

A mi madre Mara de Lourdes Rueda por compartirme su %orma de "er el

%uturo de manera emprendedora y siempre luc$ar por los sueos aun&ue

el camino sea duro y empinado.

A mis &ueridos $ermanos Marco y Daysi Portalanza por sus sonrisas

contagiosas &ue llenan de alegra mi "ida.

Ricardo Portalanza R.


7/169

)II

AGRADECIMIENTOS

Primero agradecer a Dios, por estar conmigo en cada paso &ue doy, por

%ortalecer mi corazn e iluminar mi mente y por $aber puesto en micamino a a&uellas personas &ue $an sido mi soporte y compaa durante

todo el periodo de estudio.

Agradezco de una manera muy especial al 'ng. (d)in *caa +Director

y al 'ng. (milio -umipamba +odirector por su e/celente gua y

direccin en este Proyecto.

Al 'ng. Jaime Muoz, 'ng. esar Melendez y la (mpresa 0az)at por

$aberme brindado la oportunidad de superarme y conseguir mis metas.

A mis estimados amigos y compaeros de clases 0enry Moya, -nte.

1as$ngton Rosero, 2io"anni Aguais, 0enry 3uez, Ricardo

Portalanza, Andr4s Palt#n y muc$os m#s, &uienes me acompaaron enesta trayectoria de aprendiza!e y conocimientos.

'"#n Rodrguez S.


8/169

)III

AGRADECIMIENTOS

A Dios por brindarme la %ortaleza de a%rontar los momentos di%ciles y

superar las ad"ersidades presentadas a lo largo de la realizacin delpresente proyecto de grado.

A mis tutores de proyecto 'ng. (d)in *caa e 'ng. (milio -umipambapor el tiempo in"ertido y las enseanzas compartidas &ue me $anpermitido desarrollar $abilidades importantes para mi %uturopro%esional.

A mis padres Marco y Daysi por sus cuidados amorosos en los

momentos di%ciles, especialmente cuando me encontraba delicado desalud.

De manera muy especial al 'ng. Jaime Muoz, 'ng. esar Melendez y laempresa 0A51A- RA por su apoyo imprescindible a lo largo delproyecto desarrollado.

Agradezco a mis amigos de %acultad en especial a '"an Rodriguez y

2io"anni Aguais por todos los momentos "i"idos y el cora!e compartidopara mantener la cabeza arriba y luc$ar con m#s %uerza para llegar ala meta.

A mis $ermanos y amigos &ue siempre estu"ieron all en momentoscla"es con sus palabras de aliento.

Ricardo Portalanza R.


9/169

I6

NDICE DE CONTENIDOS

CERTIFICACIN DE LA ELABORACIN DEL PROYECTO&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& III

LEGALIZACIN DEL PROYECTO&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& IVDEDICATORIA&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& V

LA PR(S(3-( -(S'S S(LA PR(S(3-( -(S'S S(LA PR(S(3-( -(S'S S(LA PR(S(3-( -(S'S S( LA D(D'* A D'*S P*RLA D(D'* A D'*S P*RLA D(D'* A D'*S P*RLA D(D'* A D'*S P*R S6 267A ( 'L6M'3A'8S6 267A ( 'L6M'3A'8S6 267A ( 'L6M'3A'8S6 267A ( 'L6M'3A'83.3.3.3.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& V

A M' MADR( S(LMA SALA M' MADR( S(LMA SALA M' MADR( S(LMA SALA M' MADR( S(LMA SALA5AR 9 M' PADR( JA'MA5AR 9 M' PADR( JA'MA5AR 9 M' PADR( JA'MA5AR 9 M' PADR( JA'M( R*DR726(5 P*R :R'3( R*DR726(5 P*R :R'3( R*DR726(5 P*R :R'3( R*DR726(5 P*R :R'3DARM( S6DARM( S6DARM( S6DARM( S6AM*R, (3S(;A35AS, APAM*R, (3S(;A35AS, APAM*R, (3S(;A35AS, APAM*R, (3S(;A35AS, AP*9*, 267A 9 **9*, 267A 9 **9*, 267A 9 **9*, 267A 9 *3S(J*S '3*3D''*3AL3S(J*S '3*3D''*3AL3S(J*S '3*3D''*3AL3S(J*S '3*3D''*3AL(S PARA PR(


10/169

6

"IGURA *&. NGULO DE TOMA DE UNA TRITURADORA DE CILINDROS *3 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA *&/ ES!UEMA TRITURADOR DE RODILLOS ,4 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA *&5 ES!UEMA TRITURADORA DE MARTILLOS ,) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA *&0 ELEMENTOS Y GEOMETRA 'SICA DE LA +ERRAMIENTA DE CORTE -) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&) GENERAL DE LA M!UINA -, &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&* DIMENSIONAMIENTO GENERAL DE LA M!UINA -- &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&, ES!UEMA COMPUERTA -- &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&- ES!UEMA TO'ERA -/ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&/ VISTA SUPERIOR DE LAS CUC+ILLAS EN LA POSICIN INICIAL DE CORTE -0 &&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&5 ES!UEMA CINEMTICO DE LOS ELEMENTOS DE TRITURACIN .) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&0 PARED DE PET SOMETIDA A CARGA DE IMPACTO .* &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&3 GEOMETRA CUC+ILLA Y SU RADIO DE CORTE .. &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA,&)4 ES!UEMA DEL JUEGO DE CUC+ILLAS TRITURADORAS ./ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&)) INSERCIN DE "UERZAS EN LA CUC+ILLA .0 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&)* ES!UEMA DE ES"UERZO DE VON MISES M(IMO DE ACUERDO A LA COLORACIN EN LA

CUC+ILLA .......................................................................................................................................3 (VII

"IGURA ,&), ANILLO SEPARADOR /4 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&)- ES!UEMA EJE DE CUC+ILLAS /4 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&). ES!UEMA DE "UERZAS EN EL EJE DE CUC+ILLAS 6INVENTOR *4)*7 /) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&)0 "UERZAS Y REACCIONES EN EL PLANO YZ 6INVENTOR *4)*7 /5 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&)3 DIAGRAMA DE"UERZAS DE CORTE EN EL PLANO YZ 6INVENTOR &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

*4)*7 /0 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&*) "UERZAS Y REACCIONES EN EL PLANO (Z 6INVENTOR *4)*7 /3 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VII

"IGURA ,&*, DIAGRAMA DE"UERZAS DE CORTE EN EL PLANO (Z 6SAP *444 54 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&*- DIAGRAMA MOMENTO "LECTOR PLANO YZ 6INVENTOR *4)*7 5) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&*/ DIAGRAMA MOMENTO "LECTOR PLANO (Z 6INVENTOR *4)*7 5* &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&*0 DIAGRAMA MOMENTO "LECTOR M(IMO 6INVENTOR *4)*7 5, &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII"IGURA ,&,4 DIAGRAMA DE DE"LE(IN 6INVENTOR *4)*7 5- &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&,) DIAGRAMA DEL ES"UERZO "LUCTUANTE 5/ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&,, DIMENSIONES DE LA C+AVETA 0) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&,-& DIAGRAMA DE CUERPO LI'RE DE LA C+AVETA 0) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&,. PLANO DE CORTE Y PLANOS DE APLASTAMIENTOS 0, &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&,/ REPRESENTACIN DEL RODAMIENTO 0- &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII


11/169

6I

"IGURA ,&,5 ES!UEMA ALOJAMIENTO DE RODAMIENTO 03 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&,0 ESTRUCTURA DEL 'ASTIDOR 3- &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&,3 CARGA DE'IDO AL PESO DE LA TO'ERA Y CU'IERTA 3. &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&-4 CARGAS EJERCIDAS EN LOS COSTADOS DE LA ESTRUCTURA 3/ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&-) CARGAS DE'IDO AL E"ECTO DE TRITURACIN 35 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&-* REACCIONES EN LOS APOYOS DE LA ESTRUCTURA EN #G" 30 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&-. MOMENTOS TORSORES EN LOS ELEMENTOS DEL 'ASTIDOR 33 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&-/ VISUALIZACIN DE ELEMENTOS !UE "ALLAN EN LA ESTRUCTURA DEL &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

'ASTIDO )44 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&-5 "ACTOR SEGURIDAD DE CADA ELEMENTO DEL 'ASTIDOR )4) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA ,&-0 ELEMENTO SOMETIDO A MAYOR COM'INACIN DE ES"UERZOS )4, &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA -&) DIAGRAMA DE CONTROL DE DOS ARRAN!UES DIRECTOS CON INVERSORES DE &&&&&&&&&&& (VIII

GIRO 6)4 +P 2 TRI"SICOS7 ))) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA -&* DIAGRAMA DE "UERZA DE DOS ARRAN!UES DIRECTOS CON INVERSORES DE GIRO 6)4 +P 2

TRI"SICOS7 ................................................................................................................................))* (VIII

"IGURA -&, 'ORNERAS PARA CONE(IN ELCTRICA )), &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA -&- CONTACTOR ))- &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA -&/ 'REA#ER ))- &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA -&5 PULSADOR ROJO TIPO +ONGO -4 MM )). &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA -&0 SELECTOR )). &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

"IGURA -&3 LUCES PILOTOS )).&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (VIII

RESUMEN &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (I(

CAPTULO 1&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& *

INTRODUCCIN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& *

1.1 ANTECEDENTES..........................................................................................................21.1.1 MANEJO DE DESECHOS EN EL ECUADOR........................................................ ...... 21.1.2 PROCESAMIENTO DE LOS RESIDUOS.................................................. ........................ 3

1.1.2.1 Tratamiento Fsico ......................................................................................................................................... 71.1.2.2 Proceso de Trituracin .................................................................................................................................. 71.1.3 HAZWAT-CRA................................................... ............................................................... .... 5

1.1.3.1 Infraestructura de la Planta ....................................................................................................................... 81.1.3.2 Mapa Organizacional ................................................................................................................................ 91.1.3.3 Distribucin de la Planta Hazwat-CRA ................................................................................................. #

Ver Anexo A............................................................................ ........................................................... 9La mquina realizar su funcin en el rea de almacenamiento ya que todos los desechosse encuentran en sta, por lo que la mquina deber ser mvil y de fcil acceso. ................ 9

1.1.3.4 Programa de Gestin de Residuos ..................................................................................................... "&"&


12/169

6II

1.1.3.4.1 Operaciones ........................................................................................................................... ""1.1.3.4.2 Distribucin de los Servicios ................................................................................................ "'

1.2 DEFINICINDELPROBLEMA...................................................................................131.3 OBJETIVOS .......................................................................................................................14

1.3.1 OBJETIVO GENERAL..................................................................................................... .... 141.3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS........................................... ................................................... 15

1.4JUSTIFICACINEIMPORTANCIA..................................................................................151.5ALCANCE..........................................................................................................................16

CAPTULO 2&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )5

MARCO TERICO&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )5

2.1PRINCIPALESPRODUCTOS ............................................................................................172.1.1 COMPOSICIN DEL ENVASE TETRA PACK................................................................. 172.1.2 PROPIEDADES DE LOS COMPONENTES MAS RELEVANTES DEL TETRA-PACK.................................................. ............................................................... ................................ 18

2.1.2.1 Propiedades del polietileno de baja densidad (PEBD)......................................................................... "9

2.1.2.2 Propiedades de la Lmina de Aluminio .................................................................................................... "92.1.2.3 Corrosividad de los principales desechos Farmacuticos y Alimenticios a triturar........................... "#

2.1.3 TEREFTALATO DE POLIETILENO (PET)....................................................................... 212.1.3.1 Definicin %"2.1.3.2 Propiedades del PET ................................................................................................................................. %"

2.2 TRITURACIN ..................................................................................................................222.2.1 DEFINICIN.................................................. ......................................................... .............. 222.2.2 CLASES DE TRITURACIN................................................................ ............................... 22

2.3 PARMETROS IMPORTANTESENLAELECCINDEUNA MQUINATRITURADORA .......................................................................................................................23

2.3.1 GRADO DE REDUCCIN....................................................... ............................................ 23

2.3.2 TAMAO DE LA ALIMENTACIN.............................................................. ...................... 242.3.3 CARACTERSTICAS DEL MATERIAL A TRITURAR.......... .......................................... 262.3.4 INVERSIN INICIAL...................................................... ...................................................... 272.3.5 COSTES DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO................... ....................................... 27

2.4 PRESENTACINDEALTERNATIVAS ............................................................................272.4.1 TRITURADORA DE MANDBULA.................................................. ........................... 28

2.4.2 TRITURADORA GIRATORIA............... ................................................................ ...... 29

2.4.3 TRITURADORA DE RODILLOS................................................................................. 30

2.4.4 TRITURADOR DE IMPACTO...................................................................................... 32

2.5 ANLISISYSELECCINDEALTERNATIVAS ..............................................................342.5.1 MATRIZ DE DECISIN EN BASE A LOS PARMETROS GENERALES MS

RELEVANTES........................................................................................................ ......................... 342.5.1.1 Lista de conjunto de factores ............................................................................................ '72.5.1.2 Criterios de priorizacin y Ponderacin.......................................................................... '72.5.1.3 Valoracin de los Factores ................................................................................................. ':2.5.1.4 Matriz de decisin en base a los parmetros generales............................................. ';

2.5.2 MATRIZ DE DECISIN EN BASE A LOS PARMETROS DE TRABAJO MSRELEVANTES........................................................................................................ ......................... 37

2.5.2.1 Criterios de Priorizacin y Ponderacin segn los Parmetros de Trabajo.......... '92.5.2.2 Valoracin de los Factores segn los Parmetros de Trabajo..................... ............. '92.5.2.3 Matriz de decisin en base a los parmetros de trabajo............................................. '#


13/169

6III

2.5.3 MATRIZ DE DECISIN EN BASE A LOS DIFERENTES TIPOS DETRITURADORAS DE RODILLOS.............................. ............................................................... .. 39

2.5.3.1 Trituradora de rodillos lisos ............................................................................................... '#2.5.3.2 Trituradora de rodillos dentados ...................................................................................... 7&2.5.3.3 Trituradora de rodillos con cuchillos............................................................................... 7&2.5.3.4 Criterios de Priorizacin y Ponderacin en base a los diferentes tipos detrituradoras de rodillos .......................................................................................................................................... 7&2.5.3.5 Valoracin de los Factores en base a los diferentes tipos de trituradoras derodillos 7"2.5.3.6 Matriz de decisin en base a los parmetros de trabajo............................................. 7"

2.6 MECNICADECORTEPORCIZALLAMIENTO .........................................................42

CAPTULO 3&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& --

DISEO MECNICO DE LA MQUINA&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& --

3.1ANTECEDENTESALDISEO ..........................................................................................443.1.1 PARAMETROS GENERALES.................................................. ......................................... 44

3.1.1.1 Espacio disponible de trabajo .................................................................................................................... 773.1.1.2 Capacidad de alimentacin ........................................................................................................................ 773.1.1.3 Componentes Generales ............................................................................................................................ 773.1.1.4 Geometra y Dimensionamiento ................................................................................................................ 78

3.2 POTENCIAREQUERIDAENELMOTOR .........................................................................493.2.1 FUERZA DE CORTE................................................................................... ......................... 493.2.2 POTENCIA REQUERIDA.................................................. ................................................. 51

3.3 ESQUEMACINEMTICODELSISTEMA DETRITURACIN..................................533.4 DISEODEELEMENTOS...........................................................................................54

3.4.1 DETERMINACIN DE FUERZAS DE IMPACTO.................................................. ......... 543.4.2 DETERMINACIN DE FUERZA DE CORTE....................................................... .... 56

3.4.3 DISEO DE CUCHILLA............................................................................................... 57

3.4.3.1 Dimensiones y Geometra ...................................................................................................... :;3.4.3.2 Determinacin del material de las cuchillas y tratamiento trmico..................................................... :93.4.3.3 Determinacin de esfuerzos en la cuchilla..................................................................... 8&

3.4.4 DISEO DE ANILLOS SEPARADORES.......................... ............................................... 623.4.5 DISEO DEL EJE DE CUCHILLAS.......................................................................... ........ 62

3.4.5.1 Clculo 8'3.4.5.1.1 Anlisis de Fuerzas ............................................................................................................. 873.4.5.1.3 Diagrama de Fuerzas Axiales ............................................................................................ ;'3.4.5.1.4 Diagramas de Momento Flectores en el Plano YZ.......................................................... ;'3.4.5.1.5 Diagrama de Torsin ........................................................................................................... ;:3.4.5.1.6 Diagrama de Deflexiones ..................................................................................................... ;:

3.4.5.2 Seleccin del dimetro del Eje .................................................................................................................. ;83.4.5.2.1 Clculo del dimetro mnimo de acuerdo al criterio de Von Misses.............................. ;83.4.5.2.2 Clculo del Dimetro Mnimo de acuerdo al mtodo por Fatiga .................................... 9&

3.4.6 DISEO DE CHAVETAS..................................................................................... .............. 833.4.6.1 Diagrama de cuerpo libre............................................................................................................................ 9'3.4.6.2 Esfuerzos de aplastamiento y de corte ..................................................................................................... 9:

3.4.7 RODAMIENTO....................................................... ................................................................ 863.4.7.1 Seleccin de rodamiento ............................................................................................................................ 98

3.4.7.1.1 Seleccin mediante el mtodo de esfuerzos estticos................................................... 9;3.4.7.1.2Seleccin de rodamientos mediante el mtodo dinmico.............................................. 99

3.4.7.2 Seleccin de alojamiento ............................................................................................................................ #"


14/169

6I)

3.4.8 SELECCIN DE CATALINA Y CADENA.................................................. ........................ 923.4.8.1 Parmetros de partida .............................................................................................................................. #%PotD= 8 [HP] #%3.4.8.2 Valoracin de potencia de diseo ......................................................................................................... #%3.4.8.3 Seleccin del tamao de la cadena .................................................................................................... #'3.4.8.4 Clculo de la longitud de cadena ......................................................................................................... #73.4.8.5 Seleccin de catalinas .............................................................................................................................. #:

3.4.9 DISEO ESTRUCTURAL DEL BASTIDOR...................................................... ............... 963.4.9.1 Fuerzas que actan en el bastidor ............................................................................................................ #;3.4.9.2 Seleccin de perfiles ................................................................................................................................ "&%3.4.9.3 Anlisis estructural (SAP2000) ................................................................................................................ "&%

3.4.9.4 Deformaciones ...................................................................................................................... "&9

CAPTULO 4&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )43

DISEO DEL SISTEMA ELCTRICO&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )43

4.1 SELECCINDELMOTORELCTRICO ........................................................................1094.1.1 PAR DE ARRANQUE................................................................................ ........................ 1094.1.2 VELOCIDAD.................................................. ......................................................... ............ 1094.1.3 SISTEMA DE ALIMENTACIN......................................................................................... 1094.1.4 EL MEDIO AMBIENTE DE TRABAJO.................................................. ........................... 1094.1.5 ASPECTO DE MANTENIMIENTO............. ................................................................ ..... 1104.1.6 PARMETROS RELEVANTES DEL MOTOR............................................................... 110

4.2CONTROLDELMOTORELCTRICO ............................................................................1104.2.1 CONTROL DEL MOTOR.................................................. ................................................. 1114.2.2 PROPSITO DEL CONTROLADOR.................................................. ............................. 111

Control y proteccin del motor.- En las instalaciones industriales, el material elctricoest frecuentemente sometido a condiciones muy duras de trabajo, por lo que resulta

necesaria su proteccin con el objeto de evitar fallas en su funcionamiento o reducir almnimo las posibles averas. Las perturbaciones ms comunes y contra las cuales debentomarse medidas de proteccin son las siguientes:............................... ................................. 1124.2.3 DIAGRAMA DE CONTROL DEL SISTEMA ELCTRICO........................................... 1134.2.4 SELECCIN DE DISPOSITIVOS DEL SISTEMA DE CONTROL............................. 114

CAPTULO 5&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ))3

PLAN Y PROGRAMA DE CONSTRUCCIN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ))3

5.1GENERALIDADES ...........................................................................................................1195.2MAQUINARIAYEQUIPO .................................................................................................1195.3MATERIAPRIMAYCOMPONENTES .............................................................................121

5.4 DIAGRAMADEPROCESOSYMONTAJE .....................................................................1225.5 ELABORACINDELMANUALDEOPERACIN,MANTENIMIENTOYSEGURIDADINDUSTRIALDELAMQUINA .............................................................................................1225.6 PRUEBASDEFUNCIONAMIENTODELAMQUINA ..............................................122

5.6.1 PRESENTACION DE RESULTADOS........................................................... ........... 1225.6.2 VALIDACIN DE LOS RESULTADOS..................................... ............................... 1265.6.3 MODIFICACIONES.................................................. ................................................... 127

CAPITULO 6&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )*0

ANLISIS ECONMICO-FINANCIERO&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )*0


15/169

6)

6.1ANLISISECONMICO ..................................................................................................1286.1.1 ESTUDIO DEL MERCADO................................................................................................ 128

6.1.1.1 Estudio de la Oferta ................................................................................................................................... "%#6.1.1.2 Estudio de la Demanda ............................................................................................................................. "%#6.1.1.3 Conclusin del Estudio de Mercado ........................................................................................................ "'&

6.2ANLISISDECOSTOS ...................................................................................................1306.2.1 COSTO DE FABRICACIN.................................................... ........................................... 130

6.2.1.1 Costos Directos .......................................................................................................................................... "'&6.2.1.2 Costos por Carga Fabril ............................................................................................................................ "':6.2.1.3 Resumen de Costos de Fabricacin ....................................................................................................... "':

6.2.2 COSTOS ADMINISTRATIVOS.................................................. ....................................... 1366.2.3 COSTOS DE DISEO..................................................................................................... ... 1366.2.4 COSTOS DE VENTA..................................................................................................... ..... 1366.2.5 COSTO FINANCIEROS.................................................. ................................................... 136

6.2.5.1 Ingresos "'86.2.5.2 Resumen del Costo Total del Proyecto ............................................................................................... "';

CAPTULO 7&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )-)CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )-)

7.1 CONCLUSIONES&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )-)

7.2 RECOMENDACIONES&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )--

REFERENCIAS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )-/

BIBLIOGRFICAS: ................................................................................................................146TESISCONSULTADAS: ........................................................................................................146ESPE-027579,(2005).DISEODEUNAMQUINATRITURADORAYPICADORA.REPOSITORIO VIRTUAL. ............................................................................................................146

PUBLICACIONESNOPERIDIAS: ......................................................................................146DIRECCIONESDEINTERNET: .............................................................................................148


16/169

6)I

INDICE DE TABLAS

Tabla 1.1 Procesos Principales .................................................................................. 11Tabla 1.2 Tipos y Tratamientos de Residuos.............................................................. 12Tabla 2.1 Principales materiales de un envase Tetra-Pack ........................................ 16Tabla 2.2 Propiedades Mecnicas y Fsicas del PEBD .............................................. 17Tabla 2.3 Propiedades del PET .................................................................................. 20Tabla 2.4 Trituracin en base al tipo de material ........................................................ 21Tabla 2.5 Mtodos y mquinas para trituracin .......................................................... 22Tabla 2.6 Reduccin del Tamao de Partculas ......................................................... 23Tabla 2.7 Ponderacin de los criterios segn los Parmetro Generales ..................... 33Tabla 2.8 Valoracin de los Factores segn los Parmetro Generales ....................... 34Tabla 2.9 Ponderacin de los criterios segn los Parmetros de Trabajo .................. 36Tabla 2.10 Valoracin de los Factores segn los Parmetros de trabajo ................... 36Tabla 2.11 Ponderacin de los criterios en base a los diferentes tipos de trituradorasde rodillos ................................................................................................................... 38

Tabla 2.12 Valoracin de los Factores en base a los diferentes tipos de trituradoras derodillos........................................................................................................................ 39Tabla 3.1 Espesores en el sistema de Alimentacin ................................................... 47Tabla 3.2 Aceros para trabajo en Fro ........................................................................ 57Tabla 3.3 Elecciones posibles para catalinas conductoras y conducidas ................... 93Tabla 3.4 Resumen de factores de seguridad de los elementos del bastidor ........... 102Tabla 5.1 Maquinaria y equipo utilizado ................................................................... 117Tabla 5.2 Instrumentos para comprobacin de medidas .......................................... 118Tabla 5.3 Materia prima necesaria para la construccin de la Mquina trituradora .. 119Tabla 5.4 Componentes que se utilizaran para construccin de la mquinatrituradora .................................................................................................................. 120Tabla 5.5 Resultados obtenidos en el proceso de trituracin envases tetra-pack ..... 121

Tabla 5.6 Resultados obtenidos en el proceso de trituracin envases plsticos ....... 122Tabla 5.7 Resultados obtenidos en el proceso de trituracin envases plsticostipo PET ................................................................................................................... 123Tabla 5.8 Anlisis de Resultados de Ensayos de Trituracin ................................... 124Tabla 6.1 Costo de Materia Prima ............................................................................ 129Tabla 6.2 Costo de Materiales Directos .................................................................... 130Tabla 6.3 Costo de Mano de Obra Directa ............................................................... 131Tabla 6.4 Costo de Mquinas Herramientas............................................................. 131Tabla 6.5 Costos de mano de Obra y Mquinas Herramientas................................. 132Tabla 6.6 Resumen de costos directos..................................................................... 132Tabla 6.7 Costos por Carga Fabril ............................................................................ 133Tabla 6.8 Resumen de Costos de Fabricacin ......................................................... 133

Tabla 6.9 Ingresos para el Proyecto ......................................................................... 135Tabla 6.10 Resumen del Costo Total del Proyecto ................................................... 135Tabla 6.11 Costos del procesos de trituracin manualmente y con la mquinatrituradora ................................................................................................................. 136Tabla 6.12 Costo de funcionamiento en base al consumo energtico para la mquinatrituradora ................................................................................................................. 136Tabla 6.13 Ahorro mensual con la implementacin de la mquina trituradora .......... 136Tabla 6.14 Tabla de costos de mantenimiento ......................................................... 137Tabla 6.15 Flujo de caja ........................................................................................... 137Tabla 6.10 Valor Actual Neto (VAN) y Tasa Interna de Retorno (TIR) ...................... 138


17/169

6)II

INDICE DE FIGURASFigura 1.1 Tipo de Disposicin final por cantones ........................................3Figura 1.10 Mapa Organizacional Hazwat-CRA ..............................................9Figura 1.13 Oficinas, rea de almacenamiento, rea de mquinas, muellede descarga, etc. .......................................................................................... 10

Figura 1.15 Restos en bodega de almacenamiento ..................................... 14Figura 1.2 Esquema Mquina Trituradora de Desechos ................................4Figura 1.3 Nave Principal y parqueaderos ......................................................6Figura 1.9 Vertederos de Seguridad ................................................................7Figura 2.1 Propiedades Mecnicas y Fsicas del PEBD ............................ 18Figura 2.2 Propiedades del PET..................................................................... 21Figura 2.3 Mtodos de Trituracin:.................................................................... 22

Figura 2.4 Comparacin de los diferentes tipos de trituradoras conrespecto al tamao mximo de alimentacin y el tamao medio del

producto, tomando como base los rangos normales de produccin ..... 25Figura 2.5 Trituradora de Mandbula ............................................................. 28

Figura 2.6 Triturador Giratorio ....................................................................... 29Figura 2.7 Angulo de toma de una trituradora de cilindros ........................ 30Figura 2.8 Esquema triturador de rodillos .................................................... 32Figura 3.1 Esquema General de la Mquina ................................................ 45Figura 3.11 Insercin de Fuerzas en la Cuchilla........................................... 60

Figura 3.12 Esquema de Esfuerzo de Von Mises mximo de acuerdo a lacoloracin en la cuchilla ............................................................................. 61

Figura 3.13 Anillo Separador ......................................................................... 62Figura 3.14 Esquema Eje de cuchillas .......................................................... 62Figura 3.15 Esquema de Fuerzas en el Eje de Cuchillas ............................. 63Figura 3.18 Fuerzas y reacciones en el Plano YZ (INVENTOR 2012) .......... 69Figura 3.2 Dimensionamiento General de la Mquina ................................. 46Figura 3.21 Fuerzas y reacciones en el Plano XZ (INVENTOR 2012) .......... 71Figura 3.24 Diagrama Momento Flector Plano YZ (INVENTOR) .................. 74Figura 3.26 Diagrama Momento Flector Plano XZ (INVENTOR) .................. 74Figura 3.28 Diagrama Torsor (SAP 2000) .............................................. XIX, 75Figura 3.3 Esquema compuerta ..................................................................... 46Figura 3.30 Diagrama de Esfuerzo Fluctuante ............................................ 78Figura 3.31 Diagrama del Torsor Fluctuante .............................................. XIXFigura 3.33. Diagrama de cuerpo libre de la chaveta ................................... 83Figura 3.35 Representacin del Rodamiento ............................................... 86

Figura 3.36 Esquema alojamiento de rodamiento ........................................ 91Figura 3.37 Estructura del Bastidor ............................................................... 96Figura 3.39 Carga debido al peso de la tobera y cubierta ........................... 98Figura 3.40 Cargas debido al efecto de trituracin ...................................... 99Figura 3.41 Deformacin de la Estructura del Bastidor ............................. 108Figura 3.41 Reacciones en los apoyos de la estructura en Kgf ........ XIX, 100Figura 3.44 Momentos torsores en los elementos del bastidor ................ 101

Figura 3.45 Visualizacin de elementos que fallan en la estructura delbastidor....................................................................................................... 102

Figura 3.46 Factor seguridad de cada elemento del bastidor ................... 103


18/169

6)III

Figura 3.47 Elemento sometido a mayor combinacin de esfuerzos....... 105Figura 3.6 Vista Superior de las cuchillas en la posicin inicial de corte .. 50Figura 3.7 Esquema Cinemtico de los Elementos de Trituracin ............. 53Figura 3.8 Pared de PET sometida a carga de Impacto ............................... 54Figura 3.9 Geometra Cuchilla y su radio de envolvente ............................. 57

Figura 4.1 Diagrama de Control de dos arranques directos con inversoresde giro (10 Hp - trifsicos .......................................................................... 113Figura 4.2 Diagrama de Fuerza de dos arranques directos con inversores

de giro (10 Hp - trifsicos) ......................................................................... 114Figura 4.3 Borneras para conexin elctrica ............................................. 115Figura 4.4 Contactor ..................................................................................... 116Figura 4.6 Breaker ......................................................................................... 116Figura 4.7 Pulsador Rojo tipo Hongo 40 mm .............................................. 117Figura 4.8 Selector ........................................................................................ 117Figura 4.9 Luces pilotos ............................................................................... 117Figura3.10 Esquema del juego de cuchillas trituradoras ........................... 58

Tabla 1.1 Tipos y Tratamientos de Residuos ............................................... 13Tabla 1.2 Procesos Principales ..................................................................... 12Tabla 2.1 Principales materiales de un envase Tetra-Pack ......................... 17Tabla 2.2 Trituracin en base al tipo de material ......................................... 22Tabla 2.3 Mtodos y mquinas para trituracin ........................................... 23TABLA 2.4 Reduccin del Tamao de Partculas ........................................ 24

Figura 1.1 Tipo de Disposicin final por cantones ........................................3

Figura 1.10 Mapa Organizacional Hazwat-CRA ..............................................9Figura 1.13 Oficinas, rea de almacenamiento, rea de mquinas, muellede descarga, etc. .......................................................................................... 10

Figura 1.15 Restos en bodega de almacenamiento ..................................... 14Figura 1.2 Esquema Mquina Trituradora de Desechos ................................4Figura 1.3 Nave Principal y parqueaderos ......................................................6Figura 1.9 Vertederos de Seguridad ................................................................7Figura 2.1 Propiedades Mecnicas y Fsicas del PEBD ............................ 18Figura 2.2 Propiedades del PET..................................................................... 21Figura 2.3 Mtodos de Trituracin:.................................................................... 22

Figura 2.4 Comparacin de los diferentes tipos de trituradoras con

respecto al tamao mximo de alimentacin y el tamao medio delproducto, tomando como base los rangos normales de produccin ..... 25

Figura 2.5 Trituradora de Mandbula ............................................................. 28Figura 2.6 Triturador Giratorio ....................................................................... 29Figura 2.7 Angulo de toma de una trituradora de cilindros ........................ 30Figura 2.8 Esquema triturador de rodillos .................................................... 32Figura 3.1 Esquema General de la Mquina ................................................ 45Figura 3.11 Insercin de Fuerzas en la Cuchilla........................................... 60



19/169

6I6

Figura 3.13 Anillo Separador ......................................................................... 62Figura 3.14 Esquema Eje de cuchillas .......................................................... 62Figura 3.15 Esquema de Fuerzas en el Eje de Cuchillas ............................. 63Figura 3.18 Fuerzas y reacciones en el Plano YZ (INVENTOR 2012) .......... 69Figura 3.2 Dimensionamiento General de la Mquina ................................. 46

Figura 3.21 Fuerzas y reacciones en el Plano XZ (INVENTOR 2012) .......... 71Figura 3.24 Diagrama Momento Flector Plano YZ (INVENTOR) .................. 74Figura 3.26 Diagrama Momento Flector Plano XZ (INVENTOR) .................. 74Figura 3.28 Diagrama Torsor (SAP 2000) ...................................................... 75Figura 3.3 Esquema compuerta ..................................................................... 46Figura 3.30 Diagrama de Esfuerzo Fluctuante ............................................ 78Figura 3.33. Diagrama de cuerpo libre de la chaveta ................................... 83Figura 3.35 Representacin del Rodamiento ............................................... 86Figura 3.36 Esquema alojamiento de rodamiento ........................................ 91Figura 3.37 Estructura del Bastidor ............................................................... 96Figura 3.39 Carga debido al peso de la tobera y cubierta ........................... 98

Figura 3.40 Cargas debido al efecto de trituracin ...................................... 99Figura 3.41 Deformacin de la Estructura del Bastidor ............................. 108Figura 3.41 Reacciones en los apoyos de la estructura en Kgf ................ 100Figura 3.44 Momentos torsores en los elementos del bastidor ................ 101


Figura 3.46 Factor seguridad de cada elemento del bastidor ................... 103Figura 3.47 Elemento sometido a mayor combinacin de esfuerzos....... 105Figura 3.6 Vista Superior de las cuchillas en la posicin inicial de corte .. 50Figura 3.7 Esquema Cinemtico de los Elementos de Trituracin ............. 53Figura 3.8 Pared de PET sometida a carga de Impacto ............................... 54Figura 3.9 Geometra Cuchilla y su radio de envolvente ............................. 57Figura 4.1 Diagrama de Control de dos arranques directos con inversores

de giro (10 Hp - trifsicos .......................................................................... 113Figura 4.2 Diagrama de Fuerza de dos arranques directos con inversores

de giro (10 Hp - trifsicos) ......................................................................... 114Figura 4.3 Borneras para conexin elctrica ............................................. 115Figura 4.4 Contactor ..................................................................................... 116Figura 4.6 Breaker ......................................................................................... 116Figura 4.7 Pulsador Rojo tipo Hongo 40 mm .............................................. 117Figura 4.8 Selector ........................................................................................ 117

Figura 4.9 Luces pilotos ............................................................................... 117Figura3.10 Esquema del juego de cuchillas trituradoras ........................... 58Tabla 1.1 Tipos y Tratamientos de Residuos ............................................... 13Tabla 1.2 Procesos Principales ..................................................................... 12Tabla 2.1 Principales materiales de un envase Tetra-Pack ......................... 17Tabla 2.2 Trituracin en base al tipo de material ......................................... 22Tabla 2.3 Mtodos y mquinas para trituracin ........................................... 23TABLA 2.4 Reduccin del Tamao de Partculas ........................................ 24


20/169

Figura 1.1 Tipo de Disposicin final por cantones ................................. XXIVFigura 1.10 Mapa Organizacional Hazwat-CRA ........................................ XXXFigura 1.13 Oficinas, rea de almacenamiento, rea de mquinas, muellede descarga, etc. ..................................................................................... XXXI

Figura 1.15 Restos en bodega de almacenamiento ............................... XXXV

Figura 1.2 Esquema Mquina Trituradora de Desechos .......................... XXVFigura 1.3 Nave Principal y parqueaderos .............................................. XXVIIFigura 1.9 Vertederos de Seguridad ....................................................... XXVIIIFigura 2.1 Propiedades Mecnicas y Fsicas del PEBD ..................... XXXIXFigura 2.2 Propiedades del PET.................................................................. XLIIFigura 2.3 Mtodos de Trituracin:................................................................ XLIII

Figura 2.4 Comparacin de los diferentes tipos de trituradoras conrespecto al tamao mximo de alimentacin y el tamao medio del

producto, tomando como base los rangos normales de produccin . XLVIFigura 2.5 Trituradora de Mandbula ......................................................... XLIXFigura 2.6 Triturador Giratorio ....................................................................... 50

Figura 2.7 Angulo de toma de una trituradora de cilindros ........................ 51Figura 2.8 Esquema triturador de rodillos .................................................... 53Figura 3.1 Esquema General de la Mquina ................................................ 66Figura 3.11 Insercin de Fuerzas en la Cuchilla........................................... 81


Figura 3.13 Anillo Separador ......................................................................... 83Figura 3.14 Esquema Eje de cuchillas .......................................................... 83Figura 3.15 Esquema de Fuerzas en el Eje de Cuchillas ............................. 84Figura 3.18 Fuerzas y reacciones en el Plano YZ (INVENTOR 2012) .......... 90Figura 3.2 Dimensionamiento General de la Mquina ................................. 67Figura 3.21 Fuerzas y reacciones en el Plano XZ (INVENTOR 2012) .......... 92Figura 3.24 Diagrama Momento Flector Plano YZ (INVENTOR) .................. 95Figura 3.26 Diagrama Momento Flector Plano XZ (INVENTOR) .................. 95Figura 3.28 Diagrama Torsor (SAP 2000) ...................................................... 96Figura 3.3 Esquema compuerta ..................................................................... 67Figura 3.30 Diagrama de Esfuerzo Fluctuante ............................................ 99Figura 3.33. Diagrama de cuerpo libre de la chaveta ................................. 104Figura 3.35 Representacin del Rodamiento ............................................. 107Figura 3.36 Esquema alojamiento de rodamiento ...................................... 112Figura 3.37 Estructura del Bastidor ............................................................. 117

Figura 3.39 Carga debido al peso de la tobera y cubierta ......................... 119Figura 3.40 Cargas debido al efecto de trituracin .................................... 120Figura 3.41 Deformacin de la Estructura del Bastidor ............................. 129Figura 3.41 Reacciones en los apoyos de la estructura en Kgf ................ 121Figura 3.44 Momentos torsores en los elementos del bastidor ................ 122


Figura 3.46 Factor seguridad de cada elemento del bastidor ................... 124Figura 3.47 Elemento sometido a mayor combinacin de esfuerzos....... 126Figura 3.6 Vista Superior de las cuchillas en la posicin inicial de corte .. 71Figura 3.7 Esquema Cinemtico de los Elementos de Trituracin ............. 74

Figura 3.8 Pared de PET sometida a carga de Impacto ............................... 75


21/169

66I

Figura 3.9 Geometra Cuchilla y su radio de envolvente ............................. 78Figura 4.1 Diagrama de Control de dos arranques directos con inversores

de giro (10 Hp - trifsicos .......................................................................... 134Figura 4.2 Diagrama de Fuerza de dos arranques directos con inversores

de giro (10 Hp - trifsicos) ......................................................................... 135

Figura 4.3 Borneras para conexin elctrica ............................................. 136Figura 4.4 Contactor ..................................................................................... 137Figura 4.6 Breaker ......................................................................................... 137Figura 4.7 Pulsador Rojo tipo Hongo 40 mm .............................................. 138Figura 4.8 Selector ........................................................................................ 138Figura 4.9 Luces pilotos ............................................................................... 138Figura3.10 Esquema del juego de cuchillas trituradoras ........................... 79Tabla 1.1 Tipos y Tratamientos de Residuos ........................................ XXXIVTabla 1.2 Procesos Principales .............................................................. XXXIIITabla 2.1 Principales materiales de un envase Tetra-Pack ................ XXXVIIITabla 2.2 Trituracin en base al tipo de material ..................................... XLIII

Tabla 2.3 Mtodos y mquinas para trituracin ....................................... XLIVTABLA 2.4 Reduccin del Tamao de Partculas ..................................... XLV


22/169

66II


23/169

66III

CAPTULO 1

INTRODUCCIN

1.1 ANTECEDENTES

1.1.1 MANEJO DE DESECHOS EN EL ECUADOR

El manejo de desechos en nuestro pas amenaza a la salud socio-

ambiental, segn el censo realizado por el MIDUVI en el 2010, slo el 30% de

la basura generada se dispone en buenas condiciones, por lo que el 70%

restante se arroja en cuerpos de agua, quebradas, terrenos baldos y basureros

clandestinos.

Hectreas de basura sobre basura, nios y nias jugando con desechos

biopeligrosos, seres humanos peleando con perros por comida descompuesta,

no existe palabras para transmitir la indignacin frente a la impavidez con la

que se ha naturalizado que nuestros hermanos y hermanas recicladores

sostengan estilos de vida que los coloquen a nivel de basura humana.

El 85% de los residuos slidos se arrojan en cuerpos de agua,

quebradas, terrenos baldos y basureros clandestinos. (MIDUVI, Septiembre

2011)1. Solamente el 14,91% de los Residuos slidos se disponen en rellenos

sanitarios (7,17% en la costa; 17,91% en la Sierra y el 17,17% en el Oriente).

Esto no garantiza que existan procesos de gestin integral de residuos

slidos, muchas veces los rellenos sanitarios generan los mismos problemas

que los botaderos en el ecosistema y las comunidades vecinas.

No existe ningn vertedero a cielo abierto que haya tenido un proceso de

cierre tcnico.

"Solz, M. F. (2011). Censo de agua potable, alcantarillado y residuos slidos(Actualizado por

Tesis Doctoral Metabolismo del Desecho en la determinacin socio-ambiental de la salud).MIDUVI. Quito


24/169

66I)

Figura 1.1 Tipo de Disposicin final por cantones

1.1.2 PROCESAMIENTO DE LOS RESIDUOS

Antes de desechar los residuos, existen varias opciones de alterar su

forma, reducir su volumen y reciclar sus componentes. La incineracin, por

ejemplo, es slo uno de los procesos que se pueden aplicar. Hay

fundamentalmente tres tipos de tratamiento para procesar los residuos:

Tratamiento Fsico.

Tratamiento Qumico.

Tratamiento Biolgico.


25/169

66)

1.1.2.1 Tratamiento Fsico

Incluye procesos de compactacin, destilacin, trituracin y

evaporacin, todos ellos son procesos capaces de reducir el volumen de los

desechos. Posteriormente se procede a una etapa de separacin pararecuperar aquellos materiales reciclables y aquellos que no fuesen

recuperables pasaran a un proceso de tratamiento trmico como la

incineracin, existen varias empresas en el pas que se dedican a este tipo de

trabajos.

1.1.2.2 Proceso de Trituracin

Es un proceso que consiste en reducir el tamao de cualquier materialen trozos o pedazos muy pequeos para cualquier uso o procesamiento.

Figura 1.2 Esquema Mquina Trituradora de Desechos


26/169

66)I

1.1.3 HAZWAT-CRA

Hazwat Cia. Ltda. es una empresa que est en el mercado hace ms de

diez aos, apoyando a las industrias del pas en el manejo de residuos

peligrosos y de desechos industriales alimenticios y farmacuticos. La

compaa tiene varios procesos macro dentro de los cuales se tienen:

1) Incineracin, 2) Biorremediacin, 3) Vertedero de seguridad

4) Neutralizacin 5) Reciclaje, entre otros.

La empresa presta los siguientes servicios:

Transporte

Recoleccin

Manejo

Tratamiento

Disposicin Final

Para desechos especiales y peligrosos, toda actividad industrial e

hidrocarburfera genera diversos tipos de residuos, muchos de los cuales no

son peligrosos, pero existen residuos que por sus caractersticas de

reactividad, corrosividad, inflamabilidad y toxicidad requiere un manejo

adecuado y la toma de decisiones especiales para su tratamiento.

HAZWAT CIA. LTDA., proporciona y mantiene la infraestructura

necesaria para lograr la conformidad con los requisitos del producto, las

partes interesadas externas y la legislacin ambiental vigente.


27/169

66)II

1.1.3.1 Infraestructura de la Planta

HAZWAT-CRA cuenta con moderna infraestructura apropiada para el

tratamiento de todo tipo de productos provenientes de los sectores petrolero,

industrial y alimenticio, farmacutico y floricultor. Dispone de un rea de terrenode aproximadamente 14 hectreas y su infraestructura cuenta con:

Nave Principal y Oficinas

Figura 1.3 Nave Principaly oficinas

rea de almacenamiento o bodega

Figura 1.4 Bodega de almacenamiento temporal


28/169

66)III

rea de Gasificacin Termoqumica

Figura 1.5Equipo de gasificacin termoqumica con lavador de gases

rea de biorremediacin y de secado

Figura 1.6 reas de biorremediacin y Eras de secados de lodo

rea de encapsulacin o vertederos de seguridad

Figura 1.7 Vertederos de Seguridad


29/169

66I6

La empresa tambin cuenta con la maquinaria necesaria para realizar

los diferentes procesos sealados anteriormente:

Generador Elctrico

Montacargas

Tractor Agrcola

1.1.3.2 Mapa Organizacional

Actualmente la empresa consta con el nmero de trabajadores

adecuados para satisfacer la demanda de trabajo, los cuales son: Gerente

General-Ing. Mecnico, Gerente de Planta-Ing. Civil, un Ingeniero Ambiental,

Contador General, Secretaria de gerencia, Asistente contable, Supervisor de

Planta, 16 trabajadores-obreros distribuidos en las diferentes reas de trabajo y

2 guardias de seguridad.


30/169

666

Figura 1.8 Mapa Organizacional Hazwat-CRA

1.1.3.3 Distribucin de la Planta Hazwat-CRA

Ver Anexo A

La mquina realizar su funcin en el rea de almacenamiento ya que

todos los desechos se encuentran en sta, por lo que la mquina deber ser

mvil y de fcil acceso.


31/169

666I

Figura 1.9 Oficinas, rea de almacenamiento, rea de mquinas, muelle dedescarga, etc.

1.1.3.4 Programa de Gestin de Residuos

La empresa se basa en las siguientes normas para su programa de

gestin de residuos:


32/169

666II

Norma NTE INEN 2288:2000.- Norma para el manejo y almacenamiento

de productos qumicos. Establece los lineamientos bsicos que permitan el

manejo, almacenamiento y uso de productos qumicos, los cuales deben

procurar mitigar los riesgos para el personal y reducir el impacto ambiental.

Normas Internacionales ISO 9001:2008.- Sistema de gestin de la

calidad que pueden utilizarse para su aplicacin interna por las organizaciones,

para certificacin o con fines contractuales.

Norma ISO 14001:2006.- Sistemas de gestin ambiental, proteccin

ambiental, requisitos, uso, condiciones generales.

Con lo cual la empresa garantiza un adecuado manejo, distribucin y

tratamiento de los desechos que se recepten en ella, como por ejemplo,

al

diseño de una maquina trituradora

Documents