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"Año del Diálogo y Reconciliación Nacional"

Facultad:

INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

Curso: DIBUJO MECANICO II Tema: MAQUINA COMPACTADORA DE LATAS Docente: ING. LLEQUE HUGO Alumnos:

ESPINOZA SANCHEZ AGUSTIN LEON LOPEZ MIGUEL

Ciclo: VII

PERU ANCASH CHIMBOTE 2018

MAQUINA COMPACTADORA DE LATAS 1.

INTRODUCCION: o

Maquina compactadora de latas está conformada por una simple función que consiste la presión de empuje otorgada por un pistón, impacta sobre las latas de aluminio, aplastándolas para poder reciclarlas y así mejorar su proceso de reciclaje, este proyecto tiene como objetivo de facilitamiento a los recolectores de latas y plástico y la ayuda al medio ecológico del país ya que está sufriendo de daños al medio ambiente y de esta manera poder reutilizar embaces enlatados de las empresas del país.

2. OBJETIBOS: 

OBJETIVOS GENERAL: o



Diseñar una maquina compactadora de latas que nos permita reciclar fácilmente latas de gaseosa o refrescos, tomando en cuenta que queremos ayudar a disminuir la contaminación ambiental.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: o

La máquina compactadora de latas se debe diseñar con materiales que sean resistentes para función que va a realizar y también que su peso no sea exagerado para que la maquina se pueda transportar sin ningún problema.

o

Se deben usar las técnicas y criterios más adecuados para que el diseño tenga un nivel de seguridad aceptable.

o Investigar las partes que conforman las maquinas compactadoras de uso común en la industria, sus características y sus funciones. o

Seleccionar los materiales de acuerdo al diseño concebido.

o

Estimar el costo final de la propuesta.

o

Construir la maquina compactadora.

o

Realizar las pruebas experimentales y las correcciones necesarias.

o

Selección del sistema de compactación (hidráulico, neumático, sistemas de cadenas o sistemas de tornillo sin fin).

o

Diseño y cálculo de la base de la estructura y del cuerpo de la máquina.

o

Selección del control de mando

3. JUSTIFICACIÓN: o

La máquina compactadora de latas es una maquina diseñada para una simple función ya que debido a la presión de empuje otorgada por un pistón, este impacta sobre latas de aluminio, compactándola para poder reciclarla y así mejor el proceso.

o

El reciclado de aluminio es un proceso que se realiza desde hace tiempo. Debido a los benéficos ambientales y económicos.

o

Desde el punto de vista técnico resulta más óptico este proceso debido a un gran ahorro de energía y materias primas.

o

El aluminio que se recupera conserva gran parte de sus propiedades pudiendo repetir el proceso cuantas veces se requiera.

o

Es reciclaje de aluminio es un proceso mediante el cual los desechos de aluminio pueden ser convertidos en otros productos después de haber cumplido su utilidad primaria.

o

Este proceso implica simplemente reducir el volumen inicial de la lata lo cual permite la optimización a nivel de transporte asi la fundidora o recicladora de aluminio.

4. FUNDAMENTOS CIENTIFICOS: o

Un fluido es cualquier sustancia capaz de fluir, de derramarse, de adaptarse a la forma del recipiente que la contiene.

o

Usualmente comprende gases o líquidos, los sólidos no fluyen, pero existen algunos semisólidos como las resinas que pueden fluir pero muy lentamente. En lo que sigue este tipo de sólidos, no se concederán.

o

En lo que si se considera a los fluidos como homogéneos. Significa que su densidad tiene el mismo valor en todos sus puntos.

o

En este proyecto utilizaremos el principio de pascal.

o

La presión aplicada a cualquiera de la región de un fluido se transmite íntegramente a todos los puntos del mismo y a las paredes del recipiente que lo contiene.

o

A modo de ejemplo considere el embolo de una jeringa de inyecciones a la que se le tapa a la salida del líquido. Si “F”es la fuerza.

5. FUNDAMENTOS TECNOLOGICOS: o

Un pistón o actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de una válvula.

6. CALCULO DE LA FUERZA DE EMPUJE: o

Son vistas en corte de un pistón y vástago, trabajando dentro de la camisa de un cilindro, las figuras 4 y 5. El fluido actuando sobre la cara anterior posterior del pistón provoca el desplazamiento de este a largo de la camisa y transmite su movimiento hacia afuera a través del vástago.

o

El desplazamiento hacia adelante y atrás del cilindro se llama "carrera". La carrera de empuje se observa en la, Fig.4 y la de tracción o retracción en la Fig.5.

o

La presión ejercida por el aire comprimido o el fluido hidráulico sobre el pistón se manifiesta sobre cada unidad de superficie del mismo.

Figura 4.

Muestra de la presión ejercida por el aire comprimido, sobre la superficie del pistón.

Si el manómetro indica en Kg /cm2, la regla para hallar la fuerza total de empuje de un determinado cilindro es: "El empuje es igual a la presión manométrica multiplicada por la superficie total del pistón", o:

F (Kg.) = P (Kg/cm²) x A (cm²)

Figura 5 Área de pistón. Fuente: Training Hidráulico Rexroth. Dimensionamiento de un Cilindro

Un cilindro neumático debe ser dimensionado para tener un empuje mayor que el requerido para contrarrestar la carga. La cantidad de sobredimensionamiento, está gobernada por la velocidad deseada para ese movimiento; cuando mayor es la sobredimensionado mas rápida va a realizarse la carrera bajo carga. Un cilindro neumático visto en la figura 6 soporta una carga con un peso de 450 Kg., su diámetro es de 4", y la presión de línea es de 5,7 Kg./cm2. El cilindro en estas condiciones

e jerce un empuje exactamente igual a 450 Kg., en estas circunstancias el cilindro permanecerá estacionario soportando la carga, pero sin moverla.

Figura 6 Analogía entre un cilindro Hidráulico y uno Neumático. Fuente: Training

VELOCIDAD DE UN CILINDRO.

La velocidad del cilindro se refiere a la rata de desplazamiento del pistón, cuando sale, con respecto al tiempo. Por lo general los cilindros hidráulicos en los cuales la velocidad de salida es mayor a 1 centímetro por segundo, requieren amortiguamiento en los extremos de la carrera, es decir al final de la salida y al final de la entrada en la camisa del pistón.

La velocidad de desplazamiento de un cilindro hidráulico es fácil de calcular si se emplea una bomba de desplazamiento positivo. Para ilustrar ello podemos ver la figura 7 donde se muestra un caudal de 40 litros ingresando al cilindro. En dicha figura se puede ver que: el área del pistón es de 78 cm2, para encontrar la velocidad de desplazamiento primero convertiremos los litros en cm³ por minuto es decir:1000 litros= 40.000 cm³/min.

Figura 7. Relación entre la velocidad y el caudal. Fuente: Training Hidráulico. Rexroth.

TIPOS DE CILINDROS.

El cilindro de doble efecto mostrado en la figura 7 constituye la conformación

más

corriente de los cilindros hidráulicos y neumáticos, sin embargo para aplicaciones especiales existen variaciones cuyo principio de funcionamiento es idéntico al que hemos descrito Un cilindro de doble vástago se observa en la figura 8. Esta configuración es deseable cuando se necesita que el desplazamiento volumétrico o la fuerza sean iguales en ambos sentidos. En muchos trabajos la producción puede incrementarse mediante el uso de estaciones de trabajo operadas alternativamente por un cilindro de doble vástago como el de la Figura 8. Cada estación puede realizar el mismo trabajo, o dos operaciones diferentes en una secuencia progresiva por ejemplo, diferentes operaciones en una misma pieza. Uno de los vástagos puede ser empleado para actuar sobre micro contactos micro válvulas para establecer una secuencia, en la figura 8.

Figura 8. Cilindro de doble efecto. Fuente: Training Hidráulico Rexroth.

Figura 8.A. Efecto doble en estaciones de trabajo. Fuente: Circuitos Óleohidráulicos, por: Paul Panzer.

Figura 9. Efecto doble en estaciones de trabajo. Fuente: Training Hidráulico Rexroth.

Cilindros de Simple efecto. Cuando es necesaria la aplicación de fuerza en un solo sentido. El fluido es aplicado en la cara delantera del cilindro y la opuesta conectada a la atmósfera como en la figura 10.

Figura 10. Cilindro de simple efecto

Después de que la carrera de retroceso se ha completado, el pistón es retornado a su posición original por la acción de un resorte interno, externo, o gravedad u otro medio mecánico. El fluido actúa sobre el área "neta" del pistón por lo tanto para el cálculo de fuerza debe restarse el área representada por el vástago. El resorte de retorno esta calculado exclusivamente para vencer la fricción propia del cilindro y "no" para manejar cargas externas.

Los cilindros de simple efecto con resorte interior se emplean en carreras cortas (máximas 100 mm.) ya que el resorte necesita un espacio adicional en la construcción del cilindro, lo que hace que estos sean mas largos que uno de doble efecto para la misma carrera.

Un cilindro de simple efecto de empuje se observa en la figura 10, estos cilindros se emplean en carreras cortas y diámetros pequeños para tareas tales como sujeción de piezas.

Figura11. Cilindro con muelle de retorno

Figura 12. Cilindro sin muelle Fuente: Training Hidráulico

En estos elementos, el fluido desplaza al vástago que esta empaquetado por la guarnición existente en el cabezal delantero. Para el cálculo de fuerza, el área neta a tomarse en cuenta esta dada por el diámetro de vástago, lo cual se muestra en la figura 12. Este componente que encuentra su aplicación fundamentalmente en prensas hidráulicas, retorna a su posición original por acción de la gravedad, resortes internos o externos o cilindros adicionales que vemos en la figura 13.

Figura 13. Cilindro con regreso por acción de la gravedad. Fuente: Training Hidráulico Rexroth

Es importante mencionar que la fuerza de retracción del pistón de la figura 4 está dada por la presión multiplicada por el área "neta" del pistón. El área neta es el área total del pistón menos el área del vástago. 7.

MATERIALES:       

Compresor. Válvula Cilindro Mangueras Pistón neumático Niples Abrazaderas

 CILINDRO NEUMATICO:

Un cilindro neumático es un dispositivo mecánico que produce una fuerza, que muchas veces va continuada de un moviento, que viene accionado por un gas comprimido, nosotros trataremos el aire. Para realizar su función, los cilindros neumáticos imparten una fuerza para convertir la energía potencial de gas comprimido en energía cinética (en movimiento). Esto se alcanza por medio del gas comprimido, que es debido a la diferencia de presión. Esta diferencia o gradiente de presión del aire acciona un pistón para moverse en la dirección deseada. Una vez que esté actuado, el aire comprimido entra en el tubo por un extremo del pistón y, por lo tanto, imparte la fuerza a través del pistón. Por lo tanto, el pistón se desplaza por el aire comprimido que se amplía en un intento por alcanzar presión atmosférica. FUNCIONES Y TIPOS DE CILINDROS. Los cilindros neumáticos pueden funcionar en una variedad de maneras. Los ejemplos incluyen tener la capacidad de realizar movimientos múltiples sin la necesidad de la intervención intermedia, de realizar un movimiento completo. Aunque los cilindros neumáticos variarán de aspecto, tamaño y la función, se pueden clasificar eaen generalmente en una de las categorías comentadas a continuación. Sin embargo, no todos podrían clasificarse en esta lista. Como mostraremos a continuación, y como ya sabemos, hay distintos tipos de cilindros neumáticos:

Cilindros de acción simple Los cilindros de acción simple utilizarán la fuerza impartida por el aire para moverse en una única dirección, y un resorte o bástago volverá a las posición inicial. Es el más sencillo. A continuación se muestra lo realizado por fluidsim. En este primer ejercicio, como ya hemos dicho, vamos a usar un cilindro de simple efecto al que se le suministra aire comprimido a través de una válvula 3/2, que además su accionamiento es mecánico y el retorno de la válvula se realiza a través de un muelle.

En la primera posición (la figura de la izquierda) se ve como el pistón está recogido y por tanto no hay una entrada de aire, el acceso al aire comprimido está cerrado, por ello la presión actual será la atmosférica. En la segunda posición (la figura de la derecha) se ve como se ha accionado el pulsador y se ha permitido la entrada de aire y de esta forma el muelle se estira. Finalmente el muelle vuelve a recuperar la posición inicial al no estar accionado el pulsador.

Cilindros dobles Los cilindros dobles utilizarán la fuerza del aire para extenderse y contraerse. Tienen dos entradas de aire. En este segundo ejercicio, como ya hemos dicho, vamos a usar un cilindro de doble efecto al que se le suministra aire comprimido a través de una válvula 4/2, que además su accionamiento es mecánico y el retorno de la válvula se realiza a través de un muelle.

COMPRESORA NEUMATICA: Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tales como gases y vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido, en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.

Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, también de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos, pero no aumentan su presión, densidad o temperatura de manera considerable.

VALVULA NEUMATICA: La neumática (del griego πνεῦμα [pneuma], ‘aire’) es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energíanecesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un fluido gaseoso y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta la ley de los gases ideales. Los mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y un aporte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas. Los sistemas neumáticos e hidráulicos están constituidos por:   

Elementos de información. Elementos de trabajo. Elementos artísticos.

Para el tratamiento de la información de mando es preciso emplear aparatos que controlen y dirijan el fluido de forma preestablecida, lo que obliga a disponer de una serie de elementos que efectúen las funciones deseadas relativas al control y dirección del flujo del aire comprimido. En los principios de la automatización, los elementos rediseñados se mandan manual o mecánicamente. Cuando por necesidades de trabajo se precisaba efectuar el mando a distancia, se utilizan elementos de comando por símbolo neumático (cuervo). Actualmente, además de los mandos manuales para la actuación de estos elementos, se emplean para el comando de procedimientos servo-neumáticos, electro-neumáticos y

automáticos que efectúan en su totalidad el tratamiento de la información y de la amplificación de señales. La gran evolución de la neumática y la hidráulica han hecho, a su vez, evolucionar los procesos para el tratamiento y amplificación de señales, y por tanto, hoy en día se dispone de una gama muy extensa de válvulas y distribuidores que nos permiten elegir el sistema que mejor se adapte a las necesidades. Hay veces que el comando se realiza manualmente, y otras nos obliga a recurrir a la electricidad (para automatizar) por razones diversas, sobre todo cuando las distancias son importantes y no existen circunstancias adversas. Las válvulas en términos generales, tienen las siguientes misiones:   

Distribuir el fluido Regular caudal Regular presión

Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito. Ésta es la definición de la norma DIN/ISO 1219 conforme a una recomendación del CETOP (Comité Européen des Transmissions Oléohydrauliques et Pneumatiques). Según su función las válvulas se subdividen en cinco grupos: 1. 2. 3. 4. 5.

Válvulas de vías o distribuidoras Válvulas de bloqueo Válvulas de presión Válvulas de caudal Válvulas de cierre

NIPLE: Niple, es un tubo que se compone con un roscado en la parte exterior. Hace juego con un cople ya sea para la extensión de un tubo o asimismo posicionar un tapón en el límite del tubo

8. CROQUIS DEL PROYECTO:

9. PRESUPUESTO: DESCRIPCION

CANTIDAD

UNIDAD

PRECIO S./

1

1

40.00

1m

1

6.00

niples

5

5

20.00

abrazaderas

6

6

3.00

válvula

1

1

60.00

soldador

1

1

20.00

torno

1

1

80.00

teflón

1

1

1.00

Fierro solido

1

1

10.00

1m

1

10.00

2

2

10.00

tubos mangueras

Horrín Perno hexagonal

10. CALCULO:

11. HORAS HOMBRE:

DIAS

HORAS

Primer día

5 Horas

Segundo día

4 Horas

Tercer día

5 Horas

Cuarto Día

8 Horas

Quinto Día

3 Horas

Sexto Día

5 Horas

Séptimo Día

10 Horas TOTAL 40 HORAS

12. CARACTERISTICAS DE LA COMPACTADORA: Medidas Presión de trabajo

200 X 190 X 60 mm 8 BAR

fuerza Sistema de seguridad Peso total

SI 5 KILOS

Color Motor

1.5 HP

13. RECOMENDACIONES:

 Establecer una guía metodológica para este tipo de proyecto dentro del plantel.  Disponer de un recurso económico para establecer este proyecto. 14. CONCLUCIONES:  Conclusión del proyecto terminado.

15. ANEXOS:  https://www.google.com.pe/search?rlz=1C1GGRV_enPE785PE785&biw=1366& bih=662&tbm=isch&sa=1&ei=YP74WvGJNaKB5wKTj7XAAw&q=MAQUINA+CO MPACTADORA+DE+LATAS+NEUMJATICA&oq=MAQUINA+COMPACTADOR A+DE+LATAS+NEUMJATICA&gs_l=img.3...16074.18468.0.18697.11.11.0.0.0.0 .190.1086.0j9.9.0....0...1c.1.64.img..2.1.140...0.0.P4ZygckSu9k https://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1tica.  http://wikifab.dimf.etsii.upm.es/wikifab/index.php/Tarea_2:_Cilindros_neum%C3 %A1ticos_en_fluidsim_por_14637280.  http://studylib.es/doc/774651/m%C3%A1quina-compactadora-de-latas-dealuminio  http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/handle/11059/8307/62151A973.pd f?sequence=4  https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/13386/1/UPS-GT001750.pdf