diseÑo de sistemas mecÁnicos para la trituraciÓn, lavado y secado de pe-hd de desecho y...

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA

Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

TITULO DEL PROYECTO:

“DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS PARA LA

TRITURACIÓN, LAVADO Y SECADO DE PE-HD DE

DESECHO Y DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE

SELECCIÓN DE UNA INYECTORA PARA LA FMSB SANTA

BÁRBARA S.A.”

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:

INGENIERO MECÁNICO

CARLOS ANDRÉS CAMPANA DÍAZ

HÉCTOR HERNÁN LOAYZA VÁSQUEZ

DIRECTOR: ING. HERNÁN OJEDA

CODIRECTOR: ING. PABLO FIGUEROA

SANGOLQUI, FEBRERO- 2011

III

CERTIFICADO DE LA ELABORACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto de grado titulado “DISEÑO DE SISTEMAS M ECÁNICOS

PARA LA TRITURACIÓN, LAVADO Y SECADO DE PE-HD DE

DESECHO Y DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE

SELECCIÓN DE UNA INYECTORA PARA LA FMSB SANTA

BÁRBARA S.A.” fue realizado en su totalidad por los Srs. CARLOS

ANDRÉS CAMPANA DÍAZ y HÉCTOR HERNÁN LOAYZA VÁSQUEZ

como requerimiento previo para la obtención del Tít ulo de Ingeniero

Mecánico

------------------------- --------------------------------

Ing. Hernán Ojeda Ing. Pablo Figueroa

Director Codirector

SANGOLQUI, 16 DE FEBRERO DEL 2011

V

LEGALIZACIÓN DEL PROYECTO

“DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS PARA LA TRITURACIÓN,

LAVADO Y SECADO DE PE-HD DE DESECHO Y DETERMINACIÓN

DE LOS PARÁMETROS DE SELECCIÓN DE UNA INYECTORA PAR A

LA FMSB SANTA BÁRBARA S.A.”

ELABORADO POR:

------------------------- -------------------------

CAMPANA ANDRÉS LOAYZA HERNÁN

C.C.: 172059374-6 C.C.: 172085636-6

FACULTAD DE INGENIERA MECÁNICA

-----------------------------

ING. JAVIER SÁNCHEZ

DIRECTOR DE LA CARRERA

SANGOLQUI, 16 DE FEBRERO DEL 2011

VII

DEDICATORIA

Este proyecto y en sí toda mi carrera universitaria se lo dedico a una

solo persona, esta persona gracias a su sacrificio, apoyo incondicional, a

su lucha constante para darme lo mejor sin que nunca me falte nada, a

quien ha sido el pilar fundamental para alcanzar todos mis objetivos,

quien siempre confió en mí y estuvo a mi lado en las buenas y en las

malas. Esta persona es mi madre, a ella va dedicada esta tesis.

Carlos Andrés Campana Díaz

Dedico este proyecto a dios por ser el creador de todo lo bueno que he

tenido en la vida, a mis padres Ángel y Berenice por ser los

protagonistas directos de mi formación tanto personal como profesional

a mis hermanos; Katty, Andrea, Andrés a ellos que han sido un pilar

fundamental del día a día, a mis amigos a quienes han fraguado mi

personalidad y pensamiento.

Héctor Hernán Loayza Vásquez

IX

AGRADECIMIENTO

Agradecemos a DIOS por brindarnos la oportunidad de finalizar una de

las etapas más importantes de nuestras vidas, en la que dejamos la vida

de estudiantes para incorporarnos a una vida laboral llena de

responsabilidades.

Agradecemos a la Escuela Politécnica del Ejército, en especial a la

Carrera de Ingeniería Mecánica y uno especial al Ing. José Pérez,

docente del DECEM, por forjar sobre nosotros la sapiencia, la fortaleza

para afrontar los problemas de la vida profesional, por su apoyo y

colaboración en este proyecto.

Agradecemos a la FMSB Santa Bárbara S.A., al Mayor Miguel Gutiérrez,

Don Jácome y Don León, quienes con su apoyo y entereza, supieron

ayudarnos a sacar esta tesis adelante paso a paso.

Agradecemos a nuestros coordinadores de tesis a Pablo y Hernán por

todo el apoyo y valiosa colaboración para la realización y exitosa

culminación de este proyecto.

Un agradecimiento muy especial al Departamento de Investigación y

Desarrollo de la FMSB Santa Bárbara, a todos sus integrantes, a Diego

“la gordita primaveral” y su incondicional “amigo” Darwin, el encargado

de seguridad del departamento, por hacernos reír con todas sus

ocurrencias y sus desviaciones sexuales; a la pareja del momento

Calvache-Guachamín, en especial a Oscar por su gran imaginación, de

confesión a ciencia ficción. En si gracias a todos muchachos por hacer

más amena nuestra estadía en la fábrica.

Y al abuelito que siempre se maneja por su lado.

ÍNDICE GENERAL

CERTIFICADO DE LA ELABORACIÓN DEL PROYECTO ................... III

LEGALIZACIÓN DEL PROYECTO ........................................................ V

DEDICATORIA ...................................................................................... VII

AGRADECIMIENTO............................................................................... IX

ÍNDICE GENERAL ................................................................................. XI

ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................ XVI

ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................ XVIII

GLOSARIO DE TÉRMINOS ............................................................... XXIII

ÍNDICE DE ANEXOS ......................................................................... XXV

RESUMEN ........................................................................................ XXVII

GENERALIDADES .................................................................................. I

1.1. ANTECEDENTES ........................................................................ i

1.2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ................................................... i

1.3. OBJETIVOS ................................................................................ ii

1.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA .......................................... iii

1.5. ALCANCE .................................................................................. iv

CAPÍTULO 1 SITUACIÓN Y REQUERIMIENTOS DE LA EMPRESA ... 1

1.1. SITUACIÓN ACTUAL ................................................................. 1

1.2. NECESIDADES ACTUALES ...................................................... 3

1.2.1. LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES ........................................... 3a) LÍNEA DE MUNICIONES ............................................................... 3

b) LÍNEA DE ARMAS .......................................................................... 6

1.3. PROYECTOS A DESARROLLARSE ......................................... 6

1.3.1. LÍNEA DE ARMAS....................................................................... 6

CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO ............................................................ 7

2.1. ANÁLISIS DEL PE-HD ................................................................ 7

2.1.1. DEFINICIÓN. ............................................................................... 72.1.2. PROPIEDADES ........................................................................... 72.1.3. CARACTERÍSTICAS ................................................................... 82.1.4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS .................................................... 92.1.5. COMPARACIÓN DEL PE-HD VIRGEN CON PE-HD RECICLADO – APLICACIONES. ........................................................... 10

2.2. RECICLAJE DE PE-HD. ........................................................... 13

2.3. ALTERNATIVAS DE RECICLAJE Y RECUPERACIÓN. ......... 13

2.3.1. RECICLAJE MECÁNICO ........................................................... 13

2.4. PROCESO TECNOLÓGICO DEL RECICLAJE MECÁNICO ... 14

2.4.1. DESCARGA Y CLASIFICACIÓN ............................................... 142.4.2. TRITURACIÓN DE PE-HD ........................................................ 15a) DESMENUZADORA ..................................................................... 15b) MOLINO DE CUCHILLAS ............................................................. 16c) MOLINO DE MARTILLOS............................................................. 172.4.3. LAVADO DE PE-HD .................................................................. 18a) HIDROCICLONES ........................................................................ 19b) LAVADORA DE TAMBOR ROTATORIO ...................................... 20c) LAVADORA DE ALETAS ROTATORIAS ..................................... 202.4.4. SECADO DE PE-HD (DESHUMIFICADO) ................................ 21a) DESHUMIDIFICACIÓN POR ENFRIAMIENTO ............................ 21b) SECADO POR AIRE CALIENTE .................................................. 22c) HORNO ELÉCTRICO ................................................................... 232.4.5. ALMACENAMIENTO. ................................................................ 232.4.6. PARÁMETROS DE SELECCIÓN .............................................. 24a) TRITURADORAS DE PE-HD ........................................................ 25b) LAVADORAS DE PE-HD .............................................................. 28c) SECADORAS DE PE-HD ............................................................. 30

2.5. PROCESO DE INYECCIÓN Y EXTRUSIÓN. ............................ 32

2.5.1. INYECTORA .............................................................................. 322.5.2. EXTRUSORA. ........................................................................... 32

CAPÍTULO 3 ELEMENTOS CONFORMADOS .................................... 33

3.1. ELEMENTOS A CONFORMARSE ........................................... 33

3.1.1. LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES ......................................... 33a) LÍNEA DE CACERÍA Y DEPORTIVA: .......................................... 33b) LÍNEA ANTIMOTÍN O NO LETAL: ............................................... 36c) ARMAS: ........................................................................................ 39

3.2. PORCENTAJES DE MEZCLAS ............................................... 42

3.3. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA

INYECTORA Y EXTRUSORA. .............................................................. 42

3.3.1. UNIDADES DE ELEMENTOS ................................................... 42a) LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES: ........................................... 423.3.2. PESOS DE ELEMENTOS PRODUCIDOS ................................ 45a) LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES: ........................................... 453.3.3. RESUMEN GENERAL .............................................................. 503.3.4. CAPACIDAD ............................................................................. 51a) INYECCIÓN ................................................................................. 51

3.4. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DEL

PROCESO DE RECICLAJE. ................................................................ 53

3.4.1. MATERIA PRIMA RECICLADA ................................................ 543.4.2. CAPACIDAD ............................................................................. 55a) TRITURACIÓN DE PE-HD ........................................................... 55b) LAVADO Y SECADO DE PE-HD ................................................. 56

CAPÍTULO 4 ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE LA INYECTORA Y

EXTRUSIÓN .......................................................................................... 57

4.1. INYECTORA ............................................................................. 57

4.1.1. ANÁLISIS .................................................................................. 57a) PRESIÓN DE INYECCIÓN .......................................................... 58b) CAPACIDAD DE INYECCIÓN ...................................................... 58c) FUERZA DE CIERRE ................................................................... 59d) CAPACIDAD DE PLASTIFICACIÓN ............................................ 59e) CAUDAL DE INYECCIÓN. ........................................................... 604.1.2. SELECCIÓN ............................................................................. 60a) CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ................................................. 60b) PARÁMETROS DE SELECCIÓN ................................................. 61

4.2. EXTRUSORA ............................................................................ 64

CAPÍTULO 5 DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS ........................... 65

5.1. TRITURACIÓN .......................................................................... 65

5.1.1. PARÁMETROS DE DISEÑO ..................................................... 66a) REQUISITOS MÍNIMOS DE DISEÑO .......................................... 67b) ELEMENTO CRÍTICO .................................................................. 675.1.2. DISEÑO MECÁNICO ................................................................. 67a) MEMORIA DE CÁLCULO ............................................................. 67b) SELECCIÓN DE ELEMENTOS NORMALIZADOS ..................... 1025.1.3. PLANOS .................................................................................. 103

5.2. LAVADO ................................................................................. 104

5.2.1. PARÁMETROS DE DISEÑO ................................................... 104a) REQUISITOS MÍNIMOS DE DISEÑO ........................................ 105b) ELEMENTO CRÍTICO ................................................................ 1065.2.2. DISEÑO MECÁNICO ............................................................... 107a) MEMORIA DE CÁLCULO ........................................................... 107

5.3. SECADO ................................................................................. 148

5.3.1. PARÁMETROS DE DISEÑO ................................................... 148a) REQUISITOS MÍNIMOS ............................................................. 148b) ELEMENTO CRITICO ................................................................ 1495.3.2. DISEÑO MECÁNICO ............................................................... 150a) MEMORIA DE CALCULO ........................................................... 150

5.4. LAVADO Y SECADO .............................................................. 159

5.4.1. DISEÑO MECÁNICO ............................................................... 159a) SELECCIÓN DE ELEMENTOS NORMALIZADOS ..................... 1595.4.2. PLANOS .................................................................................. 179

CAPÍTULO 6 ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO .................... 181

6.1 ANÁLISIS ECONÓMICO ........................................................ 181

6.1.1 COSTOS INDIRECTOS .......................................................... 1816.1.2 COSTOS DIRECTOS .............................................................. 181d) ASESORAMIENTO PROFESIONAL .......................................... 181e) DISEÑO E INGENIERÍA ............................................................. 182f) PRESUPUESTO GENERAL .......................................................... 182g) PERSONAL OPERATIVO........................................................... 191h) MATRICERÍA .............................................................................. 192i) MATERIA PRIMA ........................................................................... 193

6.2 ANÁLISIS FINANCIERO ........................................................ 194

6.2.1 FINANCIAMIENTO ................................................................. 194a) INVERSIÓN FIJA ....................................................................... 194b) INVERSIÓN VARIABLE ............................................................. 195c) FINANCIAMIENTO ..................................................................... 1956.2.2 PRESUPUESTO DE INVERSIÓN .......................................... 196a) INVERSIÓN PARA EL PRIMER AÑO ........................................ 196b) DEPRECIACIÓN ........................................................................ 197c) VARIOS ...................................................................................... 197d) ESTUDIO DE MERCADO .......................................................... 198e) INGRESOS POR VENTAS ........................................................ 206f) DESCRIPCIÓN DE COSTOS DE PRODUCCIÓN ........................ 209g) COSTOS DE PRODUCCIÓN Y OPERACIÓN ........................... 210h) PRESUPUESTO PROYECTADO DE UTILIDADES .................. 211i) FLUJO DE NETO DE CAJA .......................................................... 212j) TIEMPO DE RECUPERACIÓN ..................................................... 2126.2.3 CALCULO DEL VAN Y TIR ..................................................... 212a) VAN ............................................................................................ 212b) TIR .............................................................................................. 213

CAPÍTULO 7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................ 214

7.1 CONCLUSIONES .......................................................................... 214

7.2 RECOMENDACIONES ................................................................. 216

7.3 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................. 217

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.1. Elementos conformados de plástico proveedor IEPESA. ...... 2

Tabla 1.2. Cápsulas fulminadas CHEDDITE. ........................................... 2

Tabla 1.3. valores de compra por parte de FMSB SANTA BARBARÁ S.A. .......................................................................................................... 2

Tabla 1.4. Tipo de municiones deportivas. ............................................... 4

Tabla 1.5. Tipos de munición de cacería. ............................................... 4

Tabla 1.6. Tipos de munición no letal...................................................... 5

Tabla 2.1. Propiedades del PE-HD .......................................................... 7

Tabla 2.2 Resistencia química del PE-HD. .............................................. 9

Tabla 2.3. Densidad promedio entre PE-HD virgen, procesado y reciclado. ................................................................................................ 11

Tabla 2.4. Porcentajes de variación de la densidad promedio entre PE-HD virgen, procesado y reciclado. ......................................................... 11

Tabla 2.5. Comparación entre polietileno virgen y reciclado. ................ 12

Tabla 3.1. Descripción de los elementos inyectados de plástico de línea de caería y deportiva.............................................................................. 35

Tabla 3.2. Descripción de elementos inyectados de plástico de línea no letal ........................................................................................................ 38

Tabla 3.3. Descripción de elementos conformados de plástico para armas ..................................................................................................... 41

Tabla 4.1. Propiedades de la culata de la escopeta de bomba cal. 12 .. 58

Tabla 4.2 Ensayos de presión, temperatura y caudal de inyección. Universidad Central de Venezuela ......................................................... 60

Tabla 4.3. Especificaciones técnicas entre 2 inyectoras. ....................... 61

Tabla 5.1. Propiedades físicas del sistema de trituración polea-eje-cuchillas ................................................................................................. 81

Tabla 5.2. Cargas distribuidas a lo largo del eje principal. ..................... 83

Tabla 5.3. Propiedades físicas del conjunto tambor ............................ 110

Tabla 5.4. Propiedades físicas del sistema de lavado y secado. ......... 124

Tabla 5.5. Tabla de propiedades termofísicas de gases a presión atmosférica .......................................................................................... 151

Tabla 5.6. Tabla de propiedades térmicas del agua ............................ 154

Tabla 5.7. Propiedades termofísicas de gases a presión atmosférica del aire ...................................................................................................... 157

Tabla 5.8. Características técnicas del tubo sin costura calibre 80 de 2” ............................................................................................................ 161

Tabla 5.9. Características técnicas del tubo sin costura calibre 40 de 1 1/2” ..................................................................................................... 162

Tabla 6.1. Descripción de costos indirectos ....................................... 181

Tabla 6.2 . Asesoramiento profesional ................................................ 181

Tabla 6.3. Diseño e ingeniería ............................................................. 182

Tabla 6.4. Personal profesional encargado de la supervisión ............. 191

Tabla 6.5. Personal profesional encargado de la manufactura ............ 191

Tabla 6.6. Valores por concepto de matricería .................................... 192

Tabla 6.7 Referencia precios de botellas plásticas de desecho recicladas ............................................................................................................ 193

Tabla 6.8. Presupuesto de proyecto .................................................... 194

Tabla 6.9. Valores por concepto de materia prima primer año ............ 195

Tabla 6.10 Financiamiento del proyecto FMSB ................................... 195

Tabla 6.11. Presupuesto de inversión primer año ............................... 196

Tabla 6.12. Porcentajes anuales depreciación en línea recta ............. 197

Tabla 6.13. Valor de depreciación anula con respecto a porcentajes tabulados ............................................................................................. 197

Tabla 6.14 Valores varios .................................................................... 197

Tabla 6.15 Importaciones del rubro 3926,29,29,00 en el 2010............ 198

Tabla 6.16 Producción nacional de la actividad y clase de producto en el 2010..................................................................................................... 199

Tabla 6.17 Costos de funcionamiento por año .................................... 201

Tabla 6.18 Porcentaje de producción .................................................. 202

Tabla 6.19 Porcentaje de producción en productos varios .................. 202

Tabla 6.20 Costo unitario pinzas 1 ..................................................... 203

Tabla 6.21 Costo unitario armadores .................................................. 204

Tabla 6.22 Precio unitarios mínimos de producción ............................ 205

Tabla 6.23 Precios unitarios referenciales del mercado local .............. 205

Tabla 6.24 Ingresos con PVP .............................................................. 205

Tabla 6.25. Capacidad de inyección .................................................... 206

Tabla 6.26. Capacidad y cantidad requerida ........................................ 207

Tabla 6.27. Precio del primero año ...................................................... 209

Tabla 6.28. Valores por concepto anual ............................................... 209

Tabla 6.29. Costos de producción y operación .................................... 210

Tabla 6.30. Presupuesto proyectado de utilidades .............................. 211

Tabla 6.31. Flujo neto de caja .............................................................. 212

Tabla 6.32 Tiempo de recuperación .................................................... 212

Tabla 6.33. VAN ................................................................................... 212

Tabla 6.34.TIR ..................................................................................... 213

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1. Logotipo de INDUSTRIAS IEPESA. ...................................... 1

Figura 1.2. Logotipo de CHEDDITE. ....................................................... 1

Figura 1.3. Municiones deportivas. .......................................................... 3

Figura 1.4. Munición Cal. 12. .................................................................. 4

Figura 1.5. Munición Antimotín 1 perdigón. ............................................. 5

Figura 1.6. Escopeta Trufly ...................................................................... 6

Figura 1.7. Escopeta de bomba calibre 12 ............................................. 6

Figura 2.1. Diagrama de barras para ilustrar la variación de la densidad promedio entre PE-HD virgen, procesado y reciclado. .......................... 11

Figura 2.2 Diagrama de flujo de la recuperación de plásticos. Ministerio del Medio Ambiente - Colombia ............................................................. 14

Figura 2.3 Principio de funcionamiento de una desmenuzadora de 2 ejes. Talleres FELIPE VÉRDES S.A – Barcelona-España . ........................... 16

Figura 2.4. Molino de cuchillas rotatorias. Configuración del rotor 6 cuchillas. GSH Zerma. ........................................................................... 17

Figura 2.5. Principio de funcionamiento del molino de martillos. Molino de martillos horizontal. BIORREGFLORESTA -Universidad de Vigo – España ................................................................................................... 18

Figura 2.6. Principio de funcionamiento del hidrociclón. ERAL Equipos y procesos – Toledo, España ................................................................... 19

Figura 2.7. Mezcladora de tambor rotatorio de concreto. ...................... 20

Figura 2.8. Deshumificador y su esquema de funcionamiento .............. 22

Figura 2.9. Descripción del proceso de secado por aire caliente. Procesamiento de alimentos. Universidad Nacional de Colombia. ........ 22

Figura 2.10. Horno eléctrico de compuerta. ........................................... 23

Figura 2.11. Modelo de bolsas de arpillera ............................................ 24

Figura 3.1. Elementos constituyentes de munición calibre 12 ............... 34



Figura 3.4. Elementos constituyentes de munición antimotín de varios perdigones calibre 12 ............................................................................ 36

Figura 3.5. Elementos constituyentes de munición aturdidor aéreo calibre 12 .......................................................................................................... 36

Figura 3.6. Elementos constituyentes antimotín saquete calibre 12 ...... 37

Figura 3.7 Elemento constituyente antimotín calibre 37 ........................ 37

Figura 3.8. Culata, elemento constitutivo de escopeta trufly ................. 39

Figura 3.9. Guardamano, elemento constitutivo de escopeta trufly ....... 40

Figura 3.10. Culata, elemento constitutivo de escopeta de bomba calibre 12 .......................................................................................................... 40

Figura 3.11. Guardamano, elemento constitutivo de escopeta de bomba calibre .................................................................................................... 41

Figura 3.12. Reciclaje de plástico .......................................................... 54

Figura 4.1. Culata de la escopeta de bomba calibre 12. ....................... 57

Figura 4.2. Factor de corrección de la fuerza de cierre con respecto al plástico a inyectarse. Proceso de inyección – Gordillo A. – 2005. ......... 59

Figura 5.1. Sistema de sujeción de las cuchillas fijas. Diseño: Campana-Loayza ................................................................................................... 68

Figura 5.2. Cuchilla móvil. Diseño: Campana-Loayza ........................... 68

Figura 5.3. Cuchillas fijas. Diseño: Campana-Loayza ........................... 69

Figura 5.4. Disposición de las cuchillas fijas con las móviles. Diseño: Campana-Loayza .................................................................................. 69

Figura 5.5. Factores de forma para cuchillas. Fundamentos de diseño mecánico – García José. ....................................................................... 70

Figura 5.6. Disposición de las cuchillas móviles. Diseño: Campana-Loayza ................................................................................................... 71

Figura 5.7. Porta cuchillas. Diseño: Campana-Loayza .......................... 72

Figura 5.8. Fusible mecánico. Diseño: Campana-Loayza ...................... 72

Figura 5.9. Geometría de tolvas de alimentación. Fundamentos de Diseño Mecánico – Universidad del Valle .............................................. 73

Figura 5.10. Tolva de alimentación. Diseño: Campana-Loayza ............. 73

Figura 5.11. Tamiz. Diseño: Campana-Loayza ...................................... 74

Figura 5.12. Conjunto armado. Eje, polea, acople y sistema de cuchillas. Diseño: Campana-Loayza ...................................................................... 82

Figura 5.13. Diagrama de cargas distribuidas estáticas soportadas por el eje principal. Simulación MD-Solid 3.5. .............................................. 83

Figura 5.14. Diagrama de cortante producido por las cargas estáticas sobre el eje. Simulación MD-Solid 3.5. ........................................ 83

Figura 5.15. Diagrama de momento flector producido por las cargas estáticas sobre el eje. Simulación MD-Solid 3.5. ................................... 84

Figura 5.16. Diagrama de cargas aplicadas sobre el eje. Diseño: Campana-Loayza ................................................................................... 91

Figura 5.17. Sujeción del sistema de cuchillas con el eje mediante un cordón de soldadura. Diseño: Campana-Loayza .................................. 94

Figura 5.18. Esquema de un rodamiento de bolas. Rodamientos FAG. 99

Figura 5.19. Factores radiales y axiales de rodamientos. Rodamientos FAG. ..................................................................................................... 100

Figura 5.20. Representación grafica de un cono truncado ................... 108

Figura 5.21. Ángulo de inclinación del tanque contenedor de su eje axial con respecto al eje de transmisión .............................................. 109

Figura 5.22. Conjunto tambor. Diseño: Campana-Loayza ................... 110

Figura 5.23. Centro de gravedad del contenido ................................... 111

Figura 5.24. Tabla 3 selección de tipo de banda ................................. 114

Figura 5.25. Diseño del acople para la polea ....................................... 118

Figura 5.26. Representación grafica de cono truncado........................ 120

Figura 5.27. Representación del centro de gravedad del contenido .... 121

Figura 5.28. Distancia generada por el cambio de posición ................. 123

Figura 5.29. Cargas uniformemente distribución w1 y w3 .................... 128

Figura 5.30. Cargas uniformemente distribución w2 y cargas puntuales en A, B y T ........................................................................................... 128

Figura 5.31. Dimensiones generales del tanque. Diseño: Campana-Loayza ................................................................................................. 129

Figura 5.32. Fuerzas generadas en el eje. Diseño: Campana-Loayza 130

Figura 5.33. Fuerzas generadas en el eje con respecto al apoyo A. ... 131

Figura 5.34. Diagrama de cargas aplicadas estáticas soportadas por el eje plano zx ......................................................................................... 132

Figura 5.35. Cargas y reacciones del eje plano zx .............................. 132

Figura 5.36. Diagrama de fuerza cortante plano zx ............................. 133

Figura 5.37. Diagrama de momento flector plano zx ........................... 133

Figura 5.38 Diagrama de cargas aplicadas estáticas soportadas por el eje plano yx ......................................................................................... 134

Figura 5.39. Cargas y reacciones del eje plano yx .............................. 134

Figura 5.40. Diagrama de fuerza cortante plano yx ............................. 134

Figura 5.41. Diagrama de momento flector plano yx ........................... 135

Figura 5.42. Eje hueco del sistema mecánico ..................................... 136

Figura 5.43. Análisis químico y propiedades mecánicas TAM245 ....... 136

Figura 5.44 Diagrama de fuerza aplicada al eje .................................. 141

Figura 5.45. Distancia máxima del tambor rotatorio con respecto al centro de gravedad .............................................................................. 143

Figura 5.46. Características de rodamientos FAG ............................... 146

Figura 5.47 Esquema de un rodamiento de bolas. Rodamientos FAG. 147

Figura 5.48. Características técnicas SYC .......................................... 147

Figura 5.49. Polea de aluminio ........................................................... 160

Figura 5.50. Banda de transmisión de fuerza ...................................... 160

Figura 5.51. Neplo de 1 ¼ pulg x 25 mm ............................................. 162

Figura 5.52. Neplo con garganta de Ø1” x 2” ...................................... 163

Figura 5.53 Válvula de bola ................................................................. 164

Figura 5.54. Empaque de caucho1. Diseño: Campana-Loayza .......... 164

Figura 5.55. Empaque de caucho2. Diseño: Campana-Loayza .......... 165

Figura 5.56. Mirilla de acrílico Diseño: Campana-Loayza.................... 165

Figura 5.57. Tapón de caucho ............................................................. 166

Figura 5.58. malla metalica .................................................................. 167

Figura 5.59. Filtro cilíndrico metálico ................................................... 167

Figura 5.60. Chumacera tipo SKF ........................................................ 168

Figura 5.61. Cuello de ganso Diseño: Campana-Loayza ..................... 169

Figura 5.62 1G 120 single inlet, Ø120.................................................. 175

Figura 5.63 Acople cuadrado a redondo Diseño: Campana-Loayza .... 176

Figura 5.64 Tubería semi rígida de aluminio con abrazaderas de sujeción y hermeticidad. ..................................................................................... 176

Figura 5.65. Esquema de la resistencia eléctrica ................................ 178

Figura 6.1 PIB aporte de la industria del plástico ................................. 199

GLOSARIO DE TÉRMINOS

SÍMBOLO DESCRIPCIÓN SÍMBOLO DESCRIPCIÓN

Resistencia al

cortante del PE-HD

FSD Factor de seguridad

dinámico

L Longitud del

espécimen de prueba

Deflexión

E Ancho del espécimen

de prueba

Wn Velocidad de resonancia

Vep Volumen del

espécimen de prueba

Ssu Resistencia máxima al

cortante

Tc Tiempo de corte Fsc Factor de seguridad de

las chavetas.

Eficiencia de un motor

eléctrico

MPEHD Masa del PE-HD

Pr Potencia requerida DPEHD Densidad del PE-HD

Lh

Longitud entre el

centro del eje y el

extremo de la cuchilla

Tlav Temperatura de lavado

Fap Fuerza aplicada htanque Altura del tanque

NC Número de cuchillas Lt Longitud total

Mc Masa de las cuchillas Faraq Fuerza arranque

Rg Radio de giro Mv Momento en el acople

N Velocidad del motor I inercia

Vt Velocidad tangencial J Momento polar

f Factor de corrección tT Esfuerzo producido por

el torque

PD Potencia de diseño Mcont Masa contenido

Dpc

Diámetro de la polea

conducida

CG Centro de gravedad

Dpm

Diámetro de la polea

motriz

Tn Fuerza normal

ir Relación de

transmisión

Tt Fuerza tangencial

Creal Distancia de centros

real

Ta Fuerza axial

SÍMBOLO DESCRIPCIÓN SÍMBOLO DESCRIPCIÓN

Factor de corrección

del ángulo

W1 Peso del eje hueco

Nb Número de bandas W2 Peso del tanque vacio

At Área tangencial W3 Peso del acople polea

Ftd Fuerza tangencial

dinámica

L1 Largo del tubo sin

costura

q Sensibilidad de la

muesca

L2 Apoyo de los bocines

Kf Factor de

concentración de

esfuerzos

Fs Factor de seguridad

estático

Cp Calor especifico HR Porcentaje de humedad

Pr Prand Pv Presión de vapor

Viscosidad cinemática w Relación de mezcla

Qgaire Calor ganado aire h1 Entalpia de entrada

Qgpehd Calor ganado del

pehd

h2 Entalpia de salida

Qgrecp Calor ganado del

recipiente

aire Densidad del aire

Qgagua Calor ganado del

agua

Fl Flujo de aire

Qg Calor requerido

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXOS ............................................................................................. 218

ANEXO 1: SISTEMAS MECÁNICOS.................................................. 218

1.1. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS Kt PARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A FLEXIÓN. ............................................................................................ 2181.2. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS Kt PARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A TORSIÓN. ........................................................................................... 2191.3. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS Kt PARA UN EJE CON PERFORACIÓN TRANSVERSAL A FLEXIÓN. .............................................................. 2201.4. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS Kt PARA UN EJE CON PERFORACIÓN TRANSVERSAL A TORSIÓN. ............................................................. 2201.5. CURVAS DE SENSIBILIDAD A LAS MUESCAS DE ACERO 2211.6. SELECCIÓN DEL TIPO DE BANDA ....................................... 2211.7. LONGITUD DE LAS BANDAS, TOLERANCIAS DE INSTALACIÓN Y FACTORES DE CORRECCIÓN DE BANDAS ........ 2231.8. POTENCIA SOPORTADA POR CADA BAND ........................ 2241.9. DIMENSIONES PRINCIPALES DE LAS ROSCAS GRUESAS PARA TORNILLO MÉTRICO ESTÁNDAR ISO ................................... 2251.10. ESPECIFICACIONES Y RESISTENCIAS MÉTRICAS PARA PERNOS DE ACERO .......................................................................... 2261.11. TABLA DE VIGAS. VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CON CARGA CONCENTRADA ................................................................... 2271.12. TABLA DE VIGAS. VIGA APOYADA Y EN VOLADIZO CON CARGA CONCENTRADA ................................................................... 2281.13. TABLA PSICROMÉTRICA ...................................................... 2291.14. REPORTE DE LA TABLA PSICROMETRÍCA OTORGADO POR EL PROGRAMA COMPUTACIONAL CYTPSYCHART....................... 2301.15. NORMA ASTM D732 SHEAR TEST. ...................................... 2321.16. TRITURADORA DE PVC EXISTENTE EN LAS INSTALACIONES DE FAME (ÁREA CALZADO). ............................... 233

ANEXO 2: DIAGRAMAS DE FLUJO .................................................. 234

2.1. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA LAVADORA Y SECADORA ... 234

ANEXO 3: PROFORMAS .................................................................... 238

3.1. PROFORMA DE LA INYECTORA DAKUMAR DKM-13 .......... 2383.2. PROFORMA MATRICERÍA ..................................................... 2393.3. PROFORMA MOTOR ELÉCTRICO 20 HP ............................. 2403.4. PROFORMA DEL MOTO-REDUCTOR 3HP ........................... 2413.5. PROFORMA DE MATERIALES ACEROS CENTER............... 2423.6. PROFORMA DE MATERIALES – BOHLER ............................ 2433.7. PROFORMA DE MATERIALES JOHANDRE .......................... 2443.8. PROFORMA DE PERNOS Y TUERCAS – CASA DEL PERNO ………………………………………………………………………2453.9. PROFORMA DEL SOPLADOR ............................................... 246

ANEXO 4: PROYECCIÓN DE CRECIMIENTO ................................... 248

4.1. PROYECCIÓN DE CRECIMIENTO – FABRIL FAME. ............ 2484.2. PROYECCIÓN DE CRECIMIENTO – PRODUCTOS VARIOS. ……………………………………………………………………….256

ANEXO 5: MATRICERÍA ..................................................................... 258

5.1. MATRIZ DE LA CULATA ......................................................... 2585.2. MATRIZ DEL TACO PLÁSTICO .............................................. 259

ANEXO 6: VARIOS ............................................................................. 260

6.1. VISITA TÉCNICA A INDUSTRIAS DON BOSCO .................... 2606.2. CARTA DE AUSPICIO FMSB SANTA BARBARÁ S.A. ........... 261

ANEXO 7: PLANOS. ........................................................................... 262

7.1. TRITURADORA ....................................................................... 2627.2. LAVADORA Y SECADORA ..................................................... 264

XXVII

RESUMEN

La FMSB Santa Bárbara S.A. es una empresa cuya misión es producir

armas, municiones y soluciones de metalmecánica, por lo que es un

valioso aliado para el Ejército Ecuatoriano y la industria nacional.

La FMSB Santa Bárbara S.A. es parte del grupo empresarial HOLDING

DINE S.A.; la función principal de la empresa FMSB Santa Bárbara S.A.

es abastecer y cubrir la demandas del Ejército Ecuatoriano por lo que se

busca la autonomía e independencia tecnológica, incursionando en una

nueva línea de producción de plásticos para solventar sus necesidades

en elementos conformados de plástico y a la vez utilizar porcentajes de

mezclas entre materia prima virgen con reciclada, logrando disminuir los

costos de adquisición de materia prima virgen y a la vez la cantidad de

desecho plástico generado por la producción de la empresa y de la

localidad aledaña.

Según estudios realizados el plástico idóneo para nuestro producción es

el polietileno de alta densidad PE-HD, ya que este al ser reprocesado

una y otra vez, no se alteran sus características y propiedades

mecánicas de manera significativa como en otros plásticos; además de

que su inmediata disponibilidad y fácil manipulación.

Para solventar estas necesidades se implementara un sistema de

reciclaje mecánico complementario que proveerá de PE-HD de desecho

para la línea de inyección de plástico para la fabricación de nuevos

elementos conformados de plástico y a sean estos para línea de armas y

municiones o elementos de consumo masivo.

XXVIII

En nuestro caso vamos a incorporar tanto un reciclaje primario como un

secundario; El reciclaje primario se trata de reincorporará el material

plástico residual recuperado (desechos de producción), como además

de utilizar como materia prima base, objetos plásticos que han terminado

su vida útil (botellas plásticas, bidones, etc.) que es el reciclaje

secundario. Este proceso de reciclaje consiste en moler, lavar y secar el

PE-HD reciclado, para obtener escamas que se destinarán en forma

directa a la fabricación de elementos de armas y municiones mediante el

proceso de inyección.

Actualmente la empresa para elaborar productos de la línea de armas y

municiones requiere los servicios de dos proveedores particulares que

son IEPESA y CHEDDITE, las cuales suministran los elementos

conformados de plástico necesarios para la producción. Para lograr la

autonomía e independencia tecnológica, la empresa FMSB Santa

Barbará S.A. debe de producir los mismos elementos conformados de

plástico que nos venden dichas empresas.

La creación de esta nueva línea de inyección de plástico reactivara y

aumentara la producción y generación de trabajo en la empresa.

Ya que la empresa se encuentra en un estado de recesión por el ICE, ha

provocado que la empresa busque nuevas alternativas para aumentar

sus ingresos intentando emprender en la producción de productos

varios.

GENERALIDADES

I) ANTECEDENTES

La FMSB Santa Bárbara S.A. incursiona en varios campos de la

industria, siendo un apoyo técnico valioso para el Ejército Ecuatoriano y

para la industria nacional.

Dentro de la empresa se realizan varios proyectos los cuales son

dirigidos a satisfacen las necesidades existentes en la Fuerza Terrestre,

lo que conlleva a incursionar en el diseño de productos en las varias

áreas como matricería, balística, estructuras metálicas, entre otros.

La empresa intenta emprender una nueva línea de inyección de plástico

utilizando PE-HD (polietileno de alta densidad), como materia prima para

la fabricación de componentes de armas y municiones.

II) DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

La dependencia tecnológica que tiene la empresa con respecto a los

elementos conformados de plástico necesarios para la elaboración de

productos varios de la línea de armas y municiones es el objetivo

principal de este proyecto. Incursionar en una nueva línea de inyección

de plástico aplicable a estado actual de la empresa con ICE0.1 así como

también a una recuperación de la productividad de la empresa sin ICE y

a vez la reutilización de materias primas de desecho0.2 generadas por el

proceso como también por la localidad aledaña.

0.1

ICE “Impuesto Consumo Especiales” 0.2

PE-HD de desecho

ii

III) OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Diseñar los sistemas mecánicos para la trituración, lavado y secado de

PE-HD de desecho y analizar los parámetros de selección de una

inyectora para la FMSB Santa Bárbara S.A.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Cuantificar los requerimientos, necesidades y la capacidad

requerida en base a una producción estimada por año para

mantener autónoma, independiente y productiva la línea de

inyección de plástico para la elaboración de productos plásticos

de la línea de armas y municiones.

• Analizar, seleccionar y determinar el tipo de inyectora necesaria

en base a requerimientos técnicos.

• Cuantificar la capacidad de los sistemas mecánicos para el

proceso de reciclaje.

• Diseñar, y/o seleccionar los sistemas mecánicos para la

trituración de PE-HD de desecho.

• Diseñar, y/o seleccionar los sistemas mecánicos para el lavado de

PE-HD de desecho.

• Diseñar, y/o seleccionar los sistemas mecánicos para el secado

de PE-HD de desecho.

• Cuantificar el costo de materialización del proyecto.

iii

IV) JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

HOLDING DINE S.A. tiene la misión de satisfacer las necesidades de las

Fuerzas Armadas, de la comunidad y de esa forma contribuir al logro de

los objetivos institucionales y nacionales.

FMSB Santa Bárbara S.A. es una parte importante del grupo empresarial

HOLDING DINE S.A., la cual se encarga de la fabricación de

municiones en la línea cacería y deportiva (Calibre 12, 16, 20), especial

no letal (Calibre 12, 37) y de fuego central (bala tipo FMJ).

En la búsqueda de tener autonomía tecnológica, en el ámbito de los

elementos conformados de plástico, se busca incursionar en esta nueva

línea de producción, utilizando materia primas sean estas vírgenes o

recicladas y sus posibles porcentajes de combinación de estas materias

primas para la fabricación de los diferentes elementos, que se necesiten

en la creación de varios productos realizados por esta empresa.

Buscando la autonomía tecnológica0.3 se intenta aumentar la capacidad

productiva de la empresa así como nuevas fuentes de trabajo.

FMSB. Santa Bárbara S.A. preocupada por el medio ambiente intenta

mitigar un poco los efectos de la contaminación por elementos sólidos

con base de polímeros generados por la empresa y la localidad aledaña.

0.3

Capacidad de no depender productivamente de otras empresas. Producción de todos los

componentes plásticos necesarios para la elaboración de productos de la línea de armas y

municiones por parte de la FMSB Santa Bárbara S.A.

iv

V) ALCANCE

El alcance de este proyecto consiste en realizar un estudio técnico-

ingenieril, para su posterior aplicación a la compra y construcción de los

sistemas mecánicos para la creación de línea de inyección de plástico,

como son:

• Inyectora (Compra).

• Molino (Construcción).

• Lavadora (Construcción).

• Secadora (Construcción).

Con respecto a la inyectora para su adquisición se necesita conocer los

estudios de capacidad, requerimientos, alternativas de selección y su

precio en el mercado nacional. Mientras que para los sistemas

mecánicos necesarios para la obtención de hojuelas de PE-HD de

desecho se necesita conocer; parámetros de diseño, planos de

construcción, selección y diseño de componentes mecánicos, y

verificación de diseño mediante hojas de cálculo y resumen financiero

para la construcción.

CAPÍTULO 1 SITUACIÓN Y REQUERIMIENTOS DE LA EMPRESA

1.1. SITUACIÓN ACTUAL

Actualmente la empresa es dependiente por el concepto de compra de

elementos conformados de plástico para la elaboración de productos de

la línea de armas y municiones; en lo que corresponde a la parte plástica

se tiene dos principales proveedores:

• INDUSTRIAS IEPESA “Ecuador”

• CHEDDITE “Italia”

INDUSTRIAS IEPESA1.1

Fabricantes de productos finales y componentes plásticos para diversos

sectores industriales.

Diseño y construcción de matricería de acuerdo a requerimiento de sus

clientes.

Figura 1.1. Logotipo de INDUSTRIAS IEPESA.

CHEDDITE1.2

Su actividad principal es la fabricación de cartuchos de caza y de tiro de

calibres: 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36 y .410.

Figura 1.2. Logotipo de CHEDDITE.

1.1

http://www.iepesaplasticos.com/inicio.html 1.2

http://www.cheddite.com/indexENG.htm

2

Por concepto de compra a IEPESA ponemos nombrar;

ELEMENTOS CONFORMADOS DE PLÁSTICO

Tabla 1.1. Elementos conformados de plástico proveedor IEPESA.

1 Taco plástico cal. 12 2 Taco plástico cal. 16 3 Taco plástico cal. 20 4 Taco intermedio de munición aturdidora 5 Cilindro explosivo de munición aturdidora 6 Cápsula Trufly Calibre 37 7 Culata Plástica (Escopeta) 8 Pistolete para Trufly

Elaboración: Campana-Loayza Asociados.

Por concepto de compra a CHEDDITE ponemos nombrar;


Los valores por compra a estas empresas son:

Tabla 1.3. valores de compra por parte de FMSB SANTA BARBARÁ S.A.

AÑO IEPESA CHEDDITE 2005 125903,92 2006 88987,24 10500 2007 70802,09 138600 2008 68337,91 2009 5100,55


CÁPSULA FULMINADA Tabla 1.2. Cápsulas fulminadas CHEDDITE.

1 Cápsula fulminada cal. 12

2 Capsula fulminada cal. 16

3 Capsula fulminada cal. 20

3

La empresa en busca de la autonomía empresarial y seguridad

institucional, debe hacerse cargo de la fabricación de los elementos

conformados de plástico anteriormente descritos para lograr ser líder del

mercado ecuatoriano en la fabricación de municiones y armas.

1.2. NECESIDADES ACTUALES

Se describirá a continuación los siguientes productos que la fábrica, ha

producido durante el periodo comprendido entre el 2005 y 2009;

tomando en cuenta que en el 2008 se impuso el ICE del 300%.

1.2.1. LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES

Se detallara a continuación1.3

a) LÍNEA DE MUNICIONES

LINE SKEET1.4

Figura 1.3. Municiones deportivas.

Nueva línea de cartuchos acorde a los requerimientos de los aficionados

al Tiro al Plato.

El perdigón esférico, con un contenido de antimonio del 5%, reúne las

características aerodinámicas para destruir al plato, con mejor precisión

y dureza.

1.3

http://www.holdingdine.com/content/blogcategory/23/104/ 1.4

Traducción español: línea de tiro al plato

4

Tabla 1.4. Tipo de municiones deportivas.


LINE SHOTSHELL 1.5

Figura 1.4. Munición Cal. 12.

La producción de esta munición para la cacería es de:

Tabla 1.5. Tipos de munición de cacería.

N.- NOMBRE TIPO CARACTERÍSTICA

1.- Munición Cal. 12 XBB Letal




1.5

Traducción: línea de cacería

N.- NOMBRE TIPO CARACTERÍSTICA

1.- Munición Cal. 12 X00BUCK

X9SKEET

X9 S CLAYS

X71/2 S CLAYS

X71/2 SKEET

X9 S

Letal

2.- Munición Cal. 16 X9 Letal

3.- Munición Cal. 20 X9 Letal

5

LÍNEA ESPECIAL ANTIMOTÍN O NO LETAL

Figura 1.5. Munición Antimotín 1 perdigón.

El desarrollo de esta munición tiene la finalidad de dispersar

manifestaciones y aplacar a sujetos agresivos y armados ligeramente. El

efecto ocasionado por la munición en los sujetos es de gran dolor y

aturdimiento, entre las cuales podemos nombrar:

Tabla 1.6. Tipos de munición no letal.

N.- NOMBRE CALIBRE CARACTERÍSTICA

1.- Antimotín Varios

Perdigones

Cal. 12 16 perdigones de 8mm. goma

2.- Aturdidor Aéreo Cal. 12

3.- Antimotín Saquete Cal. 12 1 Funda tela con perdigones

de plomo

4.- Antimotín Trufly Cal. 37 Gas lacrimógeno


6

b) LÍNEA DE ARMAS

LANZADORA DE GAS 37 mm. “TRUFLY”

Figura 1.6. Escopeta Trufly

El desarrollo de una escopeta antimotín lanzadora de gas lacrimógeno

con la finalidad de dispersar manifestaciones y disturbios públicos.

1.3. PROYECTOS A DESARROLLARSE

El desarrollo de nuevos proyectos y el crecimiento de la demanda

nacional, es un factor que se debe considerar, en la capacidad total de

producción de la nueva línea de inyección de plástico que haga que la

FMSB SANTA BARBARÁ S.A. sea competitiva en los años venideros.

1.3.1. LÍNEA DE ARMAS

ESCOPETA DE BOMBA CALIBRE 12

Figura 1.7. Escopeta de bomba calibre 12 1.6

Escopeta de producción y diseño nacional para dotación del ejército

ecuatoriano y policía nacional.

Basada en la escopeta de bomba de calibre 12 de marca MOSSBERG

de capacidad de 6 cartuchos y otra de producción nacional.

1.6

Rediseño nacional Campana-Loayza Asociados para FMSB SANTA BÁRBARA S.A.

CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO

2.1. ANÁLISIS DEL PE-HD

2.1.1. DEFINICIÓN.

El PE-HD2.1 o polietileno de alta densidad (C: 85.7%, H: 14.3%), es un

derivado del petróleo o del gas natural, es un material termoplástico de

color blanco, transparente en algunos casos, y traslúcido en otros, el

cual se obtiene en un proceso de polimerización2.2 en presencia de un

catalizador y en condiciones de baja temperatura y presión.

La fórmula química del polietileno de alta densidad es (CH2)n

2.1.2. PROPIEDADES

Tabla 2.1. Propiedades del PE-HD2.3

Propiedad Unidad Valor Densidad kg/m

3 945 - 960 @ 20oC

Peso específico (22 oC) 0.94 Fluencia del material MPa 21 Resistencia última a la tracción MPa 300 Resistencia al alargamiento % 9 Resistencia al impacto, Izod J/m2 28 (sin rotura) Resistencia superficial Ω 1014 Resistencia al cortante (22 oC) Psi 3380 Elongación máxima (22 oC) % 55 Dureza Shore D -- 63 Índice de fluidez (190oC / 2.16Kg) g/10 min 0.34

Tiempo de inducción a la oxidación (200oC) Min 10

Temperatura de fusión ºC 135 Calor específico promedio KJ/Kg.k 2.3 – 2.5 Temperatura de procesamiento ºC 260 – 300 Temperatura de molde ºC 30 – 70 Expansión lineal K-1 1.8E-4

Conductividad térmica W/m.k 0.38 Intensidad del campo eléctrico KV/mm 47

2.1 Polietileno de alta densidad 2.2 POLIMERIZACIÓN. Es un proceso químico en el cual se agrupan compuestos de bajo peso molecular, para luego dar lugar a una macromolécula de gran peso llamada polímero. 2.3 Universidad de Chile. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Polietileno.

8

Absorción de agua (sumergido 24h) % 0.03

Resistencia dieléctrica V/mm 500

Elaboración Campana – Loayza Asociados.

2.1.3. CARACTERÍSTICAS

El PE-HD es un polímero el cual se caracteriza por tener:

• Excelente resistencia térmica debido a su composición química

• Baja permitividad2.4

• Alta resistencia dieléctrica.

• Resistencia al impacto

• En ausencia del oxígeno, se vuelve estable hasta los 290oC,

entre el rango de 290 a 350oC se empieza a descomponer y se

obtienen polímeros de menor peso molecular, y a temperaturas

mayores a 350oC se produce butileno.

• En presencia de oxígeno, este polímero es menos estable, y se

produce degradación y una oxidación a temperaturas cercanas a

los 50oC, incluso la presencia de luz produce degradación.

• La foto-oxidación es un tipo de oxidación catalizada producida por

la luz solar, la cual produce coloración y una reducción de

resistencia mecánica.

2.4

La permitividad la tendencia de un material a polarizarse ante la aplicación de un campo eléctrico y de esa forma anular parcialmente el campo interno del material.

9

• La resistencia química del PE-HD se detalla en la siguiente tabla:

Tabla 2.2 Resistencia química del PE-HD.

TIPO CALIFICACIÓN

Alcalinos 1

Ácidos Débiles, diluidos 1

Ácidos Fuertes, concentrados 1

Alcoholes Alifáticos 1

Aldehídos 2

Cetonas 2

Esteres 2

Hidrocarburos Alifáticos 3

Hidrocarburos Aromáticos 3

Hidrocarburos Halogenados 4

Oxidantes Fuertes 3

Fuente: Cienytech Ciencia y tecnología.

PONDERACIÓN

1: Resistencia alta

2: Resistencia moderada (exposiciones mayores a 30 días ocasiona

pequeños daños )

3: Resistencia baja (exposiciones prolongadas producen pérdida de

resistencia mecánica

y decoloración)

4: Resistencia nula (destrucción del material a su exposición)

Además el PE-HD tiene una resistencia moderada a los gases de

combustión que la pólvora produce en su ignición. Estos gases son:

anhídrido carbónico, nitrógeno, bióxido de azufre.

2.1.4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Un sistema de reciclaje mecánico (trituradora, lavadora y secadora) que

use PE-HD ofrece ciertas ventajas sobre otros sistemas de reciclaje

(químico e incineración con recuperación de energía) que usan como

materia prima otros tipos de plásticos como PET o PVC.

10

Las ventajas que nos ofrece el PE-HD son:

• Peso reducido.

• Elasticidad y flexibilidad.

• Menor costo en el sistema.

• Pérdidas de carga mínimas por fricción.

• Corrosión moderada

• Vida útil prolongada

• Alta resistencia química y mecánica

• Facilidad en el transporte.

Aunque también existen desventajas, como:

• Altamente contaminante al ser expuesto al fuego

• Baja bio-degradabilidad

• Expansión térmica alta

• Fácil absorción de humedad

• Fácil degradación por radiación ultravioleta

2.1.5. COMPARACIÓN DEL PE-HD VIRGEN CON PE-HD RECICLADO – APLICACIONES.

Según la ASTM D792 (método para ensayos de plásticos sólidos), se

determina la variación de la densidad entre el PE-HD virgen, procesado

y reciclado una y 2 veces.

La variación de la densidad nos permite conocer los cambios de

cristalinidad en el PE-HD, pérdida de plasticidad, y absorción del

solvente.

11

Tabla 2.3. Densidad promedio entre PE-HD virgen, procesado y reciclado.

MUESTRA

Densidad promedio del

material virgen (g/cm 3)


material procesado

(g/cm 3)


material reciclado y reprocesado

(g/cm 3) 1 0.954 0.948 0.933 2 0.945 0.94 0.93 3 0.961 0.958 0.949

PROMEDIO 0.953 0.949 0.937

Fuente: Facultad de Ciencias aplicadas a la industria UNC – Mendoza-Argentina.

La densidad disminuye mínimamente entre cada reproceso del PE-HD.

Figura 2-1. Diagrama de barras para ilustrar la variación de la densidad promedio entre PE-HD virgen, procesado y reciclado.

Elaboración Campana-Loayza Asociados.

Tabla 2.4. Porcentajes de variación de la densidad promedio entre PE-HD virgen, procesado y reciclado.

MUESTRA PE-HD Virgen a procesado %

PE-HD procesado a reprocesado %

1 0.63 1.58 2 0.53 1.06 3 0.31 0.94

Elaboración Campana-Loayza Asociados

0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97

1

2

3

PE-HD RECICLADO Y REPROCESADO

PE-HD PROCESADO

PE-HD VIRGEN

12

La variación de la densidad entre el PE-HD virgen, procesado y reciclado

es menor al 5% en todos los casos, por lo que es aceptable la

reutilización de este tipo de plástico para diversos campos.

El polietileno de alta densidad, tanto el virgen como el reciclado, tienen

una gran cantidad de aplicaciones en diversos campos. En la siguiente

tabla se detalla sus aplicaciones.

Tabla 2.5. Comparación entre polietileno virgen y reciclado.

PE-HD VIRGEN PE-HD RECICLADO

Tuberías; embalajes y láminas

industriales; tanques, bidones,

canastas.

Empaques de productos

alimenticios. leche, cerveza,

refrescos, transporte de frutas;

botellas; recubrimiento de cables;

contenedores para transporte;

vajillas plásticas; letrinas; cuñetes

para pintura; bañeras;

cerramientos; juguetes; barreras

viales; conos de señalización.

Láminas, botellas, barriles para

recolectar agua y bidones para

compostaje.

Botellas moldeadas,

contenedores grandes, barriles

para agua, bidones para

compostaje.

madera plástica

Envases soplados para uso en

productos no alimenticios,

Baldes para pintura, minería y

cestas para basura.

Contenedores industriales.

Barreras de señalización.

Marcos o perfilerias.

Bolsas de colores dependiendo

de la procedencia.

Fuente: Ministerio del Medio Ambiente - Colombia

13

2.2. RECICLAJE DE PE-HD.

Los residuos plásticos sus susceptibles a ser reciclados de una manera

similar a su proceso de fabricación original.

2.3. ALTERNATIVAS DE RECICLAJE Y RECUPERACIÓN.

El manejo de los residuos sólidos plásticos se basa en una

jerarquización de acciones de manejo, dando prioridad a la prevención y

a la minimización de los desechos, y se plantea la necesidad de

reutilizarlos mediante los distintos tipos de reciclaje.

Existen 3 diferentes alternativas para el aprovechamiento y valorización

de residuos plásticos, entre las cuales tenemos:

• Reciclaje mecánico

• Reciclaje químico

• Incineración con recuperación de energía

2.3.1. RECICLAJE MECÁNICO

El reciclaje mecánico o reciclaje industrial consiste en obtener una

composición homogénea del plástico proveniente de objetos que

cumplieron ya su vida útil o desechos de producción, para la elaboración

de nuevos productos no relacionados con alimentos como lo recomienda

la FDA2.5.

Existen 2 tipos de reciclajes mecánicos, primario y secundario.

El reciclaje mecánico primario consiste en reincorporar el material

plástico residual recuperado (rebabas) de nuevo al proceso de

fabricación.

Mientras que el reciclaje mecánico secundario o post-consumo consiste

en utilizar como materia prima base, objetos plásticos que han terminado

su vida útil (botellas plásticas, bidones, etc.)

2.5 Food and drug administration (Administración de alimentos y fármacos)

14

Casi en su totalidad el PE-HD se puede recuperar y reutilizar en nuevas

aplicaciones, sin que esto repercuta de manera significativa en la

pérdida de sus propiedades mecánicas, ya que al utilizar el material

reciclado tan solo se pierde 1% de dichas propiedades.

El proceso de reciclaje mecánico en general consiste en moler, lavar,

separar y secar el plástico, para obtener escamas que se destinarán en

forma directa a la fabricación de productos por inyección o extrusión.

Figura 2-2 Diagrama de flujo de la recuperación de plásticos. Ministerio del Medio Ambiente -

Colombia

2.4. PROCESO TECNOLÓGICO DEL RECICLAJE MECÁNICO

2.4.1. DESCARGA Y CLASIFICACIÓN

La clasificación del plástico y su recolección diferenciada es la primera

etapa en el proceso de reciclaje mecánico. Tanto etiquetas como tapas

de los recipientes, son componentes que degradan la calidad del PE-HD.

Existen diversas técnicas para la separación de plásticos, la mayor parte

de ellas utilizan las propiedades químicas, físicas, y visuales para su

separación, pero en nuestro caso vamos a realizar simplemente una

separación manual, en la que personas con capacidades especiales

colaborarán con el proceso de clasificación manual.

15

Para realizar el proceso de separación se debe tomar en cuenta la

transparencia, color, densidad y hasta en algunos casos, su apariencia

bajo luz ultravioleta. En nuestro, la FMSB Santa Bárbara S.A. comprará

la materia prima plástica ya clasificada, y exclusivamente adquirirá

botellas contenedoras de aceite automotriz, por lo que nuestro proceso

de clasificación se basará en retirar etiquetas y tapas existentes en el

lote de botellas.

2.4.2. TRITURACIÓN DE PE-HD

En el proceso de reciclado, la reducción del tamaño de los desechos

plásticos es el segundo paso del sistema de reciclaje mecánico.

Este proceso consiste en reducir los objetos plásticos a hojuelas

mediante cuchillas, molinos rotatorios y granuladoras, para su fácil

manipulación y posterior utilización en el proceso de inyección.

Existen diferentes tipos de máquinas trituradoras, entre las cuales

tenemos:

• Desmenuzadoras

• Molinos de cuchillas giratorias

• Trituradores de mandíbula

• Molino de martillo

a) DESMENUZADORA

Es una máquina de 2 o 4 ejes provistos de discos cortantes y argollas,

los cuales están sincronizados, y giran en diferente sentido de rotación.

Estos discos cortantes son fabricados por lo general de acero de alta

resistencia, para soportar la tensión y el impacto generado al desgarrar

el plástico (láminas, tubos, etc.).

Con este tipo de máquinas, el diámetro aproximado de las hojuelas es

de 50mm; la calidad de estas hojuelas depende de varios parámetros

como el espesor, número de dientes y tamaño de separación de los

discos de corte, además de la forma y densidad del PE-HD

16

Figura 2-3 Principio de funcionamiento de una desmenuzadora de 2 ejes. Talleres FELIPE

VÉRDES S.A – Barcelona-España .

b) MOLINO DE CUCHILLAS

También conocido como granuladora, este tipo de molino emplea un

juego de cuchillas rotatorias (cuchillas tipo hoja) y otro de cuchillas fijas,

las cuales despedazan el plástico, reduciendo su tamaño

considerablemente.

El tamaño de la hojuela depende de la posición y separación entre las

cuchillas, además del ángulo entre la cuchilla fija con el rotor.

Cuando el volumen de producción es elevado, es necesario utilizar un

rotor con gran cantidad de cuchillas, posicionado en un ángulo tal que

permita un corte óptimo, sin que exista trabamiento.

El número de cuchillas que posee el rotor depende directamente del tipo

de desechos plásticos a usarse, por ejemplo, un rotor con una gran

abertura, paso grande de 3 o 5 cuchillas móviles, es el ideal para moler

desechos plásticos como láminas, perfiles, botellas, tubos de espesor no

mayor a 12mm, mientras que un rotor helicoidal se le puede incorporar

18 cuchillas o más, y este es usado para moler plásticos con espesores

de pared de más de 15 mm.

17

Figura 2-4. Molino de cuchillas rotatorias. Configuración del rotor 6 cuchillas. GSH Zerma.

c) MOLINO DE MARTILLOS

Este tipo de molino consiste en un rotor vertical u horizontal, unidos a

unos martillos fijos o pivotantes por medio de la carcasa. Debido a la

fuerza centrífuga los martillos se extienden y golpean el plástico contra

las placas interiores, por lo que se produce aplastamiento y por

consiguiente fragmentación, pero a una gran velocidad

(aproximadamente 1000 RPM) por lo que el plástico despedazado no se

adhiere a las caras de los martillos.

Este molino de martillos puede reducir una hojuela de plástico hasta 100

µm, pero este tamaño depende directamente de la velocidad de rotación

del rotor, el tamaño el tamiz y la velocidad de entrada de la materia

prima a la máquina.

Este tipo de molino permite casi sin ningún problema cambiar sus

tamices, según la necesidad, además es fácil de operar y de limpiar,

opera en un sistema cerrado, por lo cual la contaminación y el riesgo de

explosión son mínimos; aunque su mayor problema es el constante

reemplazo de los martillos y la ruptura de las placas internas.

18

Figura 2-5. Principio de funcionamiento del molino de martillos. Molino de martillos horizontal.

BIORREGFLORESTA -Universidad de Vigo – España

2.4.3. LAVADO DE PE-HD

Una lavadora es un sistema mecánico el cual está encargado de diluir, la

suciedad adherida a las hojuelas de plástico, evacuar esta suciedad

soluble y separar los sedimentos y materiales pesados.

En nuestro proceso, la limpieza de las hojuelas de plástico es un paso

necesario para eliminar impurezas como polvo, etiquetas de envases,

grasa, químicos, etc.

Nuestra máquina tiene que cumplir con varios requisitos funcionales

como: facilidad de montaje y desmontaje, el área en que va a ser

instalada, número de operadores; y otros parámetros funcionales como

la capacidad y calidad de lavado, continuidad del trabajo de la máquina y

su costo.

Existen distintos tipos de lavadoras, las más importantes son:

• Lavadora de aletas rotatorias

• Hidrociclones

• Lavadora de tambor rotatorio

19

a) HIDROCICLONES

El hidrociclón es un equipo indispensable en la industria (construcción,

minería, alimentación, química, reciclaje) ya que permite eliminar

partículas finas nocivas muy pequeñas, regulando la aceleración del

torbellino, variando la geometría y las toberas, se puede ajustar el

tamaño de separación de partículas entre 10 y 500 micras.

La pulpa de alimentación (PE-HD triturado) entra tangencialmente a la

parte cilíndrica de la máquina, y gracias a la presión de entrada del agua

se genera la rotación de la pulpa, alrededor del eje del hidrociclón,

formándose un torbellino descendente dirigido hacia el vértice de la parte

cónica inferior.

En este proceso debido a la aceleración centrífuga, las partículas más

gruesas giran muy cerca de las paredes, las que son evacuadas a través

de un conducto; mientras que las partículas más pequeñas son

evacuadas por otro torbellino ascendente, a través de un tubo central

situado en la parte superior del cuerpo cilíndrico del hidrociclón.

Figura 2-6. Principio de funcionamiento del hidrociclón. ERAL Equipos y procesos – Toledo,

España

20

b) LAVADORA DE TAMBOR ROTATORIO

Este tipo de lavadora está formada por un conjunto de elementos como

un motor eléctrico, un tambor de acero, y una carcasa.

En el tambor se introduce el PE-HD triturado, y este tambor está

conectado directamente a un motor eléctrico por medio de un eje, o

mediante correas y poleas; además existen ciertos conductos de ingreso

de agua y detergente, y de salida de los mismos.

La lavadora de tambor rotatorio basa su funcionamiento en la

centrifugación, este principio consiste en separar sólidos de líquidos de

diferente densidad mediante una fuerza centrífuga provocada por el

movimiento del motor.

Figura 2-7. Mezcladora de tambor rotatorio de concreto.

c) LAVADORA DE ALETAS ROTATORIAS

El lavado de plástico según este sistema, tiene un funcionamiento similar

al de una lavadora de tambor rotatorio con eje horizontal, en el cual el

lavado se basa en el movimiento del plástico provocado por las aletas

colocadas en el eje, dentro de una especie de tambor. El agua entra por

la parte superior a través de una flauta de distribución.

21

Figura 2.7. Lavadora de paletas rotatorias.

2.4.4. SECADO DE PE-HD (DESHUMIFICADO)

La deshumidificación es el proceso de retirar el vapor de agua contenida

en el aire. Existen diferentes procesos para remover la humedad del

aire, estos son: por enfriamiento, por aire caliente, y mediante un horno

eléctrico.

a) DESHUMIDIFICACIÓN POR ENFRIAMIENTO

El aire puede deshumidificarse con sistemas de aire acondicionado

convencionales de compresión de vapor. Estos sistemas enfrían al aire a

una presión constante, reduciendo la temperatura inferior al punto de

rocío2.6, condensando el vapor de agua presente en el aire.

Este tipo de deshumidificación es el más utilizado en los equipos de aire

acondicionado comercial y residencial.

Es un equipo comercial que se lo adquiere dependiendo de los

requerimientos que se impongan.

2.6 Es la temperatura a la cual, el vapor del agua contenido en el aire empieza a condensarse.

22

Figura 2-8. Deshumificador y su esquema de funcionamiento

b) SECADO POR AIRE CALIENTE

Usando un deshumidificador que combina un flujo constante de aire con

una fuente externa de calor. El cual es impulsado por un ventilador

localizado entre el horno o calentador y la cámara de secado, mueve o

impulsa el aire caliente a través de los productos en proceso de secado.

Los secadores por aire caliente están destinados al secado de

materiales termoplásticos2.7 en gránulo no higroscópicos2.8; adecuados

para aplicaciones que requieren un alto potencial productivo.

Figura 2-9. Descripción del proceso de secado por aire caliente. Procesamiento de alimentos.

Universidad Nacional de Colombia.

2.7 Polímero de alto peso molecular, el cual es deformable a temperatura ambiente, se derrite al calentarse y se endurece al enfriarse. 2.8 Es la capacidad de un material a absorber o ceder humedad con el medio ambiente.

23

c) HORNO ELÉCTRICO

Un horno es un dispositivo que genera calor a partir de una fuente

energética; su interior cuenta con un aislante térmico, ladrillos

refractarios de alta calidad, los que permiten minimizar las pérdidas de

calor al ambiente, por lo tanto los tiempos de calentamiento y secado

son menores.

El problema de este tipo de secado, no es una opción rentable ya que su

precio es elevado, ni funcional para el secado de materiales

termoplásticos, porque su funcionamiento depende de una gran cantidad

de electricidad o de gas de uso industrial.

Figura 2-10. Horno eléctrico de compuerta.

2.4.5. ALMACENAMIENTO.

Se almacenará las hojuelas de PE-HD en bolsas arpilleras

(polipropileno). Este tipo de envases están confeccionados en rafia2.9 de

polipropileno, la cual por su alta resistencia no permitirá con facilidad su

desgarramiento y por consiguiente se evita pérdidas y contaminación del

producto almacenado.

2.9 Es una fibra de alta tenacidad conformada por polipropileno trenzado, se usa en la industria del cordado y tejido como materia prima para la elaboración de bolsas y tapices.

24

Figura 2-11. Modelo de bolsas de arpillera2.10

2.4.6. PARÁMETROS DE SELECCIÓN

Para la selección del molino, lavadora y secadora del PE-HD, hemos

determinado los siguientes parámetros para evaluar las diferentes

alternativas que existen y encontrar la que satisfaga nuestras

necesidades.

Los parámetros de evaluación que hemos escogido están ordenados en

forma descendente:

• Funcionabilidad

• Confiabilidad

• Capacidad de producción

• Continuidad de producción

• Facilidad de montaje y desmontaje

• Mantenimiento

• Costo de construcción

• Espacio Físico

• Número de operarios

2.10 Bolsas de almacenamiento - www.bigbagbolsas.com.ar

25

Para evaluar cada parámetro, nuestra escala de ponderación es:

1-2: Inadecuado

3-4: Poco adecuado

5-6: Regular

7-8: Bueno

9:10: Excelente

Por lo tanto los parámetros de evaluación serían:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

16 Elaboración: Campana-Loayza Asociados.

a) TRITURADORAS DE PE-HD

I) PONDERACIÓN

Funcionabilidad Confiabilidad

DESMENUZADORA 8 DESMENUZADORA 8

MOLINOS DE CUCHILLAS 9 MOLINOS DE CUCHILLAS 9

MOLINO DE MARTILLOS 10 MOLINO DE MARTILLOS 10

2.11 Weighting Factor (Factor de peso)

# Parámetros de evaluación

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P WF2.11

1 Funcionabilidad 0 0.5 1 1 1 1 1 1 1 3 10.5 16.67

2 Confiabilidad 0.5 0 1 1 1 1 1 1 1 3 10.5 16.67

3 Capacidad de producción

0 1 1 1 1 1 1 3 9 14.29

4 Continuidad de producción

0 1 1 1 1 1 3 8 12.70

5 Facilidad de montaje y desmontaje

0 1 1 1 1 3 7 11.11

6 Mantenimiento

1 1 1 3 6 9.52

7 Costo de construcción

0 1 1 3 5 7.94

8 Espacio Físico

0 1 3 4 6.35

9 Número de operarios

0 3 3 4.76

TOTAL 63 100

26

Capacidad de producción Continuidad de producción




Facilidad de montaje y

desmontaje

Mantenimiento





II) SELECCIÓN

PARÁMETROS

DE SELECCIÓN WF DESMENUZADORA

MOLINOS

CUCHILLAS

MOLINO DE

MARTILLOS

RT PUNTAJE RT PUNTAJE RT PUNTAJE

Funcionabilidad 16.67 8 1.33 9 1.50 10 1.67

Confiabilidad 16.67 8 1.33 9 1.50 10 1.67

Capacidad de

producción

14.29 6 0.86 9 1.29 10 1.43

Continuidad de

producción

12.70 8 1.02 8 1.02 10 1.27

Facilidad de

montaje y

desmontaje

11.11 8 0.89 8 0.89 6 0.67

Costo de construcción

DESMENUZADORA 6

MOLINOS DE CUCHILLAS 7

MOLINO DE MARTILLOS 4

Número de operarios

DESMENUZADORA 8



Espacio Físico

DESMENUZADORA 8



27

Mantenimiento 9.52 6 0.57 7 0.67 5 0.48

Costo de

construcción

7.94 6 0.48 7 0.56 4 0.32

Espacio Físico 6.35 8 0.51 8 0.51 6 0.38

Número de

operarios

4.76 8 0.38 8 0.38 4 0.19

TOTAL 7.37 8.30 8.06


III) JUSTIFICACIÓN

Hemos seleccionado la trituradora de cuchillas rotatorias, ya que el

espesor de los recipientes de PE-HD no supera los 2 mm. Este tipo de

máquina es ideal para la trituración de PE-HD, la separación de los

bloques de acero, es un punto muy importante, ya que de esto depende

la calidad de triturado del plástico.

La densidad está directamente relacionada con la potencia del motor, ya

que el motor debe proveer la potencia necesaria para vencer la

resistencia que presenta el PE-HD a ser cortado y molido, y esta

resistencia depende de la densidad del plástico.

El tipo de superficie también juega un papel muy importante en el

proceso de trituración, una superficie lisa es más fácil cortarla, y existirá

una continuidad, mientras que una superficie rugosa presenta un reto

mayor y no se garantiza su continuidad.

El costo de este tipo de máquina no es tan elevado como el molino de

martillos, por lo tanto el molino de cuchillas rotatorias es el idóneo para

nuestro uso y necesidades.

28

b) LAVADORAS DE PE-HD

I) PONDERACIÓN


HIDROCICLON 10 HIDROCICLON 10

TAMBOR ROTATORIO 9 TAMBOR ROTATORIO 8

ALETAS ROTATORIAS 7 ALETAS ROTATORIAS 8

Capacidad de producción Cont. de producción





desmontaje

Mantenimiento




19 20 Elaboración: Campana-Loayza Asociados.


HIDROCICLON 2

TAMBOR ROTATORIO 10

ALETAS ROTATORIAS 6


HIDROCICLON 4

TAMBOR ROTATORIO 10

ALETAS ROTATORIAS 10

Espacio Físico

HIDROCICLON 6

TAMBOR ROTATORIO 8

ALETAS ROTATORIAS 8

29

II) SELECCIÓN

PARÁMETROS DE

SELECCIÓN

WF HIDROCICLÓN TAMBOR

ROTATORIO

ALETAS

ROTATORIAS



Confiabilidad 15.43 10 1.54 8 1.23 8 1.23

Capacidad de

producción

13.58 8 1.09 10 1.36 8 1.09

Continuidad de

producción

12.35 6 0.74 8 0.99 0 0.00


desmontaje

11.11 4 0.44 8 0.89 6 0.67

Mantenimiento 9.88 4 0.40 9 0.89 8 0.79

Costo de construcción 8.64 2 0.17 10 0.86 6 0.52

Espacio Físico 7.41 6 0.44 0 0.00 8 0.59

Número de operarios 6.17 4 0.25 10 0.62 10 0.62

TOTAL 6.62 8.23 6.59


III) JUSTIFICACIÓN

La lavadora de tambor rotatorio es la adecuada para satisfacer nuestras

necesidades.

Para su construcción nos basaremos en un molino de bolas y en una

mezcladora de alimentos “balanceados” o elementos áridos y también

en una mezcladora de cemento ya que es de tambor rotario.

El proceso de mezclado de concreto, es similar al proceso de lavado, En

ambos casos se necesita conseguir una mezcla homogénea, cada una

de las partes de plástico triturado se mezclan dentro del tambor

mediante una fuerza que genera la rotación del motor, y a un sistema de

paletas ubicadas en su interior, por lo que las hojuelas de plástico se

mezclan con el agua y los agentes limpiadores (detergentes),

produciendo un lavado óptimo, eliminando los contaminantes.

30

c) SECADORAS DE PE-HD

I) PONDERACIÓN


POR ENFRIAMIENTO 9 POR ENFRIAMIENTO 9

POR AIRE CALIENTE 10 POR AIRE CALIENTE 10

HORNO ELÉCTRICO 7 HORNO ELÉCTRICO 7

Capacidad de producción Cont. de producción





desmontaje

Mantenimiento






POR ENFRIAMIENTO 4

POR AIRE CALIENTE 7

HORNO ELÉCTRICO 4


POR ENFRIAMIENTO 10

POR AIRE CALIENTE 10

HORNO ELÉCTRICO 5

Espacio Físico

POR ENFRIAMIENTO 6

POR AIRE CALIENTE 8

HORNO ELÉCTRICO 4

31

II) SELECCIÓN

PARÁMETROS

DE SELECCIÓN

WF DESHUMID.

POR

ENFRIAMIENTO

SECADOR POR

AIRE CALIENTE

HORNO

ELÉCTRICO



Confiabilidad 15.43 9 1.39 10 1.54 7 1.08

Capacidad de

producción

13.58 10 1.36 10 1.36 5 0.68

Continuidad de

producción

12.35 8 0.99 8 0.99 6 0.74

Facilidad de

montaje y

desmontaje

11.11 4 0.44 8 0.89 6 0.67

Mantenimiento 9.88 2 0.20 6 0.59 8 0.79

Costo de

construcción

8.64 4 0.35 7 0.60 4 0.35

Espacio Físico 7.41 6 0.44 8 0.59 4 0.30

Número de

operarios

6.17 10 0.62 10 0.62 5 0.31

TOTAL 7.17 8.73 5.99


III) JUSTIFICACIÓN

La selección de secado de hojuelas de PE-HD se realizara mediante un

sistema mecánico denominado secador de aire caliente, este método es

el más favorable que se acopla a nuestras necesidades por su bajo

costo de fabricación, facilidad de construcción, pequeño tamaño y

facilidad de operación, lo que lo hace idóneo para la operación de

reciclaje de plásticos.

El sistema es propicio para el secado de hojuelas de PE-HD, ya que

mediante este proceso se puede asegurar un determinado porcentaje de

humedad en el plástico, el cual garantiza un adecuado proceso de

inyección.

32

2.5. PROCESO DE INYECCIÓN Y EXTRUSIÓN.

Los elementos que serán conformados por medio de inyección de PE-

HD son el culote, taco, guardamanos y la cantonera, mientras que por el

proceso de extrusión se conformará la cápsula.

2.5.1. INYECTORA

La inyección es un proceso semi-continuo en el que el polímero

termoplástico se funde mediante adición de calor, y es conducido a un

molde cerrado por medio de alta presión y el trabajo mecánico producido

por el husillo, para luego ser enfriado a través de un intercambio de calor

con un refrigerante.

Existen diversos tipos de maquinaria para ser usados en el proceso de

inyección, hidráulica, eléctrica e híbrida. Una de las más usadas es la

eléctrica ya que consume menos energía, no produce fugas de aceite y

su funcionamiento es más silencioso que el hidráulico.

2.5.2. EXTRUSORA.

El proceso de extrusión consiste en hacer fluir el material por medio de

presión, a través de un troquel de una sección transversal definida para

generar un producto largo y continuo, cuya forma es definida por la

geometría de la boquilla.

El primer paso para el proceso de extrusión es calentar el material hasta

alcanzar una temperatura determinada, para luego ser cargado dentro

de un contenedor en una prensa; un bloque dentro de la prensa se

desplaza y empuja el material hacia la boquilla en donde al salir se

obtiene la forma deseada.

En el proceso de conformación de polímeros, la extrusión es uno de los

métodos más utilizados para la producción de tubería, láminas,

recubrimientos de alambres, perfiles estructurales, etc., ya que permite

la obtención de formas complejas y es más económico que la inyección.

CAPÍTULO 3 ELEMENTOS CONFORMADOS

3.1. ELEMENTOS A CONFORMARSE

Elementos conformados de plástico, que se fabricaran en la línea de

inyección de plástico de FMSB SANTA BÁRBARA S.A. para satisfacer

las necesidades de la línea de armas y municiones.

3.1.1. LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES

Línea de municiones;3.1

a) LÍNEA DE CACERÍA Y DEPORTIVA:

Línea de cacería.- Usadas para diferentes tipos de cacería, aplicable con

mucho éxito en el control de depredadores naturales de los cultivos y

piscinas de camarones.

Esta munición está a disposición en los calibres 12,16 y 20 con

perdigones 7 ½, 6 ,4 y BB.

Línea deportiva.- Son de un desarrollo sencillo; los resultados, obtenidos

confirman que se ha desarrollado una nueva línea de cartucho acordes a

los requerimientos de los aficionados al TIRO AL PLATO.

El perdigón esférico 7 ½ y 9, con un contenido de antimonio del 5%,

reúne las características aerodinámicas para una mejor precisión y

dureza para destruir el plato.

3.1

Muestrario de productos FMSB SANTA BÁRBARA S.A.

34

MUNICIÓN CALIBRE 12

Figura 3.1. Elementos constituyentes de munición calibre 12





35

I) DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS CONFORMADOS DE PLÁSTICO INYECTADOS

Tabla 3.1. Descripción de los elementos inyectados de plástico de línea de caería y deportiva

TIPO ELEMENTO CONFORMADO

DE PLÁSTICO

MATERIAL PESO

CALIBRE 12

TACO

PLÁSTICO

PE-HD 2,2 Gr.

CALIBRE 16

TACO

PLÁSTICO

PE-HD 1,9 Gr.

CALIBRE 20

TACO

PLÁSTICO

PE-HD 1,7 Gr.


36

b) LÍNEA ANTIMOTÍN O NO LETAL:

Finalidad de dispersar manifestaciones, aplacar a sujetos agresivos y

armados ligeramente; el efecto ocasionado por esta munición al impactar

en los sujetos es de gran dolor.

Se fabrica en los calibres 12 y 37 mm.; utiliza perdigones, esferas de

caucho de diámetro 18 mm, y saquetes de lona.


ANTIMOTÍN VARIOS PERDIGONES

Figura 3.4. Elementos constituyentes de munición antimotín de varios perdigones calibre 12

ATURDIDOR AÉREO

Figura 3.5. Elementos constituyentes de munición aturdidor aéreo calibre 12

37

ANTIMOTÍN SAQUETE

Figura 3.6. Elementos constituyentes antimotín saquete calibre 12


ANTIMOTÍN TRUFLY

Figura 3.7 Elemento constituyente antimotín calibre 37

38


Tabla 3.2. Descripción de elementos inyectados de plástico de línea no letal

TIPO ELEMENTO CONFORMADO

DE PLÁSTICO

MATERIAL PESO

ANTIMOTÍN

VARIOS

PERDIGONES

TACO

INTERMEDIO

PE-HD 1,5 Gr.

ATURDIDOR

AÉREO

TACO

SEPARADOR

PE-HD 0,5 Gr.

(2,2 Gr.)

TACO

INTERMEDIO

PE-HD 1,2 Gr.

CILINDRO

EXPLOSIVO

PE-HD 6,4 Gr.

ANTIMOTÍN

SAQUETE

TACO

SEPARADOR

PE-HD 1,2 Gr.

(2,2 Gr.)

CALIBRE

37

CAPSULA

FULMINADA

PE-HD 32,8 Gr.


39

Los elementos conformados de plástico llamados taco separador son

parte del taco plástico calibre 12 por lo tanto se considera el peso del

mismo 2,2 gr.

Línea de armas;3.2

c) ARMAS:

La empresa oferta armamento y sistemas de defensa a las fuerzas

armadas; así como también para las empresas de seguridad y personas

naturales con permisos vigentes.

Además del servicio de mantenimiento del armamento privado como

gubernamental.

LANZADORA DE GASES 37 mm. “TRUFLY”

Figura 3.8. Culata, elemento constitutivo de escopeta trufly

3.2

Muestrario de productos FMSB SANTA BÁRBARA S.A. escopeta trufly. Escopeta de bomba calibre 12 de producción nacional Campana-Loayza

40

Figura 3.9. Guardamano, elemento constitutivo de escopeta trufly

ESCOPETA DE BOMBA CALIBRE 12

Figura 3.10. Culata, elemento constitutivo de escopeta de bomba calibre 12

Rediseño: Campana-Loayza Asociados.

41

Figura 3.11. Guardamano, elemento constitutivo de escopeta de bomba calibre

Diseño: Campana-Loayza Asociados.


Tabla 3.3. Descripción de elementos conformados de plástico para armas

TIPO ELEMENTO

CONFORMADO

DE PLÁSTICO

MATERIAL PESO

ESCOPETA

TRUFLY

CULATA PE-HD 285,7 Gr.

GUARDAMANO PE-HD 60,5 Gr.

ESCOPETA DE

BOMBA

CALIBRE 12

CULATA PE-HD 300,0 Gr.

GUARDAMANO PE-HD 161,1 Gr.


42

3.2. PORCENTAJES DE MEZCLAS

El porcentaje de mezcla se lo debe de realizar de manera

experimentalmente dependiendo del tipo de producto a inyectarse

tomando en cuenta su aplicación, su uso y cualidades mecánicas,

estéticas, visuales del mismo.

3.3. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA

INYECTORA Y EXTRUSORA.

3.3.1. UNIDADES DE ELEMENTOS

a) LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES:

I) CANTIDAD PRODUCIDA

Producción realizada desde el 2005 al 2007 sin ICE y del 2008 al 2009

con ICE 3.3

LÍNEA DE CACERÍA Y DEPORTIVA DEL 2005 AL 2007

ANTES DEL ICE

PERIODO: ENERO A DICIEMBRE 2005 PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD TOTAL (UNID) MUN. CALIBRE 12 XBB 1.983.612

2.001.622 CX0BUCK 1.975 X9SKEET 16.035

MUN. CALIBRE 16 XBB 6.580.846 6.580.846 MUN. CALIBRE 20 XBB 384.650

395.493 X71/2 10.843

TOTAL 8.977.961

3.3

Información suministrada por SANTA BÁRBARA S.A.

43

PERIODO: ENERO A DICIEMBRE 2006 PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD TOTAL (UNID) MUN. CALIBRE 12 XBB 2.038.525

2.095.199 X00BUCK 20.666 X9SKEET 20.000 X9 S CLAYS 16.008 NO LETAL VP 8.847 8.847

MUN. CALIBRE 16 XBB 7.899.252 7.899.252 MUN. CALIBRE 20 XBB 61.925

71.925 X9 10.000

MUN. 37 mm. NO LETAL 100 100

TOTAL 10.075.323 PERIODO: ENERO A DICIEMBRE 2007

PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD TOTAL (UNID) MUN. CALIBRE 12 XBB 867.688

903.338 X71/2 S CLAYS 16.525 X71/2 SKEET 14.125 X9 S 5.000 NO LETAL VP 32.825 32.825

MUN. CALIBRE 16 XBB 3.121.000 3.128.500

X9 7.500 MUN. CALIBRE 20 X9 2.500 2.500 MUN. 37 mm. NO LETAL 10.290 10.290

TOTAL 4.077.453

DESPUÉS DEL ICE

PERIODO: ENERO A DICIEMBRE 2008 PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD TOTAL (UNID) MUN. CALIBRE 12 ATURDIDORA 24.300

111.400 VARIOS PERDIGONES 58.600 SAQUETE 28.500

MUN. 37 mm. NO LETAL 20.000 20.000

TOTAL 131.400

44

PERIODO: ENERO A DICIEMBRE 2009 PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD TOTAL (UNID) MUN. CALIBRE 12 ATURDIDORA 67.690

111.190 VARIOS PERDIGONES 20.000 SAQUETE 23.500

MUN. 37 mm. NO LETAL 20.000 20.000

TOTAL 131.190

ARMAS

ANTES DEL ICE

PERIODO: ENERO A DICIEMBRE 2007

PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD TOTAL (UNID) TRUFLY CULATA 100

300 EMPUÑADURA 200

TOTAL 300 DESPUÉS DEL ICE


PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD TOTAL (UNID)

TRUFLY CULATA 600 1.800

EMPUÑADURA 1.200

TOTAL 1.800



TRUFLY CULATA 426 1.278

EMPUÑADURA 852

TOTAL 1.278 Elaboración: Campana-Loayza Asociados.

45

II) CANTIDAD PRODUCIRSE

Productos a desarrollarse, según necesidades proyectadas del mercado

nacional.3.4

ARMAS

PERIODO: ENERO A DICIEMBRE


ESCOPETA DE BOMBA CAL 12

CULATA 600 1.200

EMPUÑADURA 600

TOTAL 1.200 Elaboración: Campana-Loayza Asociados.

3.3.2. PESOS DE ELEMENTOS PRODUCIDOS

a) LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES:

I) CANTIDAD PRODUCIDAS

LÍNEA DE CACERÍA Y DEPORTIVA

TIPO DEL PROCESO INYECTADO

ANTES ICE


PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD PESO Gr.

PESO TOTAL Kg.

MUN. CALIBRE 12

TACO PLÁSTICO

2.001.622 2,2 4403,57

MUN. CALIBRE 16

TACO PLÁSTICO

6.580.846 1,9 12503,61

MUN. CALIBRE 20

TACO PLÁSTICO

395.493 1,7 672,34

17579,51

3.4

Información suministrada por FMSB SANTA BÁRBARA S.A.

46



PESO TOTAL Kg.

MUN. CALIBRE 12

TACO PLÁSTICO

2.095.199 2,2 4609,44

MUN. CALIBRE 16

TACO PLÁSTICO

7.899.252 1,9 15008,58

MUN. CALIBRE 20

TACO PLÁSTICO

71.925 1,7 122,27

19740,29



PESO TOTAL Kg.

MUN. CALIBRE 12

TACO PLÁSTICO

903.338 2,2 1987,34

MUN. CALIBRE 16

TACO PLÁSTICO

3.128.500 1,9 5944,15

MUN. CALIBRE 20

TACO PLÁSTICO

2.500 1,7 4,25

7935,74

TOTAL PROYECTADO ANUAL 15,09 ton

LÍNEA NO LETAL

SIN ICE



PESO TOTAL Kg.

MUN. CALIBRE 12


TACO INTERMEDIO

8.847 1,5 13,27

MUN. CALIBRE 37

TRUFLY CAPSULA FULMINADA

100 32,8 3,28

16,55

47



PESO TOTAL Kg.

MUN. CALIBRE 12


TACO INTERMEDIO 32.825 1,5 49,24

MUN. CALIBRE 37

TRUFLY CAPSULA FULMINADA 10.290 32,8 337,51

386,75


CON ICE



PESO TOTAL Kg.

MUN. CALIBRE 12


TACO INTERMEDIO

58.600 1,5 87,90

ATURDIDOR AÉREO

TACO SEPARADOR

24.300 2,2 53,46

TACO INTERMEDIO

1,2 29,16

CILINDRO EXPLOSIVO

6,4 155,52

ANTIMOTÍN SAQUETE

TACO SEPARADOR

28.500 2,2 62,70

MUN. CALIBRE 37


1044,74

48



PESO TOTAL Kg.

MUN. CALIBRE 12


TACO INTERMEDIO

20.000 1,5 30,00

ATURDIDOR AÉREO

TACO SEPARADOR

67.690 2,2 148,92

TACO INTERMEDIO

1,2 81,23

CILINDRO EXPLOSIVO

6,4 433,22

ANTIMOTÍN SAQUETE

TACO SEPARADOR

23.500 2,2 51,70

MUN. CALIBRE 37


1401,06


ARMAS

SIN ICE


PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD PESO

Gr. PESO TOTAL Kg.

TRUFLY CULATA 100 285,7 28,57 EMPUÑADURA 200 60,5 12,10

40,67


49

CON ICE



PESO TOTAL Kg.

TRUFLY CULATA 600 285,7 171,42 EMPUÑADURA 1.200 60,5 72,60

244,02


PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD

PESO Gr.

PESO TOTAL Kg.

TRUFLY CULATA 426 285,7 121,71 EMPUÑADURA 852 60,5 51,55

173,25



II) CANTIDAD A PRODUCIRSE

ARMAS

PERIODO: ENERO A DICIEMBRE

PRODUCTOS DESCRIPCIÓN CANTIDAD PESO Gr. PESO TOTAL Kg.

ESCOPETA DE BOMBA CAL 12

CULATA 600 300,0 180,00 EMPUÑADURA

600 161,1 96,66

276,66

TOTAL PROYECTADO ANUAL 0,27 Ton Elaboración: Campana-Loayza Asociados.

50

3.3.3. RESUMEN GENERAL

PRODUCCIÓN REQUERIDA

LÍNEA CACERÍA DEPORTIVA

LÍNEA NO LETAL ARMAS

OBSERVACIONES AÑO TON/AÑO TON/AÑO TON/AÑO

SIN ICE 2005 17,58 2006 19,74 0,02 2007 7,94 0,39 0,04

PROMEDIO 15,09 0,20 0,04

CON ICE 2008 1,04 0,24 2009 1,40 0,17

PRODUCCIÓN A DESARROLLARSE

TON/AÑO SANTA BÁRBARA S.A. 0,28


El impuesto creado por el Servicio de Rentas Internas (SRI), que en la

Ley de Régimen Tributario, manifiesta en su artículo 82 que se gravara

con el 300% como Impuesto de los Consumos Especiales (ICE), a las

armas de fuego, armas deportivas y municiones.

Por el motivos de la imposición del ICE, la empresa dejo de producir, la

línea de cacería y deportiva, ya que este tipo de producto era de venta

libre y por lo tanto su valor esta agravado con dicho impuesto personas e

instituciones naturales.

Se exonera del 300% de Impuesto a los Consumos Especiales (ICE)

para las armas y municiones que sean adquiridas solo por la Policía

Nacional y las Fuerzas Armadas.

51

Por consiguiente la empresa bajo sus ventas ya que la mayor parte de

compradores eran personas naturales e instituciones privadas

relacionadas con seguridad, los cuales adquirían armas y municiones de

la línea de cacería y deportiva.

Mientras que la Policía Nacional y las Fuerzas Armadas compran armas

y municiones. También se ha incursionado en la línea antimotín no letal

como nuevo mercado.

3.3.4. CAPACIDAD

Por cuestiones económicas y políticas, la empresa está en un proceso

de transición de ser una empresa privada a ser una empresa pública

estatal nuevamente. Con lo cual se espera que provoque un alto nivel de

confianza y se pueda lograr que se exonere a la empresa del ICE a

todos sus productos.

El desarrollo de este proyecto debe de estar enfocado hacia la

reactivación de la producción tomando en cuenta la demanda antes del

ICE con una proyección a un crecimiento planificado, con el desarrollo

de nuevos productos y necesidades de la empresa logrando así,

satisfacer las necesidades actuales y futuras.

a) INYECCIÓN

Para la selección adecuada de la capacidad de la inyectora, necesaria

para satisfacer las necesidades actuales y futuras de la empresa se

tomara las siguientes consideraciones.

Por lo tanto se considera las condiciones que se tomara para la

selección de inyectora en base a elemento crítico (culata plástica)

además de las condiciones producción del año 2006 que fue de 19,74

Ton/año necesario para la elaboración de cartuchos en la línea de

cacería y deportiva ya que esta es una producción anual dependiendo

de la demanda que por lo regular es continua, a demás de la producción

de 1.40 ton/año de plástico necesario para la elaboración de cartuchos

en la línea de antimotín o no letal del año 2009, siendo esta una línea

con crecimiento por la alta demanda por parte de la Policía Nacional y

52

las Fuerzas Armadas, se considera la media del pues del ICE. En armas

la lanzadora de gas 37 mm. es un producto que se fabrica bajo pedido,

como también el proyectos a desarrollarse de la escopeta de bomba

calibre 12. Por lo cual tomaremos estos aspectos como factores de

crecimiento de la producción planificada la cual 0.52 ton/año de plástico

para la elaboración de armas del año 2008 y su proyección de

crecimiento.

Por motivos en que la empresa se encuentra con el ICE, la empresa se

encuentra en un estado de recesión de producción de municiones de

cacería y deportivas. Este proyecto tiene la finalidad que en un futuro

próximo pueda dar a la empresa autonomía tecnológica por lo cual la

capacidad de la inyección será tomada como si no existirá ice para este

tipo de municiones. En la situación actual la empresa para poder

justificar la capacidad de la inyectora se dedicara a la fabricación de

elementos de uso común y a la vez lo que es la línea de armas y

municiones no letal por lo cual la capacidad necesaria es de

18 Kg/hora de inyección de plástico.

CAPACIDAD PARA LA INYECTORA

Días laborables anuales

Para nuestro proyecto nos basaremos en una producción de

Producción anual

P.anual=35

Dlaborables 12 4⋅ 5⋅:=

Dlaborables 240= dias

Phora 18:= Kghora

PanualPhora 8⋅ 240⋅

1000:=

Panual 34.56= ton

ton

53

3.4. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DEL

PROCESO DE RECICLAJE.

Con una buena homogenización de materia prima virgen con materia

prima reciclada antes de la inyección, se garantiza un buen producto

final.

La calidad del elemento inyectado no variara si la mezcla es bien

realizada ya que las propiedades del material reciclado comprando con

las propiedades del material virgen no difieren en más de 1%; de esta

manera se puede reducir los costos de producción y así de tal manera

poder recuperar la inversión en un menor tiempo.

Para productos de línea de armas y municiones la mezcla recomendada

será de una relación 90% materia prima virgen y 10% materia reciclado.

Para productos de uso común se usara 20% material reciclado.

LINEA DE ARMAS Y MUNICIONES TON/AÑO MEZCLA TON/AÑO

PRODUCCIÓN REQUERIDA LÍNEA NO LETAL

CON ICE 1,40 10% 0,14 ARMAS 0,24 10% 0,02

PRODUCCIÓN A DESARROLLARSE ARMAS 0,28 10% 0,03

0,19

PRODUCTOS VARIOS TON/AÑO MEZCLA TON/AÑO

CAPACIDAD DE INYECCIÓN 35,00 LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES 1,92

DIFERENCIA (PRODUCTOS VARIOS) 33,08 20% 6,62 6,62

CAPACIDAD NECESARIA DE MATERIA PRIMA RECICLADA 6,81


Por lo tanto la producción total que la consideramos es de

6 ton/año de plástico reciclado

54

3.4.1. MATERIA PRIMA RECICLADA

El proceso de reciclaje secundario de plástico PE-HD se respaldara con

la adquisición del material reciclado seleccionado y pre limpio

suministrado por una empresa privada.

El lote de compra de materia prima será de un solo tipo de material

PE-HD y hasta de una sola clase de producto para garantizar así la

calidad al máximo como para poner un ejemplo embases de aceite de

color blanco.

Figura 3.12. Reciclaje de plástico

55

3.4.2. CAPACIDAD

a) TRITURACIÓN DE PE-HD

Este sistema mecánico va ha ser útil para el proceso de reciclaje

primario y secundario. Por lo tanto solo tomamos el 10% de la capacidad

total.

La capacidad del molino será de 20 Kg/día para solventar las

necesidades de la planta.

Producción anual


Capacidad de producción diaria


P anual 6.53:= ton



PdiariaPanual 1000⋅

Dlaborables:=

Pdiaria 27.21= Kgdia

Pdiaria 20:= Kgdia

56

b) LAVADO Y SECADO DE PE-HD

Para el lavado y secado solo se tomara en cuenta el tipo de reciclaje

secundario y por lo tanto solo el 5% de la capacidad total.

La capacidad del lavado y secado será de 20 Kg/día para solventar las

necesidades de la planta.

Producción anual


Capacidad de producción diaria


Panual 6.53:= ton



PdiariaPanual 1000⋅

Dlaborables:=

Pdiaria 27.21= Kgdia

Pdiaria 20:= Kgdia

CAPÍTULO 4 ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE LA INYECTORA Y EXTRUSIÓN

4.1. INYECTORA

4.1.1. ANÁLISIS

Las principales características para el dimensionamiento y selección de

una inyectora son:

• Presión de inyección

• Capacidad de inyección.

• Fuerza de cierre

• Capacidad de plastificación

• Caudal de inyección

Para el caso de la FMSB Santa Bárbara, el elemento de mayor volumen

a inyectar, es la culata plástica de la escopeta de bomba calibre 12; por

lo que esta culata es nuestro elemento crítico con el cual se va a

dimensionar la máquina inyectora.

Figura 4-1. Culata de la escopeta de bomba calibre 12.

Rediseño: Campana-Loayza Asociados.

58

Valores de simulación computacional realizada en Solid Works 2009, las

propiedades físicas de la culata son:

Tabla 4-1. Propiedades de la culata de la escopeta de bomba cal. 12

Propiedades Cantidad

Masa (gr) 287.3

Volumen (mm3) 303700

Área proyectada (mm2) 78261.7


a) PRESIÓN DE INYECCIÓN

Es la presión máxima con la cual se bombea el material hacia el molde.

Para preservar la integridad del compresor, solo se trabaja al 60% de su

capacidad.

La presión mínima necesaria para la inyección de termoplásticos es de 5

MPa, pero debido a pérdidas en el sistema se considerará un factor de

seguridad del 30%; por lo que nuestra presión mínima debe ser 6.5 MPa.

b) CAPACIDAD DE INYECCIÓN

Es la cantidad de material inyectable que la máquina puede suministrar a

la matriz por cada inyección.

Este es el parámetro más importante para la selección de una inyectora.

La capacidad de inyección es de 287.3 g, por lo que nuestra máquina

tiene q tener una capacidad mayor a esta.

59

c) FUERZA DE CIERRE

La capacidad o fuerza de cierre es la fuerza necesaria para mantener

juntos a los moldes.

Esta fuerza se la puede estimar como el producto entre la presión media

en el molde, el área proyectada y un factor de corrección; más un 20%.

Figura 4-2. Factor de corrección de la fuerza de cierre con respecto al plástico a inyectarse. Proceso de inyección – Gordillo A. – 2005.

d) CAPACIDAD DE PLASTIFICACIÓN

Es la cantidad máxima de material que el tornillo suministra por hora,

cuando se plastifica el material; viene dado en kg/h

Para nuestro caso, la inyectora tendrá que tener una capacidad de

plastificación de 18 Kg/h4.1.

4.11

Análisis y determinación de la capacidad de la inyectora, referencia Cap. 3.3.4 sub. a.

F 1.2Pc Ap⋅ KM⋅

Pc 6.5:= N

mm2

Ap 78261.7:= mm2

KM 1:=

F1.2 Pc Ap⋅ KM⋅( )

1000610.44=:= KN

60

e) CAUDAL DE INYECCIÓN.

Es el volumen con el que ingresa el material líquido hacia el molde,

antes del proceso de solidificación. Viene dado en cm3/s.

Según estudios realizados en la Universidad Central de Venezuela, se

comprueba las temperaturas y el caudal de inyección necesarias para

mantener un proceso de inyección óptimo.

Tabla 4-2 Ensayos de presión, temperatura y caudal de inyección. Universidad Central de Venezuela

Ensayo Presión de inyección

Temperatura de inyección

Caudal de inyección

(MPa) (oC) (cm 3/s) 1 6 170 8 2 7 170 8 3 8 170 8 4 6 170 12 5 6 170 6 6 6 180 8 7 6 190 8

Prom 6.4 174.3 8.3

Para nuestro caso, el caudal de inyección necesario tiene que ser de

aproximadamente 8 cm3/s.

4.1.2. SELECCIÓN

a) CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Hemos preseleccionado 2 inyectoras, las cuales satisfacen nuestras

necesidades, las características técnicas de estas son:

61

Tabla 4-3. Especificaciones técnicas entre 2 inyectoras.

ÍTEM Unid. DKM-138 HDX-168

Marca y procedencia DAKUMAR-

CHINA

HAIDA-CHINA-

ARGENTINA Diámetro de tornillo mm 45 48 Relación L/D L/D 19.5 18.8 Volumen de inyección cm3 321 362

Capacidad de inyección g 292 329 Presión de inyección MPa 133 140

Velocidad de rotación del tornillo RPM 190 200

Fuerza de cierre KN 1380 1680

Carrera de apertura mm 345 420

Espesor de moldes (Min-Max) mm 150 - 430 180 - 500

Distancia máxima entre platos mm 775 s/d Espacio entre columnas mm 410x410 455x455 Fuerza de expulsión KN 33 35 Carrera de expulsión mm 100 s/d

Potencia de calefacción KW 7.7 10

Potencia del motor eléctrico KW 11 15

Presión de la bomba MPa 16 16

Capacidad del tanque de aceite L 220 s/d

Dimensiones m 4,6 x 1,2 x 1,85 5,20 x 1,4 x 2

Peso Ton 4 4.8


b) PARÁMETROS DE SELECCIÓN

Para la selección la inyectora hemos determinado los siguientes

parámetros para evaluar las diferentes alternativas que existen y

encontrar la que satisfaga nuestras necesidades.


forma descendente:

62

• Funcionabilidad

• Confiabilidad

• Precio

• Garantía

• Disponibilidad inmediata

• Accesorios

• Mantenimiento

• Espacio Físico

• Número de operarios

Para evaluar cada parámetro, nuestra escala de ponderación es:

1-2: Inadecuado

3-4: Poco adecuado

5-6: Regular

7-8: Bueno

9:10: Excelente

Por lo tanto los parámetros de evaluación serían:


# Parámetros de

evaluación

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P WF

1 Funcionabilidad 0 0.5 1 1 1 1 1 1 1 3 10.5 16.67

2 Confiabilidad 0.5 0 1 1 1 1 1 1 1 3 10.5 16.67

3 Precio 0 1 1 1 1 1 1 3 9 14.29

4 Garantía 0 1 1 1 1 1 3 8 12.70

5 Disponibilidad inmediata

0 1 1 1 1 3 7 11.11

6 Accesorios 1 1 1 3 6 9.52

7 Mantenimiento 0 1 1 3 5 7.94

8 Espacio Físico 0 1 3 4 6.35

9 Número de operarios

0 3 3 4.76

TOTAL 63 100

63

I) PONDERACIÓN


DAKUMAR DKM 138 8

HAIDA HDX 168 8


Funcionabilidad DAKUMAR DKM 138 10 HAIDA HDX 168 8

Accesorios

DAKUMAR DKM 138 8

HAIDA HDX 168 10

Disponibilidad inmediata

DAKUMAR DKM 138 10

HAIDA HDX 168 8

Precio DAKUMAR DKM 138 10 HAIDA HDX 168 5

Garantía DAKUMAR DKM 138 10 HAIDA HDX 168 10

Mantenimiento

DAKUMAR DKM 138 8

HAIDA HDX 168 8

Confiabilidad DAKUMAR DKM 138 8 HAIDA HDX 168 9

Espacio Físico

DAKUMAR DKM 138 10

HAIDA HDX 168 8

64

II) SELECCIÓN


III) JUSTIFICACIÓN

La inyectora DAKUMAR DKM-1384.2 ha sido seleccionada ya que

cumple los requisitos técnicos, además de que su adquisición es mucho

más fácil, los plazos de entrega son menores y el costo de la máquina es

más bajo, en comparación a la inyectora HAIDA.

El costo de la máquina DAKUMAR es $19300 más el costo de envío

desde China que es aproximadamente $2000, el plazo del embarque es

30 días después de haber cancelado un adelanto del 30% de su valor, el

saldo restante se puede cancelar según acuerdo entre las partes;

mientras que la otra inyectora, posee un costo más alto, el plazo de

embarque es mayor a 30 días, y se tiene que pagar por anticipado el

100%. En el anexo 5 se puede observar la matricería de la culata y del

taco plástico.

4.2. EXTRUSORA

Por motivo de la situación actual de la empresa no se recomienda la

adquisición de una extrusora.

4.2

Proforma inyectora DAKUMAR DKM-138 (ANEXO 3.1)

PARÁMETROS DE SELECCIÓN WF DAKUMAR DKM 138 HAIDA HDX 168

RT PUNTAJE RT PUNTAJE Funcionabilidad 15.43 10 1.54 8 1.23 Confiabilidad 15.43 8 1.23 9 1.39 Precio 13.58 10 1.36 10 1.36 Garantía 12.35 10 1.23 8 0.99 Disponibilidad inmediata 11.11 8 0.89 8 0.89 Accesorios 9.88 10 0.99 8 0.79 Mantenimiento 8.64 8 0.69 10 0.86 Espacio Físico 7.41 8 0.59 8 0.59 Número de operarios 6.17 10 0.62 5 0.31

TOTAL 9.15 8.41

CAPÍTULO 5 DISEÑO DE SISTEMAS MECÁNICOS

5.1. TRITURACIÓN

Como se selecciono previamente, el molino que satisface nuestras

necesidades es el de cuchillas rotatorias.

El PE-HD tiene una resistencia al cortante de 3380 psi, por lo que se

debe cuantificar la potencia del motor necesaria para vencer dicha

resistencia.

Según la ASTM, el ensayo de prueba de corte D7325.1 es usado para

determinar a la carga a la que una lámina de PEHD es cortada según el

principio de la cizalla.

Las dimensiones del espécimen de prueba son 2x2x0.5 pulgadas.

La ecuación usada por la norma ASTM D732 toma un factor de

seguridad de 2.5 para el cálculo de la potencia requerida por el motor. 5.1

ANEXO 1.15

Tc 0.25:= s

η 0.8:=

Pr33.32τ Vep⋅86600 Tc⋅ η⋅

:=

Pr 13= Hp

Resistencia al cortante del PE-HD

Las dimensiones del espécimen de pruebas según la ASTM D732 son:

El volumen del espécimen de prueba es:

Por lo que la potencia de diseño del motor debe ser:

τ 3380:= psi

L 2:= pulg

E 0.5:= pulg

Vep L2 E⋅:=

Vep 2= pulg3

66

Por lo tanto, la potencia de diseño sin corregir es 15 HP.

Según la potencia de corte necesaria para cortar una lámina de

polietileno, y en base a un molino de PVC existente en las instalaciones

de FAME5.2, escogimos un motor de similares características; por lo que

escogimos un motor de 20Hp.

La fuerza que se aplica en las cuchillas para cortar el espécimen de

prueba de dichas dimensiones, según la norma ASTM D732 es:

5.1.1. PARÁMETROS DE DISEÑO

La trituradora está diseñada para tener una capacidad de producción de

20 kg por día, pero para un desempeño óptimo de la máquina se

dosificará la cantidad de alimentación de plástico según la capacidad de

la tolva.

Los parámetros que fueron tomados en cuenta para diseñar la

trituradora son:

• Potencia requerida por el motor para cortar el plástico

• Tiempo de funcionamiento diario del motor.

• Selección del sistema de transmisión de potencia adecuado

• Cantidad y tipo de bandas a utilizarse.

• Posición y dimensiones de bandas y poleas.

• Cargas soportadas en el eje.

• Concentradores de esfuerzos existentes en el eje.

• Diámetro del eje y selección de material.

• Selección de elementos normalizados.

Las especificaciones técnicas preliminares de la trituradora de PE-HD

son:

Horas de funcionamiento: 8 horas/día

5.2

ANEXO 1.16

Lh68.51000

:=

Fap736Pr Tc⋅( )

Lh11178.44=:= N

67

Potencia del motor: 20 Hp

Capacidad de alimentación: 20 kg/día

Sistema de transmisión: bandas y poleas

Número de cuchillas: 8

Disposición de las cuchillas: 4 en cada porta-cuchillas a 45o.

a) REQUISITOS MÍNIMOS DE DISEÑO

Para el Diseño debe cumplir con requisitos o datos iníciales.

• Capacidad del molino 20 Kg/día.

• Tiempo de funcionamiento 8 horas por día.

• Garantizar un tamaño de la hojuela aproximadamente de 5mm.

• Facilidad de operación.

• La trituradora debe estar montada sobre una estructura de

concreto de 33 cm de altura, la que es aprovechada para realizar

un proceso adicional de separación por densidades mediante flujo

de aire. Este proceso consiste en colocar un soplador en la salida

posterior del molino para así retirar etiquetas de envases así

como otro tipo de impurezas existentes.

b) ELEMENTO CRÍTICO

El elemento crítico en el Diseño de molino es el eje, ya que este tiene

que soportar el peso de las cuchillas y las vibraciones de estas causadas

por su rotación.

5.1.2. DISEÑO MECÁNICO

a) MEMORIA DE CÁLCULO

I) SISTEMA DE CUCHILLAS Para garantizar un proceso de triturado óptimo, se requiere de un

sistema de cuchillas fijas y móviles.

En el caso de las cuchillas móviles, se necesitan 8, las cuales están

distribuidas entre 2 sistemas de sujeción, desfasado cada sistema 45o, lo

68

que provoca que solo se utilice la mitad de la energía destinada para el

proceso de trituración por parte del motor.

Figura 5.1. Sistema de sujeción de las cuchillas fijas. Diseño: Campana-Loayza

El ángulo que debe tener la cuchilla fija es 50º para así desgarrar el

plástico sin ningún problema.

Figura 5.2. Cuchilla móvil. Diseño: Campana-Loayza

Mientras que para el sistema de cuchillas fijas se necesitan 2, las cuales

están colocadas diametralmente opuestas a 45º de acuerdo al diseño.

69

El ángulo de la cuchilla fija debe ser 45º, para garantizar un total

desgarramiento del material.

Figura 5.3. Cuchillas fijas. Diseño: Campana-Loayza

La disposición para el corte entre las cuchillas fijas y móviles es:

Figura 5.4. Disposición de las cuchillas fijas con las móviles. Diseño: Campana-Loayza

El material utilizado tanto para la cuchilla fija como la móvil es acero

DF2, este material es el indicado para ser usado en construcción

mecánica, tiene una gran resistencia al desgaste, una gran tenacidad y

buena conservación del filo.

El número necesario de cuchillas es:

NCPR 800000⋅ η⋅

Mc Rg2⋅ N3⋅ f⋅

70

La potencia de diseño del motor es:

La eficiencia de un motor eléctrico es:

La masa de las cuchillas es:

El radio de giro de las cuchillas es:

La velocidad de giro del eje del motor es:

La velocidad tangencial es:

Figura 5.5. Factores de forma para cuchillas. Fundamentos de diseño mecánico – García José.

PR 15:= Hp

η 0.8=

Mc 0.8:= Kg

Rg0.222

20.11=:= m

N 1800:= rpm

Vt Rg N⋅ 2π

60⋅ 20.92=:= m

s

f 0.016:=

NCPR 800000⋅ η⋅

Mc Rg2⋅ N3⋅ f⋅10=:=

71

Según nuestro diseño, el número de cuchillas tiene que ser múltiplo de

4, por lo que podemos seleccionar 8 o 12.

Según la capacidad del molino, el número óptimo de cuchillas es 8.

Figura 5.6. Disposición de las cuchillas móviles. Diseño: Campana-Loayza

El porta cuchillas es el elemento de sujeción de las cuchillas, sus

dimensiones son estándar, y el material propicio para su construcción es

el acero AISI 4340, por su gran resistencia al desgaste, la abrasión, el

impacto y deslizamiento.

72

Figura 5.7. Porta cuchillas. Diseño: Campana-Loayza

Para evitar el deterioro del porta-cuchillas así como de las cuchillas

móviles, se ha colocado en medio de estos 2 elementos una especie de

fusible mecánico, el que ha sido diseñado con un acero de menores

propiedades mecánicas al de las otras partes, con el fin de preservar la

integridad y la vida útil de las cuchillas y del porta-cuchillas.

Figura 5.8. Fusible mecánico. Diseño: Campana-Loayza

II) TOLVA DE ALIMENTACIÓN La tolva de alimentación del molino ha sido diseñada para contener 20

kg por día de PE-HD, este volumen de plástico tiene que ser colocado

poco a poco para evitar el atascamiento de las cuchillas, y no sobre

esforzar el motor.

Existen diferentes tipos de tolvas para la alimentación de plástico:

73

Figura 5.9. Geometría de tolvas de alimentación. Fundamentos de Diseño Mecánico – Universidad del Valle

En nuestro caso, escogimos la tolva en flujo en planos asimétricos ya

que el ángulo de fricción del material con la pared ϴ no es importante

porque en el interior de la tolva se colocarán las botellas de PE-HD

compactadas, además la escogimos porque estéticamente es más

vistoso.

Figura 5.10. Tolva de alimentación. Diseño: Campana-Loayza

III) TAMIZ METÁLICO El tamiz es un elemento muy importante en el proceso de molido ya que

este asegura que el tamaño final de las hojuelas sea en preciso.

Los factores principales que garantizan el tamaño de las hojuelas de PE-

HD son el diámetro y la separación de los agujeros y el espesor del

tamiz. En nuestro caso se desea que el diámetro de la hojuela sea de

aproximadamente 5 mm, por lo que se necesita que el diámetro de los

agujero del tamiz sea menor.

74

Figura 5.11. Tamiz. Diseño: Campana-Loayza

IV) SISTEMA DE BANDAS Y POLEAS El sistema de transmisión mecánica de potencia por bandas y poleas, es

una de las formas más sencillas de transmitir movimiento entre 2 o más

ejes.

Hemos escogido este sistema de transmisión con respecto al sistema de

cadenas y catalinas, ya que nos ofrece varias ventajas como:

• La distancia entre centros de los ejes tiene una tolerancia

adecuada para su montaje.

• Alineación no tan precisa en el montaje.

• No requiere lubricación.

• La elasticidad de las correas permiten amortiguar las

vibraciones producidas a causa de cargas y torsión

elevadas.

Todas las ecuaciones fueron tomadas del catálogo de bandas y poleas

de HP-E V-belts “incluido en CD”.

75

DATOS INÍCIALES:

Horas de servicio diarias

Potencia de entrada

Velocidad de giro del motor

Velocidad de giro del eje principal

Factor de servicio (Tabla 1)

Efectos externos a causa de polvo o suciedad (Tabla 2)

Factor de servicio total

Potencia de Diseño

Seleccionamos un motor de 20 HP, el cual está disponible en el mercado

KW

ANÁLISIS DE BANDAS

Ingresamos a la tabla #3 5.3con la potencia de Diseño y con el número

de revoluciones del motor.

Según nuestras necesidades, necesitamos una banda tipo B.

5.3

ANEXO 1.6

Hs 8:= h

PI 15:= Hp

n1 1750:= Rpm

n2 600:= Rpm

Kd 1.1:=

Efx 0.1:=

Ks Kd Efx+:=

Ks 1.2=

Pd PI Ks⋅:=

Pd 18= Hp

PD 20:= Hp

Pd 0.746 PD⋅:=

Pd 14.92=

76

RELACIÓN DE TRANSMISIÓN

La relación de transmisión que existe entre el motor y el eje auxiliar la

determinamos asumiendo la velocidad de entrada al eje auxiliar.

DIÁMETRO DE LAS POLEAS

RELACIÓN DE TRANSMISIÓN REAL

VELOCIDAD DE LA BANDA

El rango en la que se encuentra la velocidad es:

Diámetro de la polea del eje motriz (Tabla 5)

mm

Diámetro de la polea del auxiliar

mm

El diámetro estándar más aproximado según tablas es:

inentradan_salida

i 7≤

i1n1n2

:=

i1 2.92=

Dp m 170:=

Dpc i1 Dpm⋅:=

Dpc 495.83=

Dp c 500:= mm

ir1Dp cDp m

:=

ir1 2.94=

77

DISTANCIA MÍNIMA ENTRE CENTROS

Segunda condición

La distancia mínima asumida es:

LONGITUD DE LA BANDA

Mediante esta longitud seleccionamos la banda de longitud estándar5.4

Por lo tanto se ha escogido la banda B85

5.4

ANEXO 1.7

Primera condición

5ms

Vtp≤ 25ms

≤

Vtpπ n1⋅ Dpm⋅

60000:=

Vtp 15.58=ms

Cmax Dpc:=

Cmax 500= mm

CminDpc 3 Dpm⋅+

2:=

Cmin 505= mm

C 500:= mm

Lpteórica 2 C⋅ π2

Dpc Dpm+( )⋅+Dpc Dpm−( )2

4 C⋅+:=

Lpteórica 2106.88= mm

Lp real 2200:= mm

78

DISTANCIA DE CENTROS REAL

TOLERANCIA DE LA DISTANCIA DE CENTROS REAL LA PARA

INSTALACIÓN (Anexo 1.7)

FACTORES DE CORRECCIÓN

Determinaremos los factores de corrección debido al ángulo de contacto

y a la longitud total de la banda (Anexo 1.7)

Factor de corrección del ángulo

Factor de corrección por arco de contacto

Factor de corrección de la longitud de la banda

Kθ 0.91:=

KL 1:=

Creal CLpreal Lpteórica−

2+:=

Creal 546.56= mm

Cmin Creal 30−:=

Cmin 516.56= mm

Cmax Creal 50+:=

Cmax 596.56= mm

Dpc Dpm−

Creal0.6=

β 145:=

79

NÚMERO DE BANDAS

CAPACIDAD DE POTENCIA DE LA BANDA

Mediante la tabla 11 se determina la capacidad de transmisión de cada

banda según los valores de la velocidad de entrada y el diámetro de la

polea matriz

Debido a la relación de transmisión, se debe tomar en cuenta una

potencia adicional.

La potencia obtenida multiplicada por los factores de corrección es:

Por lo que el número de bandas requeridas es:

Padic 0.60:= Kw

PB Pu Padic+:=

PB 6.05= Kw

Pu1 PB KL⋅ Kθ⋅:=

Pu1 5.51= Kw

NbPdPu1

:=

Nb 2.71=

Nb 3:=

Pu 5.45:= Kw

ir1 2.94=

80

ANCHO DE LA POLEA

Para bandas C el ancho de la polea de 2 ranuras es:

Resumen

1 Polea doble Dpm = 170 mm

1 Polea doble Dpc = 500 mm

2 Bandas C85

Ancho de la polea= 63 mm

V) DISEÑO DEL EJE PRINCIPAL Para realizar el Diseño del eje, se debe tomar en cuenta que trabajará a

fatiga y se debe cuantificar las cargas producidas por los elementos

constitutivos del sistema de cuchillas y por el conjunto polea-acople.

Torque producido en el eje principal

La fuerza tangencial producida en el eje es:

Para cuantificar las cargas en el eje, se hizo la simulación de los

elementos en el Solid Works 2009.

B 63:= mm

Tqp63025 PD⋅

n2:=

Tqp 2100.83= Lb pulg⋅

Ft2 Tqp⋅

Dpm25.4

:=

Ft 627.78= Lb

81

Tabla 5.1. Propiedades físicas del sistema de trituración polea-eje-cuchillas

ELEMENTO PROPIEDADES FÍSICAS

CUCHILLAS

PORTA CUCHILLAS

BLOQUE SUJETADOR

POLEA CONDUCIDA

82

ACOPLE DE LA POLEA

EJE PRINCIPAL

Elaboración: Campana-Loayza

Figura 5.12. Conjunto armado. Eje, polea, acople y sistema de cuchillas. Diseño: Campana-Loayza

83

CARGAS ESTÁTICAS

Figura 5.13. Diagrama de cargas distribuidas estáticas soportadas por el eje principal. Simulación MD-Solid 3.5.

A lo largo de cada tramo del eje, voy ubicando los pesos de cada

elemento como una carga distribuida.

Tabla 5.2. Cargas distribuidas a lo largo del eje principal.

Nombre DESCRIPCIÓN Masa

(Kg)

Distancia

(mm)

Carga dist.

(N.m)

w1 Peso propio del eje 31.84 690 452

w2 Peso del conjunto polea-acople

33.32 100 3266

w3 Peso del conjunto porta cuchillas-cuchillas

10.05 400 247


Mediante conceptos de estática básica realizamos los diagramas de

cortante y de momento flector para así determinar los valores máximos

de cada diagrama. Los diagramas son ratificados por el programa MD

SOLID.

Figura 5.14. Diagrama de cortante producido por las cargas estáticas sobre el eje. Simulación MD-Solid 3.5.

84

Las reacciones en los apoyos son:

Ay= 580 N

By= 142 N

Figura 5.15. Diagrama de momento flector producido por las cargas estáticas sobre el eje. Simulación MD-Solid 3.5.

El cortante máximo en el diagrama es:

Vmax= 379.7 N

El momento flector máximo es:

Mmax= 25.2 N.m

CARGAS DINÁMICAS

Un volante es un elemento mecánico que al ser acelerado absorbe y

almacena energía cinética que es entregada cuando el sistema la

necesita, reduciendo la velocidad de rotación.

Para el Diseño dinámico, el sistema de cuchillas se debe considerar

como un volante, el que nos permite reducir las variaciones de velocidad

del eje causadas por la fluctuación del par de torsión.

Al girar el volante, la fuerza centrífuga actúa sobre la masa distribuida,

intentando lanzarla hacia la periferia.

Para realizar este análisis, se puede hacer una analogía de estas

fuerzas centrífugas con las presiones dentro de un cilindro de pared

gruesa sometido a presión interna.

85

El peso específico del acero es:

La velocidad de rotación del eje del molino es:

La razón de Poisson para los aceros es:

El diámetro preseleccionado para el Diseño del eje es 89 mm o 3.5 pulg.

El diámetro descrito por las cuchillas al rotar es:

El esfuerzo tangencial es:

El radio 1 tiene que estar entre:

n n22π60

⋅ 62.83=:=rads

v 0.28:=

γ 76100:= N

m3

φa 89:= mm

φc 222:= mm

ri 0.5φa

10000.045=:= mm

roφc

20000.11=:= mm

r ri:=

σtγ

9.8n2⋅ 3 v+

8

⋅ ri2 ro2+ ri2 ro2⋅

r2+ r2

1 3v+( )3 v+

−

⋅

:=

σt 320653.58= Pa

45 r1< 111< mm

r170

10000.07=:= m

86

El esfuerzo radial es:

El esfuerzo radial en cualquier punto siempre será menor que el

tangencial

La resultante entre el esfuerzo tangencial y radial es:

La fuerza tangencial que se producirá cuando el triturador este en

funcionamiento es:

La longitud del sistema de cuchillas es:

El momento producido es:

Atπ4

101.6

1000

2⋅ 0.008=:=

σrγ

9.8n2⋅ 3 v+

8

⋅ ri2 ro2+ ri2 ro2⋅

r12− r12−

⋅

:=

σr 55579.44= Pa

σ σt 2σr 2+( ) 325434.78=:= Pa

σFAt

m2

Ftd At σ⋅:=

Ftd 2638.4= N

Lc 0.4:= m

Md FtdLc2

⋅ 527.68=:= N m⋅

MdMd 2.2⋅ 39.37⋅

9.814658.97=:= lb pulg⋅

87

Diámetro asumido de la sección critica del eje

Para realizar los cálculos seleccionamos un tipo de acero BOHLER

V155.

Resistencia ultima a la tracción

Resistencia teórica a la fatiga

FACTORES DE CORRECCIÓN APLICABLES A LA RESISTENCIA A LA

FATIGA

FACTOR DE CARGA (Flexión)

FACTOR DE TAMAÑO

FACTOR DE SUPERFICIE (Elemento maquinado)

Sut 145000:= Psi

C1 1:=

0.3 Φ≤ 10≤

C2 0.869 Φ0.097−⋅:=

C2 0.78=

A 2.7:=

b 0.265−:=

C3 ASut1000

0.265−⋅:=

C3 0.77=

ESFUERZOS A FLEXIÓN ESFUERZOS A TORSIÓN

σb32 MT⋅

π Φ3( )⋅

τt216 Tq⋅

π Φ3( )⋅

Φ 3:= pulg

Set 0.5 Sut⋅:=

Set 72500= Psi

88

FACTOR DE TEMPERATURA T<450 C

FACTOR DE CONFIABILIDAD

LÍMITE DE RESISTENCIA CORREGIDO A LA FATIGA

La sensibilidad de las muescas del material se determina según:

Constante de neuber para aceros Sut= 145 ksi

Radio de la muesca

FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS

C4 1:=

C5 0.702:=

Se C1 C2⋅ C3⋅ C4⋅ C5⋅ Set⋅:=

Se 28627.03= psi

a 0.0372:=

q1

1a

r+

0.84=:=

r 0.04:= pulg

D 3.25:=

DΦ

1.09

Torsión

A1 0.90337:=

b1 0.12692−:=

Ktt A1rΦ

b1⋅ 1.56=:=

89

FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZO A LA FATIGA

CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS PARA

ESFUERZOS CORTANTES

La ecuación para obtener el factor de seguridad es:

Flexión

A2 0.9512:=

b2 0.23757−:=

Ktf A2rΦ

b2⋅ 2.65=:=

KtKtt Ktf+

22.11=:=

Kf 1 q Kt 1−( )⋅+:=

Kf 1.93=

Kts 2:=

Kfs 1 q Kts 1−( )⋅+:=

Kfs 1.84=

1

FS16

π Φ3

4Kf MT⋅

Se

2

⋅ 3Kfs Tqp⋅

Se

2

⋅+

1

2

⋅

90

FACTOR DE SEGURIDAD PARA CARGAS ESTÁTICAS

FACTOR DE SEGURIDAD PARA CARGAS DINÁMICAS

El factor de seguridad estático es 2.8 veces mayor al dinámico, por lo

que se garantiza que el eje tendrá una vida útil prolongada.

Con el factor de seguridad dinámico comprobamos el diámetro que se

requiere para soportar las cargas.

Fs1

16

π Φ3

4Kf MT⋅

Se

2

⋅ 3Kfs Tqp⋅

Se

2

⋅+

1

2

⋅

:=

Fs 22.44=

1

FS16

π Φ3

4Kf MT⋅

Se

2

⋅ 3Kfs Tqp⋅

Se

2

⋅+

1

2

⋅

FSD1

16

π Φ3

4Kf Md⋅

Se

2

⋅ 3Kfs Tqp⋅

Se

2

⋅+

1

2

⋅

:=

FSD 8=

φ16 FSD⋅

π4

Kf MT⋅Se

2

⋅ 3Kfs Tqp⋅

Se

2

+

1

2

⋅

1

3

:=

φ 2.67=

91

El diámetro inicialmente asumido de 3 pulg o 75 mm es el correcto.

Uno de los factores críticos en el Diseño del eje son las vibraciones

producidas por las cuchillas al cortar el PE-HD, la velocidad de rotación

del eje tiene que ser un 25% menor a la velocidad crítica (resonancia).

Figura 5.16. Diagrama de cargas aplicadas sobre el eje. Diseño: Campana-Loayza

La resultante de las cargas es:

La inercia del eje es:

La longitud del eje es:

Fuerza tangencial producida en la polea

Fuerza radial producida en la polea

Fuerza tangencial producida en las cuchillas

Fuerza radial producida en las cuchillas

FT1 2797:= N

FR1 0:= N

FT2 2638.4:= N

FR2 450.6:= N

F1 FT22 FR22+ 2676.6=:= N

F2 FT12 FR12+ 2797=:= N

Iπ

6476.2( )4⋅ 1654968.7=:= mm4

L 690:= mm

92

El módulo de elasticidad del acero es:

La deflexión que produce la F1 es:

La deflexión que produce la F2 es:

a 617.5:= mm

b 540:= mm

x1 L:=

δ1F1

6 E⋅ I⋅b a−

b

x13⋅ ab

x1 b−( )3⋅+ x1 a−( )3− b a b−( )⋅ x1⋅+

⋅:=

δ1 0.019−= mm

x2 b:=

δ2F1

6 E⋅ I⋅b a−

b

x23⋅ ab

x2 b−( )3⋅+ x2 a−( )3− b a b−( )⋅ x2⋅+

⋅:=

δ2 0.0006= mm

x3 0:= mm

δ3F1

6 E⋅ I⋅b a−

b

x33⋅ ab

x3 b−( )3⋅+ x3 a−( )3− b a b−( )⋅ x3⋅+

⋅:=

δ3 0.0711= mm

a1 272.5:= mm

x4 0:= mm

δ4F2

6 E⋅ I⋅1

a1L

−

x43⋅ x4 a1−( )3− a1L

a12− 3 a1⋅ L⋅+ 2L2−( )⋅ x4⋅+

⋅:=

δ4 0.03= mm

x5 a1:=

E 210000:= GPa

93

La deflexión máxima en el eje es:

La fuerza 1 causa la mayor deflexión del eje en el apoyo.

Según la tabla 5.2, la masa de la polea es 33.3 Kg, la del eje es 29 Kg y

la del sistema de cuchillas es 10 Kg.

La sumatoria de las masas por las deflexiones es:

La sumatoria de las masas por las deflexiones al cuadrado es:

Por lo tanto la velocidad de resonancia del eje es:

La velocidad a la que debe girar el eje tiene que ser 25% menor a la de

resonancia, por lo tanto la velocidad máxima permisible del eje es:

δ5F2

6 E⋅ I⋅1

a1L

−

x53⋅ x5 a1−( )3− a1L

a12− 3 a1⋅ L⋅+ 2L2−( )⋅ x5⋅+

⋅:=

δ5 0.05−= mm

x6 540:= mm

δ6F2

6 E⋅ I⋅1

a1L

−

x63⋅ x6 a1−( )3− a1L

a12− 3 a1⋅ L⋅+ 2L2−( )⋅ x6⋅+

⋅:=

δ6 0.03−= mm

ξ Mp δ1⋅ Me δ2⋅+ Mc δ3⋅+ 1.36=:=

u Mp δ1 2⋅ Me δ2 2⋅+ Mc δ3 2⋅+:=

δmax max δ1 δ2, δ3, δ4, δ5, δ6, ( ) 0.0711=:= mm

θ 2.65 10 4−⋅:= rad

Wn30π

g ξ⋅u

⋅

Wn30π

9800ξ

u⋅ 4409=:= rpm

94

La velocidad de rotación del eje del molino es 600 rpm, es 5.5 veces

menor a la velocidad máxima permisible; esto nos garantiza que el eje

no va a entrar en resonancia.

VI) DISEÑO DE LA SOLDADURA El Diseño del cordón de soldadura es muy importante, ya que dicho

cordón permitirá la sujeción de los porta-cuchillas con el eje, además de

resistir el torque y las fuerzas producidas en las cuchillas.

Figura 5.17. Sujeción del sistema de cuchillas con el eje mediante un cordón de soldadura. Diseño: Campana-Loayza

El electrodo preseleccionado es E7010.

Esfuerzo a la fluencia del electrodo

Esfuerzo último a la tracción del electrodo

El diámetro del eje es:

Sy 393:= MPa

Su 482:= MPa

φ 89:= mm

Wg Wn 0.25 Wn⋅− 3306=:= Rpm

95

La altura del cordón de soldadura es:

El área transversal de la soldadura es:

El torque producido en el eje es:

La fuerza producida en las cuchillas al producirse el corte es:

El momento polar de inercia de un cordón de suelda circular sometido a

torsión es:

La distancia entre el centro de gravedad y el punto en la cuchilla móvil

en que se produce el corte es:

Los esfuerzos cortantes máximo y mínimo son:

El esfuerzo producido por el torque es:

H 8:= mm

At 0.707 H⋅ π φ⋅( )⋅ 1581.43=:= mm2

Tq 237700:= N mm⋅

Fmin 0:= N

Fmax 11174.3:= N

Ju 2πφ

2

3⋅ 553681.36=:= mm3

J 0.707 H⋅ Ju⋅ 3131621.76=:= mm4

ρ 110.5:= mm

Τvmin 0:= MPa

Τvmax2Fmax

At14.13=:= MPa

τtmin 0:= MPa

οβ 51.69:=

96

MPa

El esfuerzo medio producido por la torsión es:

El esfuerzo medio alternante es:

La resistencia teórica a la fatiga es:

Los factores de corrección aplicables a la resistencia a la fatiga son:

FACTOR DE CARGA (Torsión)

FACTOR DE SUPERFICIE



El límite de resistencia corregido a la fatiga es:

τtmaxTq ρ⋅

J8.39=:=

τ τtmax 2Τvmax 2+ 2 τtmax⋅ Τvmax⋅ cos

β

57.3

⋅+:=

τ 20.42= MPa

τmτ

210.21=:= MPa

Kf 2:=

τa Kf τm⋅ 20.42=:= MPa

Se_ 0.5 Su⋅ 241=:= MPa

C1 0.577:=

A 272:=

b 0.995−:=

C2 A Su( )b⋅:=

C2 0.58=

C3 1:=

C4 1:=

Se C1 C2⋅ C3⋅ C4⋅ Se_⋅:=

97

La resistencia máxima al cortante en un cordón de suelda es:

Según el criterio de Godman, el factor de seguridad es:

El factor de seguridad nos garantiza que el cordón de soldadura

soportará sin ningún problema las cargas, el torque y el impacto.

VII) DISEÑO DE CHAVETAS

En nuestro caso, estamos en el rango:

ANCHO NOMINAL DE LA CHAVETA5.5

5.5

Una chaveta es un elemento utilizado en maquinaria, la cual nos permite transmitir un par de torsión entre un eje y algún elemento montado en esta.

Se 80.93= MPa

Ssu23

Su⋅ 321.33=:= MPa

SsuFS

τmSsu τa⋅

Se+

FSSsu

τmSsu τa⋅

Se+

:=

FS 3.52=

Φ 3= pulg

Φ 75:= mm

2.75 Φ< 3.25≤ pulg

70 Φ< 82.5≤ mm

Ac 12.7:= mm

98

PROFUNDIDAD DEL CHAVETERO

LONGITUD DE LA CHAVETA

La longitud de la chaveta tiene que ser menor a 1.5 veces el diámetro

del eje, por lo que la longitud será 100 mm.

Con las dimensiones de la chaveta, verificamos si esta resistirá las

cargas aplicadas.

El material seleccionado para la chaveta es el ASTM A36.

El esfuerzo a la fluencia del material es:

La fuerza tangencial es:

Las dimensiones de la chaveta son:

El factor de seguridad de la chaveta es:

La chaveta resistirá sin ningún problema las cargas.

Ftd 2638.4= N

2 Ftd⋅h L⋅

SyFS

Pc 5:= mm

Lch 1.5 Φ⋅:=

Lch 112.5= mm

Sy 248:= MPa

h 12.7:= mm

l 100:= mm

FscSy h⋅ l⋅( )2 Ftd⋅

:=

Fsc 59.69=

99

VIII) SELECCIÓN DE RODAMIENTOS Los rodamientos rígidos con una hilera de bolas soportan cargas

radiales y axiales, además son apropiados para revoluciones elevadas.

Estos rodamientos no son deslizables y su adaptabilidad angular es

relativamente pequeña. Por su gran variedad de aplicaciones y debido a

su precio económico, los rodamientos rígidos de bolas son los más

usados entre todos los tipos de rodamientos

Figura 5.18. Esquema de un rodamiento de bolas. Rodamientos FAG.

Según nuestros requerimientos, el diámetro del eje en donde será

colocado el rodamiento es 3 pulg o 75mm, por lo que asumo como dato

inicial las características de dicho rodamiento.

La carga estática del rodamiento es:

Rodamiento FAG 6015

FUERZA TANGENCIAL

FUERZA RADIAL

FUERZA AXIAL

Co 33.5:= Kn

Ftd 2638.4= N

Frdσr At⋅( )1000

0.45=:= KN

FadFtd

10002.64=:= Kn

100

Los factores para seleccionar el rodamiento son:

Figura 5.19. Factores radiales y axiales de rodamientos. Rodamientos FAG.

La carga dinámica equivalente es:

Por ser trabajo ligero, se ha tomado que el sistema va a trabajar 8 horas

diarias, 20 días al mes por 5 años.

El rodamiento al girar a 600 Rpm, el número de ciclos en 10000 horas

es:

FadFrd

5.86=

e 0.27:=

FaFr

e≥

5.86 0.27≥

X 0.56:=

Y 1.65:=

P X Frd⋅ Y Fad⋅+:=

P 4.61= Kn

Horas

fo 14.7:=

Zfo Fad⋅

Co1.16=:=

L 10000:=

101

La capacidad de carga dinámica del rodamiento de bolas FAG 6015 es:

Comparo que la capacidad de dicho rodamiento es 39 KN, por lo que

cumple con todas las condiciones.

IX) PERNOS DE SUJECIÓN DEL CONJUNTO POLEA-ACOPLE. El diámetro de los pernos preseleccionados es:

Colocamos 4 pernos para sujetar la polea con el acople


La fuerza producida en cada perno es:

El perno seleccionado es un tornillo métrico estándar de 12 mm de

diámetro, rosca gruesa de grado 4.6 (Anexo 1.9)

El área de esfuerzo a tensión de un perno ϕ12 es:

El límite elástico mínimo del perno de acero clase 4.6 es:

CICLO L 60⋅ n2⋅:=

CICLO 3.6 108×=

CICLOCICLO

1000000:=

Diámetro 12:= mm

Dp 100:= mm

N 4:=

Tq 237700:= N mm⋅

FTq

N Dp⋅594.25=:= N

At 84.27:= mm2

C P CICLO

1

3⋅:=

C 32.76= Kn

102

(Anexo 1.10)

Para determinar si los pernos soportarán la carga, calculo su factor de

seguridad

Los pernos soportarán sin ningún problema el torque producido por el

eje, y el impacto que producen las cuchillas.

b) SELECCIÓN DE ELEMENTOS NORMALIZADOS

I) CHAVETAS Ubicación: Conjunto polea-acople

Material: Acero ASTM A36

DIMENSIONES

Ancho: 12.7 mm

Profundidad: 5 mm

Longitud: 100 mm

II) RODAMIENTOS Rodamiento FAG 6015

Carga dinámica: 39 KN

Diámetro interno: 75 mm

Diámetro externo: 115 mm

Ancho: 20 mm

Velocidad límite: 13000 rpm

Cantidad: 2 unidades

Sy 240:= MPa

SyFS

FpernoAt

Fs SyAt

F⋅:=

Fs 34=

103

III) CHUMACERAS Ubicación: Soportes

Tipo: Silleta

Serie: UCP 215

IV) PERNOS DE SUJECIÓN Ubicación: Conjunto polea-acople

Material: Acero al carbono

Clase: 4.6

DIMENSIONES

Diámetro: 12 mm

Longitud: 100 mm

Longitud de roscado:30 mm

Tipo de rosca: Basta

Cantidad: 4

5.1.3. PLANOS

Véase en ANEXO 7.1

104

5.2. LAVADO


El Diseño de la lavadora está basado en la forma en que se encuentra el

tanque contenedor, el cual tiene una disposición inclinada de su eje

radial con respecto al eje de transmisión, logrando así que el material

contenido cambie bruscamente de posición provocando rozamiento

entre los elementos internos (PE-HD triturado + agua) y por lo tanto un

buen lavado. Para lograr un buen cambio de posición del contenido, este

no debe de sobrepasar la altura del eje y ser a la vez ser un 10% menor

al mismo.

El volumen agua necesaria para el optimo lavado es un 25% más del

volumen de material a lavarse (PE-HD triturado), de esta manera se

obtiene el volumen neto del material contenido y de esta manera se

diseña las dimensiones brutas del tanque.

Para ingresar y retirar el material a lavarse se tiene una compuerta en

disposición radial al eje del tanque que facilitará el trabajo del operario;

el tambor contará con un mirilla en una cara del tanque para que

permitirá observar el nivel del agua dentro del tanque.

El ingreso del agua se lo realizará mediante un acople de conexión

rápida anclado a la estructura, que conduce el fluido internamente por el

eje (tubo mecánico con agujeros en disposición radial), permitiendo el

ingreso del agua en el tanque, el cual se encontrará envuelta de una

malla media metálica usada para impedir el ingreso de hojuelas en el

eje.

El sistema mecánico debe trabajar a bajas revoluciones, ya que el

contenido dentro del tanque cambia de posición y esto genera fuerzas

críticas que serán soportadas por el eje. Las revoluciones

recomendables deben estar en un rango entre 40 a 85 rpm,

obteniéndolas mediante un reductor mecánico con un variador de

frecuencia para poder regular de una manera experimental y así obtener

el mejor resultado del lavado.

105

Para nuestro estudio, se regulará la velocidad del motor a 60 rpm véase

en torque generado por la carga y potencia requerida.

El sistema de transmisión utilizado entre el moto-reductor y el eje del

tanque, es el sistema de polea-banda; este sistema es el preciso para

nuestra aplicación, ya que permite reducir las vibraciones generadas en

la operación.

Para garantizar que el producto en el interior del tanque tenga un efecto

cascada, el tanque interno debe tener cuatro aletas en disposición radial

dos desde la tapa superior hasta la mitad y dos desde la tapa inferior

hasta la mitad para garantizar que se produzca un desplazamiento

turbulento.

Para poder desfogar el agua utilizada al desagüe, se utilizará una llave

de media vuelta con un filtro, para así poder separar el agua del PE-HD

previamente lavado.

a) REQUISITOS MÍNIMOS DE DISEÑO

Una máquina de Diseño sencillo de fácil construcción, bajo

mantenimiento y sencilla operación.

El Diseño se basará en un sistema de tambor rotatorio, similar

mescladora de materiales; áridos, alimentos balanceados.

El proceso de limpieza se hace necesario pues el plástico a ser reciclado

que en general está contaminado de polvo, alimentos, papel, piedrecillas

(basura solida), pegamento, grasas, químicos, aceites, etc.

El plástico triturado debe de pasar por dos etapas de lavado; el primero

(agua + detergente) y segundo (agua) y así garantizar la eliminación de

(químicos, grasas, aceites), estas dos etapas del proceso se lo realiza

con agua a temperatura ambiente.5.6

5.6 Diseño de una lavadora de plástico reciclado. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL. Departamento de materiales y procesos de fabricación.

106

Para el Diseño debe cumplir con requisitos o datos iníciales.

• Capacidad de lavado 20 Kg.

• Operación una vez cada día.

• Garantizar la limpieza del plástico de elementos contaminantes.


b) ELEMENTO CRÍTICO

El Diseño del elemento crítico, es el Diseño del eje que es un tubo

mecánico con perforaciones en forma radial para permitir el ingreso de

agua al interior del tanque hermético tomando en cuenta el torque

generado, la fatiga producida por el cambio de ubicación del material

dentro del tambor rotatorio.

Analizar la deflexión máxima producida por las fuerzas aplicadas al eje.

Analizar la soldadura de unión entre el eje y tambor la cual será una

soldadura de transmisión de fuerza y por lo tanto critica para el

funcionamiento.

107


a) MEMORIA DE CÁLCULO

I) CAPACIDAD Y DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE

LAVADORA POR TAMBOR ROTATORIO

CAPACIDAD PARA EL LAVADO

• DIMENSIONAMIENTO

TAMBOR

EL PROCESO DE LAVADO DEL PE-HD TRITURADO SE REALIZARÁ CADA DÍA.

CANTIDAD DE AGUA NECESARIA PARA EL LAVADO

mpehd 20:= Kg

δ pehd 0.95:= gr

cm3

Vpehdmpehd

δ pehd1

1000

⋅:=

Vpehd 21052.63= cm3

magua 1.25 mpehd⋅:=

magua 25= Kg

Tlav 13 273+ 286=:= ºK

δagua 1000:= Kg

m3

108

• VOLUMEN DEL TANQUE INTERNO

Figura 5.20. Representación grafica de un cono truncado

Vaguamagua

δagua1

1003

⋅:=

Vagua 25000= cm3

Vtotal Vpehd Vagua+:=

Vtotal 46052.63= cm3

V π r2⋅ h1 h2+2

⋅:=

Vtanque Vtotal103

1

⋅:=

Vtanque 4.605 107×= mm3

109

Para un mejor lavado el nivel del PE-HD triturado a lavarse mezclado con agua no debe de superar el eje y debe de estar un 10% más abajo del mismo

La altura total del tanque

Por facilidad de construcción

• ÁNGULO DE INCLINACIÓN DEL TANQUE

Figura 5.21. Ángulo de inclinación del tanque contenedor de su eje axial con respecto al eje de transmisión

= 25º30´

Rtanque 200:= mm

r Rtanque:=

h1 0:= mm

h2 2Vtanque

π r2⋅

h1−:=

h2 732.95= mm

htanque h2 1.10( )⋅:=

htanque 806.25= mm

htanque 850:= mm

φ 404:= mm

h 854:= mm

α atanφ

h

180

π⋅:=

α 25.32= º

Lt φ2 h2+( ):=

Lt 944.7= mm

110

II) TORQUE GENERADO POR LA CARGA Y POTENCIA REQUERIDA

Para cuantificar las cargas, se hizo la simulación de los elementos en el

Solid Works 2009

Figura 5.22. Conjunto tambor. Diseño: Campana-Loayza

Tabla 5.3. Propiedades físicas del conjunto tambor


PROPIEDADES FÍSICAS CANTIDAD UNIDAD MASA 26.25 Kg CENTRO DE MASA X=444.19 mm

Y=-1.55 Z=-0.01

Donde Nc es la velocidad crítica de rotación del molino a partir de la cual la energía centrifuga no permite la molienda. D es el diámetro (m) del molino. La velocidad del molino debe mantenerse entre el 65% y el 80% de Vc.

D 0.250 2⋅:= m

Nc42.2

D

59.68=:= rpm

Nc 0.75 Nc⋅ 44.76=:= rpm

111

Producido por el contenido y por el peso neto del tanque Para romper la tracción que ejerce la gravedad sobre un cuerpo (PE-HD + AGUA) se coloca un 15% para incrementar el peso.

Figura 5.23. Centro de gravedad del contenido

TORQUE DEL TANQUE VACIO

n 60:= rpm

ω1 n2π1

⋅ 1

60

⋅:=

ω1 6.28= rads

gr 9.8:=m

s2

mtanque 26.25:= Kg

F mtanque( )gr:=

F 257.25= N

D 0.365:= m

Torquetv F D⋅:=

Torquetv 93.9= N m⋅

112

FUERZA TANGENCIAL DEL TANQUE

aceleración tangencial

Torque producido por fuerza tangencial

tiempo en dar una revolución

aceleración angular

TORQUE DEL CONTENIDO

Ft mtanque at⋅:=

at α r⋅:=

TFt Ft r⋅:=

TFt mtanque r2⋅ α⋅:=

t2π

ω11=:= seg

αω1t

:=

rad

seg2α 6.283=

r D:=

TFt mtanque r2⋅ α⋅:=

TFt 21.973= N m⋅

Torque1 Torquetv TFt+:=

Torque1 115.87= N m⋅

magua mpehd+ 45= Kg

F magua mpehd+( )1.15 gr⋅:=

F 507.15= N

D 0.250:= m

Torque2 F D⋅:=

Torque2 126.79= N m⋅

113

PARÁMETROS DEL MOTOR

Horas de servicio diarias

Potencia de entrada

Velocidad de entrada

Factor de servicio (Tabla 1 de catalogo HP - E V-belts)

Efectos externos a causa de polvo o suciedad (Tabla 2 de catalogo HP - E V-belts)

Por factores y factores de humedad y temperatura

Factor de servicio total

Potencia de diseño

El torque total es el torque generado por el tanque vacio y por el contenido

Hs 2:= h

Pent 2.04= Hp

n1 1200:= rpm

Kd 1.1:=

Efx 0.1 0.1+:=

Ks Kd Efx+:=

Ks 1.3=

Pd Pent Ks⋅:=

Pd 2.66= Hp

Torquet Torque1 Torque2+:=

Torquet 242.66= N m⋅

Pent Torque t ω1⋅ 1

745.7⋅:=

Pent 2.04= Hp

114

III) ANÁLISIS DE BANDAS

Potencia Comercial y por factor de seguridad

Este sistema es implementado para reducir vibraciones desde el tambor al moto reductor. Par todo este estudio nos basaremos en el catalogo HP –E V-belts Para la selección de la banda, ingresamos en la tabla con la potencia de Diseño y con número de revoluciones del motor. Tabla 2 .

Según nuestras necesidades, necesitamos una banda tipo B

RELACIÓN DE TRANSMISIÓN

La relación de transmisión que existe entre el moto reductor al eje auxiliar

Velocidad de entrada al eje auxiliar

Basándose en las recomendaciones, está en el rango de 40 a 100

rpm

Velocidad del moto reductor

PD 3:= Hp

Pd 0.745 PD⋅:=

Pd 2.23= Kw

n2 ω:=

n2 60=

n1 n2:=

inentradansalida

i 7≤

i1n1n2

:=

i1 1=

115

• DIÁMETRO DE LAS POLEAS

Diámetro de la polea del eje motriz

Tabla 5

mm

Diámetro de la polea del auxiliar

mm

Seleccionamos el diámetro estándar más aproximado de la tabla 5

• RELACIÓN DE TRANSMISIÓN REAL

• DISTANCIA ASUMIDA DE CENTROS

• LONGITUD DE LA BANDA

Mediante el Catálogo HP - E V-belts

Dpm 200:=

Dpc i1 Dpm⋅:=

Dpc 200=

Dp c 200:= mm

ir1DpcDpm

:=

ir1 1=

C 579:= mm

Lpteórica 2 C⋅ π2

Dpc Dpm+( )⋅+Dpc Dpm−( )2

4 C⋅+:=

Lpteórica 1786.32= mm

116

Mediante esta longitud seleccionamos la banda de longitud estándar de la tabla 12 sección B del catalogo HP - E V-belts

Por lo tanto se ha escogido la banda B #71

• DISTANCIA DE CENTROS REAL

Mediante la siguiente formula determinaremos la distancia real que existirá desde el motor hacia el eje auxiliar

TOLERANCIA DE LA DISTANCIA DE CENTROS REAL LA PARA INSTALACIÓN

Tabla 12


Determinaremos los factores de corrección debido al ángulo de contacto y a la longitud total de la banda

Tabla 12 del catalogo HP - E V-belts

Factor de corrección del ángulo

Factor de corrección por arco de contacto

Factor de corrección de la longitud de la banda

Lp real 1850:= mm

Creal CLpreal Lpteórica−

2+:=

Creal 611= mm

Cmin Creal 30−:=mm

Cmin 580.84=

Cmax Creal 50+:=

Cmax 660.84= mm

Dpc Dpm−

Creal0=

β 180:=

Kθ 1.00:=

KL 0.95:=

117

• NÚMERO DE BANDAS

CAPACIDAD DE POTENCIA DE LA BANDA

Mediante la tabla 11, determinamos la capacidad de transición de cada banda según los valores de la velocidad de entrada y el diámetro de la polea matriz

Debido a la relación de transmisión, se debe tomar en cuenta una potencia adicional.

FUERZA Y FLEXIÓN DE LA BANDA

Par cada banda

Con este valor de la distancia de centros, entramos a la tabla de la pág. 27 y determinamos la deflexión de cada banda.

• ANCHO DE LA POLEA

El ancho de la polea se selecciona de la tabla 18 .

Para bandas B el ancho de la polea de 1 ranuras es

KwPu 3.48:=

ir1 1=

Padic 0.23:= Kw

PB Pd Padic+:=

PB 2.46= Kw

Pu1 PB KL⋅ Kθ⋅:=

Pu1 2.34= Kw

NbPdPu1

:=

Nb 0.95=

Nb 1:=

F 30:= Kgf

Creal 611= mm

δ 1:= mm

B 25:= mm

118

IV) DISEÑO DEL ACOPLE PARA LA POLEA

Figura 5.24. Diseño del acople para la polea

Material: aluminio

Torque1 Torque1000

1

⋅:=

Torque1 2.007 105×= N mm⋅

Pesopolea 1.87:= Kg

V Pesopolea gr⋅:=

V 18.326= N

φ acople 24:= mm

Long φacople 25:= mm

yLongφacople

2:=

Mv Longφacople V⋅:=

Mv 458.15= N mm⋅

Iπ64

φ acople4⋅:=

I 1.629 104×= mm4

119

+ critico


FIGURA E-3 DEL LIBRO DE NORTON

σ xMv y⋅

I:=

σ x 0.352= MPa

rφ acople

2:=

Jπ32

φ acople4⋅:=

J 3.257 104×= mm4

τ TTorque1 r⋅

J:=

τ T 73.96= MPa

Aπ4

φ acople2⋅:=

A 452.39= mm2

τ V4

3

VA

⋅:=

MPaτ V 0.05=

σ y 0:=

σ 1σ x σ y+

2

σ x σ y−

2

2

τ T2++:=

σ 1 74.13= MPa

σ 2σ x σ y+

2

σ x σ y−

2

2

τ T2+−:=

σ 2 73.78−= MPa

Kt 1.90:=

σ 1 Kt σ 1⋅:=

σ 1 140.85= MPa

120

V) FUERZAS Y CARGAS GENERADAS AL EJE

AISI 4140 normalizado @ 1650ºF

Material dúctil

FUERZAS GENERADAS POR EL CONTENIDO DEL TANQUE

Para romper la tracción que ejerce la gravedad sobre un cuerpo (PE-HD + AGUA) se coloca un 15% para incrementar el peso.

Figura 5.25. Representación grafica de cono truncado.

Sut 655:= MPa

Sus 0.75 Sut:=

Sus 491.25= MPa

FSSusσ 1

:=

FS 3.49=

Mcont 1.15 magua mpehd+( ):=

Mcont 51.75= Kg

121

CENTRO DE GRAVEDAD

CON RESPECTO AL CENTRO DEL CONO TRUNCADO

CG = (50;265.625)

CON RESPECTO AL EJE DE GIRO DEL TANQUE

CG = (250;265.625)

INERCIA DEL CONTENIDO

Se considera el cilindro truncado como un cilindro del mismo volumen y con el mismo diámetro base

Figura 5.26. Representación del centro de gravedad del contenido

Y0h1 h2+

4

h2 h1−( )2

16 h2 h1−( )⋅+:=

X0r4

h2 h1−h2 h1+

⋅:=

h1 0:=

h2 htanque:=

r Rtanque:=

Y0h1 h2+

4

h2 h1−( )2

16 h2 h1−( )⋅+:= X0

r4

h2 h1−h2 h1+

⋅:=

Y0 265.625= mm X0 50= mm

YE 265.625:= mm XE 250:= mm

Iπ 2 r⋅( )4⋅

64:=

I 1.257 109×= mm4

122

D

Radio de giro

Teoría de ejes paralelos

FUERZA NORMAL

FUERZA TANGENCIAL

A π r2⋅:=mm2

A 1.257 105×=

rGI

A:=

rG 100= mm

IO Mcont rG1

1000

⋅

2⋅ Mcont XE

1

1000

⋅

2⋅+:=

IO 3.75= Kg m2⋅

ΣFn m ω2⋅ r⋅:=

ω1 6.28= radseg

Tn Mcont ω1 2⋅ XE1

1000

⋅

⋅:=

Tn 510.75= N

Torquet Torque:=

ΣFt m α⋅ r⋅:=

Tt− Mcont gr⋅+ Mcont α⋅ XE⋅:=

ΣM O IO α⋅:=

Torquet Mcont gr⋅ XE⋅+ IO α⋅:=

αTorquet Mcont gr⋅ XE

1

1000

⋅

⋅+

IO:=

rad

s2α 87.3=

123

FUERZA AXIAL

El desplazamiento del centro de gravedad en las dos posiciones criticas

Figura 5.27. Distancia generada por el cambio de posición

180º grados en cambiar de posición 1 a posición 2

Tt Mcont gr⋅ Mcont α⋅ XE1

1000

⋅

⋅−:=

Tt 622.28−= N

Mcont 51.75= Kg

vo 0:= ms

x 160.67:= mm

ω1 6.28= radseg

θ ω t⋅:=

tπ

ω1:=

segt 0.5=

x vo t⋅ 1

2a t2⋅+:=

a2 x⋅ 1

1000

⋅

t2:=

m

s 2a 1.29=

Ta Mcont a⋅:=

Ta 66.52= N

124

• CARGAS UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDAS

Para cuantificar las cargas , se hizo la simulación de los elementos en

el Solid Works 2009.

Tabla 5.4. Propiedades físicas del sistema de lavado y secado.

ELEMENTO PROPIEDADES FÍSICAS W1 PESO DEL EJE HUECO = 10.25 Kg

EJE

TAPÓN

W2 PESO DEL TANQUE VACIO = 26.25 Kg TANQUE

LLAVE DE BOLA 1 1/4”

125

COMPUERTA

EMPAQUE DE COMPUERTA

MIRILLA

EMPAQUE DE MIRILLA

FILTRO

126

W3 PESO DEL ACOPLE POLEA = 3.13 Kg ACOPLE

CHAVETA

POLEA


127

W1 PESO DEL EJE HUECO

a todo el largo del tubo sin costura

W2 PESO DEL TANQUE VACIO

apoyados en dos bocines de

W3 PESO DEL ACOPLE POLEA

gr 9.8= m

s2

M1 10.25 gr⋅:=

M1 100.45= N

L1 1400:= mm

W1M1L1

:=

NmmW1 0.07=

mtanque 26.25= Kg

M2 mtanque gr⋅:=

M2 257.25= N

L2 160:= mm

W2

M2L2

2:=

NmmW2 0.8=

macople 1.26:= Kg

mpolea 1.87:= Kg

mchaveta 2.26 10 3−⋅:= Kg

M3 macople mpolea+ mchaveta+( ) gr⋅:=

M3 30.7= N

128

apoyado en la rosca del acople

Figura 5.28. Cargas uniformemente distribución w1 y w3

Figura 5.29. Cargas uniformemente distribución w2 y cargas puntuales en A, B y T

L3 30:= mm

W3M3L3

:=

NmmW3 1.02=

129

Figura 5.30. Dimensiones generales del tanque. Diseño: Campana-Loayza

VI) CALCULO DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR

ANÁLISIS DE FUERZAS

carga distribuida en (N/mm)

distancia en (mm)

Torque1 2.01 105×= N mm⋅

W1 0.07=

W2 0.8=

W3 1.02=

L1 1400= L11 160:= L12 1171:= L13 69:=

L2 160=

L3 30=

130

fuerza puntuales en (N)

Figura 5.31. Fuerzas generadas en el eje. Diseño: Campana-Loayza

ΣFx = 0

Ax - 66.52 = 0

ΣFz = 0

ΣFy = 0

W1 L11⋅ 11.48=

W1 L12⋅ 84.02=

W1 L13⋅ 4.95=

W2 L2⋅ 128.63=

W3 L3⋅ 30.7=

Ta 66.52=

Tt 622.28:=

Tn 510.75=

Ax 66.52:= N

11.48− Az+ 128.63 2⋅− 622.28− 84.02− Bz+ 4.95− 30.7− 0:=

Az Bz+ 1010.69:=

Ay− 510.75+ By− 0:=

Ay By+ 510.75:=

131

Figura 5.32. Fuerzas generadas en el eje con respecto al apoyo A.

ΣMAzx = 0

ΣMAyx = 0

11.48− 80( ) 128.63 172( )⋅+ 622.28 84.02+( ) 584.5( )⋅+ 128.63 997( )⋅+ Bz 1171( )⋅− 4.95 1205.5( )+ 30.7 1225( )⋅+ 0:=

Bz11.48− 80( ) 128.63 172( )⋅+ 706.3 584.5( )⋅+ 128.63 997( )⋅+ 4.95 1205.5( )+ 30.7 1225( )⋅+

1171:=

Bz 517.38= N

Az 1010.69 Bz−:=

Az 493.31= N

510.75− 584.5( )⋅ 2.01 105⋅+ By 1171( )⋅+ 2.01 105⋅− 0:=

By510.75 584.5( )⋅

1171:=

By 254.94= N

Ay 510.75 By−:=

Ay 255.81= N

132

PLANO ZX

5.7

Aplicación de software MD Solid 3.5

• SIMULACIONES EN SOFTWARE5.7

Figura 5.33. Diagrama de cargas aplicadas estáticas soportadas por el eje plano zx

Figura 5.34. Cargas y reacciones del eje plano zx

133

Diagrama de fuerza cortante

Figura 5.35. Diagrama de fuerza cortante plano zx

Diagrama de momento flector

Figura 5.36. Diagrama de momento flector plano zx

134

5.8

Torque critico en sentido horario conferido por el moto reductor de operación

Plano YX

Torque critico en sentido horario5.8

Figura 5.37 Diagrama de cargas aplicadas estáticas soportadas por el eje plano yx

Figura 5.38. Cargas y reacciones del eje plano yx

Diagrama de fuerza cortante

Figura 5.39. Diagrama de fuerza cortante plano yx

135

Diagrama de momento flector

Figura 5.40. Diagrama de momento flector plano yx

MOMENTO RESULTANTE A 744,5 mm

FUERZA CORTANTE RESULTANTE A 744,5 mm

TORQUE

Mzx 214829.53:= N mm⋅

Myx 350221.63−:= N mm⋅

Mmax Mzx2 Myx

2+:=

Mmax 4.11 105×= N mm⋅

Mmax Mmax1

9.8

⋅ 2.2

1

⋅ 1

25.4

⋅:=

Mmax 3.631 103×= Lb pulg⋅

Vzx 310.95:= N

Vyx 254.94:= N

Vmax Vzx2 Vyx

2+:=

Vmax 402.1= N

Torque1 2.007 105×= N mm⋅

Tmax Torque11

9.8

⋅ 2.2

1

⋅ 1

25.4

⋅:=

Tmax 1.774 103×= Lb pulg⋅

136

VII) DISEÑO DEL EJE

5.9 Catalogo de TEMARIS

• DIMENSIONES DE LA TUBERÍA SIN COSTURA SCH 80

Figura 5.41. Eje hueco del sistema mecánico • DISEÑO A FATIGA

Concentradores de esfuerzos

Diámetro asumido de la sección critica del eje

TUBERÍA SIN COSTURA

Figura 5.42. Análisis químico y propiedades mecánicas TAM2455.9

Kfn 1.54:=

Dext 2.38:=

Dint 1.94:=

tDext Dint−

2:=

t 0.22= pulg

pulg

pulg

137

TAM245TM y su equivalente API 5L templado y revenido

Limite a la fluencia

Resistencia ultima a la tracción

Resistencia teórica a la fatiga

• TOLERANCIA DE FABRICACIÓN

Sobre el diámetro nominal 1%

Sobre el espesor 5%

• FACTORES DE CORRECCIÓN APLICABLES A LA RESISTENCIA A LA FATIGA

FACTOR DE CARGA (Flexión)

FACTOR DE TAMAÑO

Sy 59900:= psi

Sut 89900:= psi

Set 0.5 Sut⋅:=

Set 44950= psi

C1 1:=

A95 0.0766 Dext⋅:=

A95 0.182=

dequiA95

0.0766:=

dequi 1.543=

0.3 dequi≤ 10≤ pulg

C2 0.869 dequi0.097−⋅:=

C2 0.83=

138

FACTOR DE SUPERFICIE (Elemento maquinado)



LIMITE DE RESISTENCIA CORREGIDO A LA FATIGA

La sensibilidad de las muescas del material se determina según:

Constante de neuber para aceros Sut= 70 ksi

Radio de la muesca

Sensibilidad de la muesca

A 39.9:= b 0.995−:=

C3 ASut1000

b⋅:=

C3 0.45=

C4 1:=

C5 0.702:=

Se C1 C2⋅ C3⋅ C4⋅ C5⋅ Set⋅:=

Se 11934.51= psi

a 0.093 2:=

r 0.04:= pulg

q1

1a

r+

:=

q 0.68=

139

5.10 ANEXO 1.3 5.11

ANEXO 1.4 5.12 Factor de seguridad aceptable

• FACTORES DE CORRECCIÓN

FIGURA E-7 DEL LIBRO DE NORTON5.10

FIGURA E-8 DEL LIBRO DE NORTON5.11

FACTOR DE CONCENTRACIÓN A LA FATIGA

CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS PARA ESFUERZOS CORTANTES

FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS

5.12

Ktf 1.9:= flexion

Ktt 2.6:=

KtKtf Ktt+

2:=

Kt 2.25=

Kf 1 q Kt 1−( )⋅+:=

Kf 1.85=

Kts 2:=

Kfs 1 q Kts 1−( )⋅+:=

Kfs 1.68=

FSSy

32 Dext⋅

π Dext4 Dint

4−( ) Kfs Tmax⋅( )24 Kf⋅ Mmax⋅( )2+⋅

:=

FS 1.63=

Torsion

140

Tomando en cuenta que el motor otorgue un torque en sentido anti

horario el momento generado en el plano YX disminuye a 279300 N/mm

por lo tanto el factor de seguridad aumenta 1,9 con lo cual se comprueba

que no llega a un estado crítico.

5.13

Torque en sentido anti horario no conferido por el moto reductor ni de operación

Torque de entrada en sentido horario5.13

Myx 149521.56:= N mm⋅

Mmax Mzx2 Myx

2+:=

Mmax 2.62 105×= N mm⋅

Mmax Mmax1

9.8

⋅ 2.2

1

⋅ 1

25.4

⋅:=

Mmax 2.313 103×= Lb pulg⋅

FSSy

32 Dext⋅

π Dext4 Dint

4−( ) Kfs Tmax⋅( )24 Kf⋅ Mmax⋅( )2+⋅

:=

FS 2.54=

141

• DEFLEXIÓN MÁXIMA

Figura 5.43 Diagrama de fuerza aplicada al eje

Torque1 2.01 105×= N mm⋅

W1 L12⋅ 84.02=

Tt 622.28=

Tn 510.75=

FNeta Tt W1 L12⋅+( )2Tn

2+:=

FNeta 742.018= N

Dext 2.38= pulg

Dint 1.94= pulg

Iπ64

Dext4 Dint

4−( )⋅

25.4

1

4⋅:=

I 3.662 105×= mm4

L 1171:= mm

E 210000:= GPa

a1 584.5:= mm

142

• AGUJEROS RADIALES AL EJE HUECO

Cantidad mínima de agujero para poder evitar que exista presión interna

producida por los fluidos que se desplazan por el interior del eje hueco.

PUNTO DE ESTUDIO

La deflexión se produce donde se aplica la mayor carga al eje hueco

Juego que existe entre el eje hueco y el eje conducido es de 0.75 mm por lo tanto el eje interno no provoca al eje externo un punto de apoyo y por lo tanto no produce un factor crítico. Además la distancia crítica es a 584.5 mm donde se produce la mayor deflexión mientras que la distancia del eje conducido esta por los 479.3 mm.

Cantidad de agujeros mínimos

De esta manera se garantiza que no existirá presiones internas generadas por los fluido Distancia apropiada entre centros debe de estar entre 2 a 3 veces el diámetro del agujero radial

x2 a1:=

δ2FNeta6 E⋅ I⋅

1a1L

−

x23⋅ x2 a1−( )3− a1L

a12− 3 a1⋅ L⋅+ 2L2−( )⋅ x2⋅+

⋅:=

δ2 0.32−= mm

δMAXFNeta

3 E⋅ I⋅2 a13⋅ a14

L− L a12⋅−

⋅:=

δMAX 0.32−= mm

Dint 1.94=

a1π Dint

2⋅

42.956=:=

Dagu 0.79:=

aπ Dagu( )2⋅

40.49=:=

a1a

6.03=

pulg

pulg2

pulg

pulg2

143

VIII) DISEÑO DE LA SOLDADURA

Figura 5.44. Distancia máxima del tambor rotatorio con respecto al centro de gravedad

Electrodo E6011

Esfuerzo último a la tracción del electrodo

El diámetro del eje es:

El altura del cordón de soldadura es:

El área transversal de la soldadura es:

Su 468:= MPa

Dext 60.33:= mm

H 5:= mm

At 0.707 H⋅ π Dext⋅( )⋅:=

At 669.997= mm2

144


La fuerza producida por el contenido del tanque

El momento polar de inercia de un cordón de suelda circular sometido a torsión es:

La distancia entre el centro de gravedad y el punto más distante del tambor rotatorio

Los esfuerzos cortantes máximo y mínimo son:

El esfuerzo producido por el torque es:

MPa

Torque 200.747= N mm⋅

Fmin 0:= N

Fmax 706.3:= N

Ju 2πDext

2

3

⋅:=

Ju 1.725 105×= mm3

J 0.707 H⋅ Ju⋅:=

J 6.096 105×= mm4

ρ 365:= mm

οβ 0:=

Τvmin 0:= MPa

Τvmax2Fmax

At2.108=:= MPa

τtmin 0:= MPa

τtmaxTorque ρ⋅

J:=

τtmax 0.12=

145

El esfuerzo medio producido por la torsión es:

El esfuerzo medio alternante es:

La resistencia teórica a la fatiga es:

Los factores de corrección aplicables a la resistencia a la fatiga son:

FACTOR DE CARGA (Torsión)

FACTOR DE SUPERFICIE



τ τtmax 2Τvmax 2+ 2 τtmax⋅ Τvmax⋅ cos

β57.3

⋅+:=

τ 2.229= MPa

τmτ2

1.114=:= MPa

Kf 2:=

τa Kf τm⋅ 2.229=:= MPa

Se 0.5 Su⋅ 234=:= MPa

C1 0.577:=

A 272:= b 0.995−:=

C2 A Su( )b⋅:=

C2 0.599=

C3 1:=

C4 1:=

146

IX) SELECCIÓN DE RODAMIENTOS

5.14

Catalogo Rodamientos FAG

El límite de resistencia corregido a la fatiga es:

Figura 5.45. Características de rodamientos FAG5.14

Se C1 C2⋅ C3⋅ C4⋅ Se⋅:=

Se 80.92= MPa

Ssu2

3Su⋅ 312=:= MPa

SsuFS

τmSsu τa⋅

Se+

FSsSsu

τmSsu τa⋅

Se+

:=

FSs 32.14=

147

5.15

Catalogo SYC soporte para rodamientos

Analizando todas nuestras exigencias y tomado en cuenta que la fuerza axial cambia de sentido. La mejor opción es RODAMIENTOS DE BOLAS DE CONTACTO ANGULAR DE DOBLE HILERA

d = 2 3/8"

Figura 5.46 Esquema de un rodamiento de bolas. Rodamientos FAG.

Con soporte tipo o chumacera UPC 212-38

Figura 5.47. Características técnicas SYC5.15

148

5.3. SECADO


El Diseño de la secadora es un sistema mecánico que es acoplable y

complementario al sistema mecánico de lavado, basándose en el

dimensionamiento ya establecido del mismo para el Diseño de la

secadora.

Para el secado del PE-HD después del lavado y centrifugado se

considera que el materia absorbe 1% de la misma agua que se utilizo en

el lavado.

El sistema seca el PE-HD con aire caliente a 115ºC.

Los sistemas se ensamblan mediante un acople fijado a la estructura la

cual tiene una facilidad de montaje y desmontaje de las mangueras de

conexión tanto para el agua como para el aire caliente.

El ingreso del aire caliente se lo realiza por el acople anclado a la

estructura que conducirá el fluido por el interior del eje que es un tubo

mecánico con agujeros en disposición radial permitiendo el ingreso del

aire caliente en el tanque hermético.

Para poder desfogar el aire caliente saturado del sistema se utiliza

sistema tipo sello laberinto con desfogue de cuello de ganso que se

localiza en el acople fijo y así eliminar el agua condensada al sistema de

alcantarillado.

a) REQUISITOS MÍNIMOS

Una maquina de Diseño sencillo de fácil construcción, bajo

mantenimiento y sencilla operación.

El Diseño se basara en una secadora por aire caliente con flujo de aire

forzado.

El proceso de limpieza se hace necesario pues con el plástico reciclado

lavado adsorbe humedad y esto hace que su calidad se deteriore,

además de que es un requisito indispensable para la inyección que la

materia prima sea limpia y seca.

149

Para el diseño se debe cumplir con requisitos o datos iníciales.

• Capacidad de lavado 20 Kg.

• Operación una vez cada día.

• Garantizar el secado del plástico.


b) ELEMENTO CRITICO

El Diseño del elemento crítico; es la cuantificación de la cantidad de

calor necesario para el proceso de secado que será suministrado por

resistencias eléctricas así como la cantidad de aire necesario para

intercambio de calor por flujo forzado; necesario un secado óptimo y el

tiempo estimado de secado.

150


a) MEMORIA DE CALCULO

I) CALOR NECESARIO PARA EL SECADO

CAPACIDAD PARA EL SECADO

CALOR GANADO

AIRE = PE-HD+ RECIPIENTE + HUMEDAD

• CALOR GANADO POR EL AIRE

Temperatura de entrada al ventilador

ºK

Temperatura de entrada a la tolva

ºK

Temperatura de salida de la tolva

Pdiaria 20:= Kgdia

Tent 15 273+:=

Tent 288=

Tsec.ent 115 273+:=

Tsec.ent 388=

Tsec.sal 100 273+:=

Tsec.sal 373= ºK

TmTent Tsec.ent+

2:=

Tm 338= ºK

151

5.16

Pág. 839 Libro INCROPERA

Tabla 5.5. Tabla de propiedades termofísicas de gases a presión atmosférica5.16

Velocidad promedio de aire para el secado suministrado por el ventilador

Área de tubería circular de 2" de diámetro interno

300 338−300 350−

1.1614 ρ−1.1614 0.9950−

solve 1.034936→

ρ 1.035:= kg

m3

Cp 1.008:= KJKg ºK⋅

300 338−300 350−

184.6 µ−184.6 208.2−

solve 202.536→

µ 202.54 10 7−⋅:= N s⋅

m2

Kgm s⋅

300 338−300 350−

0.707 Pr−0.707 0.700−

solve 0.70168→

Pr 0.702:=

ν 2:= ms

D 1.93925.4

1

⋅ 1

1000

⋅:=

152

Viscosidad dinámica

Flujo turbulento

Con flujo turbulento se mejora la transferencia de calor

FLUJO MÁSICO

D 0.049= m

Aπ D2⋅

4:=

A 1.905 10 3−×= m3

Reynolds

Reynoldsρ ν⋅ D⋅

µ:=

vµ

ρ:=

v 1.957 10 5−×=m2

s

Reynoldsν D⋅

v:=

Reynolds 5033.51=

Reynolds 4000>

maire ρ ν⋅ A⋅:=

maire 3.944 10 3−×= Kgs

Qgaire maire Cp⋅ Tsec.ent Tent−( )⋅:=

Qgaire 0.398= KJs

153

5.17

Temperatura promedio del sistema mecánico en operación secadora.

• CALOR GANADO POR EL PE-HD

Por la cantidad de material a ser secado se procederá a realizar esta proceso una vez por día por motivos de costo de operación y capacidad de la misma.

Kg

KJ

• CALOR GANADO POR EL RECIPIENTE

Temperatura media de la maquina5.17

mpehd Pdiaria:=

Pdiaria 20=

Cp 2.3:= KJKg ºK⋅

Tlav 13 273+ 286=:= ºK

Tsec 100 273+ 373=:= ºK

Qgpehd mpehd Cp⋅ Tsec Tlav−( )⋅:=

Qgpehd 4.002 103×=

macero 66.32:= Kg

Tmed 60 273+ 333=:= ºK

ºKTamb 15 273+ 288=:=

Qgrecp macero Cp⋅ Tmed Tamb−( )⋅:=

Qgrecp 6.864 103×= KJ

154

5.18

Tablas termodinámicas de CARLOS J RENEDO

• CALOR GANADO POR LA HUMEDAD

masa de agua es el 1% de la masa PE-HD lavado

temperatura de ebullición del agua

Tabla 5.6. Tabla de propiedades térmicas del agua5.18

Calor sensible + Calor latente

Qgagua = Qsagua+Qlagua

ma Pdiaria1

100⋅:=

ma 0.2= Kg

Temb 91 273+:=

Temb 364= ºK

TmTlav Temb+

2:=

Tm 325= ºK

320 325.5−320 340−

1238.6 hfg−

1238.6 1027.9−solve 1180.6575→

hfg 1180.66:= KJKg

Qgagua ma Cp⋅ Tsec Tlav−( )⋅ ma hfg⋅+:=

Qgagua 276.152= KJ

155

II) RESISTENCIA ELÉCTRICA REQUERIDA

III) CAPACIDAD DEL VENTILADOR

Debido a la transferencia de calor, existente por las perdidas en la convección, conducción y radiación hacia el exterior se incrementado en un 7% el valor de la resistencia como un factor de seguridad

Comercialmente

FLUJO DE AIRE DE SECADO

ALTITUD NIVEL DEL MAR

PRESIÓN ATMOSFÉRICA EN SANGOLQUI

Entrada del aire al ventilador

Entrada al tanque

Presión de vapor

Qg Qgaire( )1.07:=

Qg 0.425= KW

Qg 0.450:= KW

h 2510:= m

P101325 1 2.25577 10 5−⋅ h⋅−( )5.2588

103:=

P 74.58= KPa

Te 15 273+:=

Te 288= K

HR 0.60:= %

KTeT 115 273+ 388=:=

HR 0.60:= %

Td 115:= ºc

156

5.19

ANEXO 1.13 5.20

ANEXO 1.14

Relación de mezcla

Salida del tanque

Tanque

Entalpia de entrada5.19

Entalpia de salida5.20

Pv6.11 e

17.27 Td⋅Td 237.3+

⋅

10:=

Pv 171.52= KPa

w 0.62198Pv

P Pv−

⋅:=

w 1.1−=

TsT 100 273+ 373=:= K

KJKgh1 110.61:=

h2 117.16:= KJKg

Qg maire h2 h1−( )⋅:=

maireQg

h2 h1−( ):=

maire 0.069= Kgs

157

5.21

Pág. 839 Libro INCROPERA

Densidad del aire a temperatura de entrada al ventilador y de salida del tanque

Tabla 5.7. Propiedades termofísicas de gases a presión atmosférica del aire5.21

250 288−250 300−

1.3947 ρ1−1.3947 1.1614−

solve 1.217392→

ρ1 1.22:= Kg

m3

350 388−350 400−

0.995 ρ2−0.995 0.8711−

solve 0.900836→

ρ2 0.9:= Kg

m3

ρaireρ1 ρ2+

2:=

ρaire 1.06= Kg

m3

Flmaireρ aire

3.283

1

⋅ 60

1

⋅:=

Fl 137.23= ft3

minCFM( )

Flmaireρaire

3600

1

⋅:=

Fl 233.33= m3

h

158

IV) TIEMPO DEL SECADO

El tiempo estimado de secado de PE-HD es de 7 horas, sin tomar en

cuenta que el sistema está en movimiento (rotatorio) y por lo tanto el

tiempo de secado se pueden reducir a la mitad5.22 ya que se genera un

efecto de rozamiento entre el aire caliente y las partículas del PE-HD

aumentado así la transferencia de calor.

Tiempo de secado de 3.5 horas para el estudio de costos de operación.

La cuantificación real del tiempo de secado se realizara de manera

experimental.

5.22

Recomendaciones Ing. Ojeda y Ing. Pérez docentes DECEM

Qgaire=Qgpehd+Qgrecp+Qgagua

Qgpehd 4.002 103×= KJ

KJ

Qgagua 276.152= KJ

Qgsec Qgpehd Qgrecp+ Qgagua+:=

KJ

Qg 0.45= KWKJs

Horas

Qgrecp 6.864 103×=

Qgsec 1.114 104×=

QgsecQg

1

3600

⋅ 6.9=

159

5.4. LAVADO Y SECADO

Los procesos de lavado y secado del PE-HD se realizan en un mismo

sistema mecánico diseñado para poder satisfacer las necesidades y

requerimientos de estos dos procesos.

Por lo cual se realizara planos de construcción tanto para la lavadora

como para la secadora en este capítulo que al fin son los mismos planos

y los mismos elementos normados.


a) SELECCIÓN DE ELEMENTOS NORMALIZADOS

I) MOTO REDUCTOR

Cantidad = 1

Con las exigencias se propone un motor reductor tipo: 5.23

Motor: REDUCTOR LINEAL 3HP

Modelo: P/HEL C412 P19,8 P100 B5B3

Con su respectivo variador de frecuencia.

II) POLEAS Características

Disco solido para una sola banda

Material: Aluminio forjado

Cantidad: 2

Dimensiones

Ancho: 25 mm

Diámetro externo: 200 mm

5.23

Inducom Anexo

Potencia = 3 Hp

Torque = 279.3 N.m

Rev. = 1200 rpm

Reductor

Rev. = 43 a 780 rpm

Motor

160

Para la conducida

Diámetro interno: 30 mm

Para la conductora

Diámetro interno: Dependiendo del eje del motor

Figura 5.48. Polea de aluminio5.24

III) BANDAS Se utilizara un sistema de banda de transmisión de fuerza desde el moto

reductor a eje de transmisión minimizando así las vibraciones

Figura 5.49. Banda de transmisión de fuerza5.25

5.24

http://www.disvecazulia.com/DISVECA/Productos%20Imagenes/Imagenes_

Productos_P.htm 5.25

http://www.acdelco.mx/bandas.html

Distancia entre centros: 611 mmMin. 580 mmMáx. 660 mm

Longitud: 1850 mm

Tipo: B#71

Cantidad : 1

161

IV) CHAVETAS Material: Acero ASTM A36

Dimensiones

Largo: 15 mm

Ancho: 6 mm

Profundidad: 6 mm

Cantidad: 1

V) EJE HUECO Un requerimiento del sistema mecánico es que el flujo en el caso del

lavado “agua” y el caso del secado “aire caliente” debe de ser

suministrado hacia el sistema por el interior del eje, por lo tanto se

escogió para esta aplicación un tubo sin costura (tubo mecánico),

necesario para poder resistir las cargas generadas por el proceso como

también la existencia en el mercado del mismo.

Por lo tanto se necesita un tubo sin costura calibre 80 de 2 pulg de

diámetro interno.

Tabla 5.8. Características técnicas del tubo sin costura calibre 80 de 2” 5.26

El cual debe de ser TAM245TM y su equivalente API5L templado y

revenido.

Y de un largo bruto especificado en planos.

5.26 Catalogo de TEMARIS

162

VI) TUBO CONDUCIDO Para conducir los fluidos dentro del tanque hermético se utilizara un tubo

sin costura (tubo mecánico) calibre 40 de 1 ½” de diámetro interno.

Tabla 5.9. Características técnicas del tubo sin costura calibre 40 de 1 1/2” 5.27

El cual debe de ser TAM245TM y su equivalente API5L.

Y de un largo bruto especificado en planos.

VII) NEPLOS Conector entre la tapa derecha y la válvula de bola de desfogue de 11/4”

roscado en su totalidad.

Neplo

Características:

Material: Acero galvanizado

Diámetro: 1 1/4 Pulg

Longitud: 2 Pulg

Cantidad: 1

Figura 5.50. Neplo de 1 ¼ pulg x 25 mm5.28

5.27

Catalogo de TEMARIS 5.28

http://val-sa.com/Conexiones.php

163

Neplo con garganta

Características:

Material: Acero galvanizado

Diámetro: 1 Pulg

Longitud: 1 Pulg

Cantidad: 1

Figura 5.51. Neplo con garganta de Ø1” x 2”5.29

VIII) VÁLVULA DE BOLA Paso total, accionada por palanca de ¼ vuelta

Cuerpo de bronce y bola cromada

Para uso; Aire, agua, aceite y gases.

Desfogue de agua

Diámetro interno: 1 1/4 Pulg

Cantidad: 1

De alimentación de agua o aire

Diámetro interno: 1 3/4 Pulg

Cantidad: 1

5.29

http://www.ingesev.com/Niple.html

164

Figura 5.52 Válvula de bola5.30

IX) EMPAQUES Se utilizara como sello de caucho alrededor para evitar filtraciones o

fugas de los fluidos

Características

Material: Caucho

Ubicación: Entre compuerta y tanque barolado

Dimensiones: Ver en planos

Espesor: 6 mm

Cantidad: 1

Figura 5.53. Empaque de caucho1. Diseño: Campana-Loayza

5.30 Catalogo Vignola industrial

165

Características

Material: Caucho

Ubicación: Entre mirilla y tanque barolado


Espesor: 3 mm

Cantidad: 1

Figura 5.54. Empaque de caucho2. Diseño: Campana-Loayza

X) MIRILLA Mirilla transparente para verificar el nivel del agua y nivel del PE-HD

Características

Material: Acrílico de alto impacto

Ubicación: Mirilla en la tapa izquierda del tanque hermético


Cantidad: 1

Figura 5.55. Mirilla de acrílico Diseño: Campana-Loayza

166

XI) TAPÓN Tapón de caucho para limitar el alcance del agua dentro del eje hueco

Características

Material: Caucho

Ubicación: Tapón para limitar el alcance del agua dentro del

eje hueco

Dimensiones: Ø1.94 pulg x 1 pulg

Cantidad: 1

Figura 5.56. Tapón de caucho

XII) FILTROS Son elementos metálicos diseñados para una amplia variedad de

aplicaciones. La media filtrante consiste de hilos metálicos entrelazados

lo cual atrapa sólidos. La media filtrante metálica se encuentra dentro de

un marco de acero estos filtros son 100% lavables y se encuentran en

una variedad de tamaños.

Tubo mecánico

Tipo: Media “malla” metálica

Ubicación: Alrededor del eje en el interior del tanque hermético

Dimensiones: 1000 mm x 200 mm

Luz: 3 mm

Cantidad: 1

167

Figura 5.57. malla metalica5.31

Desfogue

Tipo: Cilindro metálico en forma cónica

con media metálica

Ubicación: En el Neplo de salida

Dimensiones: 1 pulg de diámetro interno

Cantidad: 1

Figura 5.58. Filtro cilíndrico metálico5,32

5.31

http://www.rayter.es/prod2.htm 5.32

http://www.drpez.net/panel/showthread.php?t=295317

168

XIII) RODAMIENTOS Y CHUMACERAS Se utilizara dos rodamientos de bolas de contacto angular de doble

hilera para cargas axiales con chumaceras en conjunto o separadas.

Rodamiento

Tipo: 3212B.2ZR.TVH FAG

Ubicación: Sujeción completa

Diámetro del eje: 2 3/8 pulg

Cantidad: 2

Chumacera

Tipo: UPC 212-38 SYC

Ubicación: Sujeción completa

Diámetro del eje: 2 3/8 pulg

Cantidad: 2

Figura 5.59. Chumacera tipo SKF5.33

XIV) CUELLO DE GANSO Desfogue5.34

Tipo: Tubería de acero galvanizado

Ubicación: Salida del acople

Diámetro: 1 pulg

Largo del desfogue: 32 pulg

Cantidad: 1

5.33

http://www.skf.com/portal/skf/home/products?maincatalogue=1&lang=en&newlink

=2_11_1 5.34

Para poder desfogar el aire saturado y el agua condensada del sistema de secado hacia e

drenaje.

169

Figura 5.60. Cuello de ganso Diseño: Campana-Loayza

XV) ELEMENTOS DE SUJECIÓN

CHUMACERAS

Tipo: Perno hexagonal de cuello cuadro

Tamaño: M16x90

Longitud roscada: 26

Clase: 4.6

Ubicación: Chumaceras fijadas a estructura

Cantidad: 4

Tipo: Tuerca hexagonal

Tamaño: M16

Clase: 4.6

Ubicación: Chumaceras fijadas a estructura

Cantidad: 4

170

BOCÍN DE SUJECIÓN Y SEPARACIÓN

Tipo: Prisionero punta plana

Tamaño: M4x6

Clase: 4.6

Ubicación: Fijación del bocín al eje hueco

Cantidad: 6

COMPUERTA DEL TANQUE HERMÉTICO

Tipo: Perno mariposa

Tamaño: M10x30

Clase: 4.8

Ubicación: Compuerta del tanque hermético

Cantidad: 4


Tamaño: M10

Clase: 5.8

Ubicación: Tanque hermético

Cantidad: 4

MIRILLA

Tipo: Perno allen

Tamaño: M8x16

Clase: 4.6

Ubicación: Mirilla y tanque barolado

Cantidad: 4

Tipo: Tuerca hexagonal bridada

Tamaño: M8

Clase: 4.6

Ubicación: Mirilla y tanque barolado

Cantidad: 4

171

CORAZA DE PROTECCIÓN

Tipo: Perno hexagonal

Tamaño: M8x40

Clase: 4.6

Ubicación: Protección de la banda polea

Cantidad: 2


Tamaño: M8

Clase: 4.6

Ubicación: Protección de la banda polea

Cantidad: 2

EJE ACOPLE


Tamaño: M8x30

Clase: 4.6

Ubicación: Polea con acople de polea

Cantidad: 1

Tipo: Arandela plana

Tamaño: M8 Øext 50

Clase: 4.6

Ubicación: Polea con acople de polea

Cantidad: 1

ACOPLE


Tamaño: M10x100

Longitud roscada: 26

Clase: 4.8

Ubicación: Unión de las tapas del acople

Cantidad: 4

172

Tipo: Tuerca hexagonal abridada

Tamaño: M10

Clase: 4.8

Ubicación: Unión de las tapas del acople

Cantidad: 4


Tamaño: M8x40

Clase: 4.6

Ubicación: Acople fijación estructura fija

Cantidad: 3


Tamaño: M8

Clase: 4.6

Ubicación: Acople fijación estructura fija

Cantidad: 3

Tipo: Perno mariposa

Tamaño: M4x14

Clase: 4.6

Ubicación: Purga de agua

Cantidad: 1

173

BASE DE RESISTENCIAS ELÉCTRICAS

Tipo: Perno allen

Tamaño: M6x25

Clase: 4.6

Ubicación: Base de resistencias a la estructura fija

Cantidad: 4


Tamaño: M6

Clase: 4.6


Cantidad: 4

Tipo: Arandela plana

Tamaño: M6

Clase: 4.6


Cantidad: 4

ACOPLE DEL SOPLADOR

Tipo: Perno cabeza cilíndrica

Tamaño: M6x10

Clase: 4.6

Ubicación: Unión entre soplador y reductor cuadrado redondo

Cantidad: 4

174

XVI) SOPLADOR DE AIRE Se necesita un soplador de aire 250 m^3/h.


forma descendente; se tomaron debido a la importancia para el

desarrollo de sistema mecánico de secado del PE-HD.

• Caudal

• Precio

• Tamaño

• Instalación

• Peso

El tamaño y la instalación tienen la misma importancia.

Cuantificación de pesos por importancia

# Parámetros de evaluación 1 2 3 4 5 6 P WF 1 Caudal 0 1 1 1 1 1 5,0 33,3 2 Precio 0 1 1 1 1 4,0 26,7 3 Tamaño 0 0,5 1 1 2,5 16,7 4 Instalación 0,5 0 1 1 2,5 16,7 5 Peso 0 1 1,0 6,7 TOTAL 15,0 100

Características técnicas5.35

Ponderación:

Caudal Tamaño

Peso 1G 120 9 1G 120 10 1G 120 10 RLB 120 10 RLB 120 9 RLB 120 6 D2E 146 8 D2E 146 8 D2E 146 6

Precio Instalación 1G 120 10 1G 120 8

RLB 120 10 RLB 120 8 D2E 146 8 D2E 146 8

5.35

Anexo

175

PARÁMETROS DE SELECCIÓN WF 1G 120 RLB 120 D2E 146

RT PUNTAJE RT PUNTAJE RT PUNTAJE Caudal 33,33 9 3,00 10 3,33 8 2,67 Precio 26,67 10 2,67 10 2,67 8 2,13 Tamaño 16,67 10 1,67 9 1,50 8 1,33 Instalación 16,67 8 1,33 8 1,33 8 1,33 Peso 6,67 10 0,67 6 0,40 6 0,40

TOTAL 8,00 7,90 6,53

Por lo tanto el soplador de aire será del modelo 1G 120 de la marca

ebm-papst o su similar G2 E120-CR21-01.

Figura 5.61 1G 120 single inlet, Ø1205.36

XVII) ACOPLE CUADRADO A REDONDO Para la instalación de las mangueras flexibles circulares al soplador con

salida rectangular se debe de comprar un acople que cambie la salida de

cuadrado a redondo para su aplicación.

5.36

Catalogo EBM-PAPST

176

Figura 5.62 Acople cuadrado a redondo Diseño: Campana-Loayza

XVIII) CONDUCTO DE ALUMINIO SEMI RÍGIDO DEL SECADOR Tubería semi-rígida de conexión entre el secador y la tobera la cual

tienen un diámetro de 2 pulg. de longitud de 1 m. ideal para aire entre

una temperatura range-30ºC a +130ºC, optimo para canalizaciones

redondas u ovaladas.5.37

Con sus respectivas abrazaderas para una buena sujeción y

hermeticidad.

Figura 5.63 Tubería semi rígida de aluminio con abrazaderas de sujeción y hermeticidad.5.38

5.37http://spanish.alibaba.com/product-gs/dryer-semi-rigid-aluminum-duct- 28134215.html 5.38http://spanish.alibaba.com/product-free-img/semi-rigid-aluminum-duct-228881588.html

177

XIX) RESISTENCIAS ELÉCTRICAS Resistencias conformables (RCO)5.39

CANTIDAD 1

Tipo: 6x6

Ø interior: 30

A (ancho): 56

V (voltios): 230 V

W (watios); 250 W

S (conexiones): 1000 mm/nº2

Dirección de salida: Radial

Termopar FE-CuNi; Si

CANTIDAD 1

Tipo: 6x6

Ø interior: 30

A (ancho): 30

V (voltios): 230 V

W (watios); 200 W

S (conexiones): 1000 mm/nº2

Dirección de salida: Radial

Termopar FE-CuNi; Si

CANTIDAD 1

5.39 Catalogo RCI RESISTENCIA CALOR INDUSTRIAL S.L. www.resistencias-rci.es

178

Figura 5.64. Esquema de la resistencia eléctrica

XX) PANEL DE CONTROL El panel de control será el encargado de activar al soplador de aire y a

las resistencias eléctricas como también dar marcha al motor reductor.

Todo esto desde el mismo tablero de control

Mediante los siguientes elementos;

SOPLADOR DE AIRE

• Toggle switch5.40: interruptor ON-OFF

RESISTENCIA ELÉCTRICAS

• Toggle switch: interruptor ON-OFF

MOTO REDUCTOR

• Toggle switch: interruptor ON-OFF

5.40 Traducción: Interruptor de palanca

179

ELEMENTOS VARIOS PARA BUEN FUNCIONAMIENTO5.41

Block de terminales5.42

Protección contra corto circuito5.43

Protección térmica de seguridad5.44

Protección contra falta de aire5.45

5.4.2. PLANOS

Véase ANEXO 7.2

5.41 Manual para el buena instalación CALELEC anexo 5.42 Tablilla de terminales para voltaje de fuerza y control 5.43 Fusibles y block de fusibles 5.44 Interruptor límite de temperatura operación manual o automático 5.45 Interruptor diferencial de flujo de aire

CAPÍTULO 6 ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO

6.1 ANÁLISIS ECONÓMICO

El análisis económico nos permite establecer la factibilidad y rentabilidad

del proyecto a realizarse por la FMSB S.A., por lo cual se detallara a

continuación los costos totales del proyecto, desglosados en directos e

indirectos, y con un porcentaje por imprevistos.

6.1.1 COSTOS INDIRECTOS

Son aquellos costos indirectos que comprenden los gastos que no

influyen directamente en el costo del bien pero son necesarios para su

realización.

Tabla 6.1. Descripción de costos indirectos

GASTOS VARIOS DESCRIPCIÓN COSTO $

Insumos de oficina 200 Transporte 150 Servicios básicos 100 Imprevistos 250 TOTAL 700

7 Elaboración: Campana-Loayza 8

6.1.2 COSTOS DIRECTOS

Los costos directos o de contribución son aquellos efectuados durante la

ejecución del proyecto, y por tanto forman parte integral del mismo.

a) ASESORAMIENTO PROFESIONAL

Tabla 6.2 . Asesoramiento profesional

CARGO NOMBRE Horas Total DIRECTOR Ing. Hernán Ojeda 40 350

CODIRECTOR Ing. Pablo Figueroa 40 350

TOTAL $ 700


182

b) DISEÑO E INGENIERÍA

Tabla 6.3. Diseño e ingeniería

CARGO NOMBRE Horas Costo hora Total

RESPONSABLES DEL PROYECTO

HÉCTOR LOAYZA 640 3,50 2240

ANDRÉS CAMPANA 640 3,50 2240

TOTAL $ 4480


c) PRESUPUESTO GENERAL

Descripción de costos por concepto de construcción y montaje de los

elementos mecánicos para los diferentes sistemas mecánicos tomando

en cuenta el material, la cantidad de materia prima, el tiempo de

construcción, la mano de obra, los gastos de fabricación, los costos de

producción, los gastos administrativos y los costos de operación.

Descrito por separado para el sistema mecánico de molido y lavado-

secado

Todos los costos están sustentados con proformas6.1.

6.1

ANEXO 3

183

I) TRITURADORA COSTOS DE MAQUINADO

TIEMPO

VOLUMEN (mm3)

PESO BRUTO (Kg)

Horas

CANT MATERIAL

1 1877,97

1.1 EJE 1 AISI 6115 4062318,58 31,9 9,0 36 288,0 129,6 453,6 68,0 68,0 521,64

1.2 SUJETADOR DE LAS CUCHILLAS 6 AISI 4340 450000 21,2 60,0 240 110,4 49,7 400,1 60,0 60,0 460,09

1.3 CUCHILLAS MOVILES 8 DF2 210080 13,2 60,0 240 79,2 35,6 354,8 53,2 53,2 408,07

1.4 FUSIBLE 24 ASTM A36 14784 2,8 30,0 120 210,0 94,5 424,5 63,7 63,7 488,18

TIEMPO

CANTVOLUMEN

(mm3)CANTIDAD

(Kg)Horas

2 559,69

2.1 TOLVA 1 ASTM A366 3573919 28,06 45,0 180 168,3 75,7 424,1 63,6 63,6 487,69

2,2 APOYOS 2ASTM A36

102850 1,61 6,0 24 9,7 4,4 38,0 5,7 5,7 43,76

2,3 APOYOS POSTERIORES 2ASTM A36

48000 0,75 4,5 18 4,5 2,0 24,6 3,7 3,7 28,24

TIEMPO

CANTVOLUMEN

(mm3)CANTIDAD

(Kg)Horas

3 1579,73

3.1 PLANCHA LATERAL 2 BOHLER K100633413 9,94 36,0 144 121,3 54,6 319,9 48,0 48,0 367,91

3.2 PLANCHA FRONTAL 2 BOHLER K1001565275 20,00 36,0 144 244,0 109,8 497,8 74,7 74,7 572,47

3.3 CUCHILLA FIJA 2 BOHLER K460 324000 5,09 97,5 390 44,8 20,1 454,9 68,2 68,2 523,14

3.4 ANGULO ESTRUCTURAL 1 ASTM A3664574216,21 35,00 7,5 30 49,0 22,1 101,1 15,2 15,2 116,21

Costo Materia prima

ORDCOSTO PROD.

Gastos Adm. (15%)

Costo de operación

FMSB SANTA BÁRBARA PRESUPUESTO DE MANUFACTURA DE ELEMENTOS MECANICOS N ECESARIOS PARA EL SISTEMA DE TRITURACIÓN DE PE-HD

Gastos de fabricación

ARTICULO Costo totalCosto MOD

DESCRIPCIÓN (mm)

REQUERIMIENTO DE MATERIA PRIMA

Costo totalDESCRIPCIÓN (mm)

Costo de operación


ORD ARTICULOCosto MOD

Costo Materia prima


COSTO PROD.

Costo MOD



ORDGastos

Adm. (20%)

DIMENSIONES BRUTAS

SISTEMA DE CORTE

Gastos Adm. (20%)

Costo de operación

285 x 175 x 12.7

425 x 145 x 25.4

450 x 45, e=16

Perfil L. 75 x 75 x 6 x 6000

ARTICULO

BASTIDOR, SOPORTE Y CUCHILLAS FIJAS

Ø90 x 700

150 x 150, e=20

202 x 52, e=20

42 x 22, e=16

85 x 55 x 22

120 x 16 x 25

500 x 600 x 460, e= 3

Costo Materia prima


COSTO PROD.

TOLVA DE ALIMENTACIÓN

184

TIEMPO

CANTVOLUMEN

(mm3)CANTIDAD

(Kg)Horas

4 259,04

4.1 POLEA CONDUCIDA 1 ALUMINIO FORJ. 11367237,19 30,69 1,5 6 60,0 27,0 93,0 14,0 14,0 106,95

4.2 POLEA CONDUCTORA 1 ALUMINIO FORJ. 1197321,27 3,23 1,5 6 15,0 6,8 27,8 4,2 4,2 31,91

4.3 ACOPLE DE LA POLEA 1 ALUMINIO FORJ. 1050164,28 2,84 15,0 60 25,0 11,3 96,3 14,4 14,4 110,69

4.4 CHAVETA DEL EJE DEL MOTOR 1 ASTM A36 9025 0,07 0,8 3 0,4 0,2 3,6 0,5 0,5 4,16

4.5 CHAVETA DEL ACOPLE 1 ASTM A36 24003 0,19 0,8 3 1,1 0,5 4,6 0,7 0,7 5,34

4,6 CARCASA PROTECTORA 1 ASTM A366 1266648 9,94 24,0 96 66,8 30,1 192,9 28,9 28,9 221,82

TIEMPO

CANTVOLUMEN

(mm3)CANTIDAD

(Kg)Horas

5 270,60

5,1 COMPUERTA TRASERA 1 ASTM A366 609860,52 4,79 36,0 144 32,2 14,5 190,6 28,6 28,6 219,25

5,2 TAPA POSTERIOR 1 ASTM A366 270000 2,12 6,0 24 14,2 6,4 44,7 6,7 6,7 51,35

TIEMPO

VOLUMEN (mm3)

CANTIDAD (Kg)

Horas

6 173,36

6.1 RECIPIENTE CONTENEDOR 1 ASTM A366 547404 4,30 7,5 30 28,9 13,0 71,9 10,8 10,8 82,65

6,2 TAPA LATERAL 1 ASTM A366 192000 1,51 0,8 3 10,1 4,6 17,7 2,7 2,7 20,34

6,3 TAPA LATERAL DEL MOTOR 1 ASTM A366 112000 0,88 0,8 3 5,9 2,7 11,6 1,7 1,7 13,30

6,4 BANDEJA DE CAIDA 1 ASTM A366 413400 3,25 4,5 18 21,8 9,8 49,6 7,4 7,4 57,06

TIEMPO

Horas

490,50

TOTAL HORAS TALLER (2 PERSONAS) 122,63TOTAL DÍAS 15,33

105 x 18 x 12.7

100 x 9.5 x 9.5

4.720


Costo Materia prima

Costo MOD

285 x 175 x 12.7

780 x 530 x 1

350 x 320 x 1

600 x 320 x 1

Costo total


COSTO PROD.

Gastos Adm. (20%)

Costo de operación

Costo total

VARIOS



DESCRIPCIÓN (mm)

COSTO TOTAL

TOTAL DE HORAS HOMBRE REQUERIDAS

450 x 280 x 240

450 x 200 x 3

ARTICULO

SISTEMA DE TRANSMISIÓN

COMPUERTA DE REVISION TRASERA

Costo de operación

Gastos Adm. (20%)

Costo de operación

COSTO PROD.

Gastos Adm. (20%)

ARTICULO

DESCRIPCIÓN (mm)

Øext 170, Øint 40, e= 63

1000 x 760 x 3

ORD ARTICULOCosto MOD

Costo Materia prima

Øext 500, Øint 75, e= 63

Costo totalCosto MOD

Costo Materia prima


COSTO PROD.

DESCRIPCIÓN (mm)

REQUERIMIENTO DE MATERIA PRIMAORD

Øext 250, Øint 75, e= 40

ORD


185

ELEMENTOS DE SUJECIÓN

PERNO CLASE 4.6

CANTIDAD DESCRIPCIÓN TIPO PRECIO UNITARIO

PRECIO TOTAL

24 M10 x 50 x 26 HEXAGONAL 0,35 8,40 10 M6 x 30 x 18 HEXAGONAL 0,09 0,90 2 M10 x 70 x 30 HEXAGONAL 0,53 1,05

50 M6 ESTRELLA 0,03 1,68

TUERCA CLASE 4.6

CANTIDAD DESCRIPCIÓN TIPO PRECIO UNITARIO

PRECIO TOTAL

2 M10 HEXAGONAL 0,12 0,24

CANTIDAD 86 TOTAL 12,27 Elaboración: Campana-Loayza

MATERIALES

TIPO DE ACERO COSTO KG

PESO KG VALOR

AISI 6115 9,0 32,0 288,0 AISI 4340 9,2 12,0 110,4 DF2 8,8 9,0 79,2 ASTM A36 6,0 35,0 210,0 BOHLER K100 12,2 30,5 372,1 ASTM A366 6,7 15,0 100,8 ANGULO ESTRUCTURAL 1,4 35,0 49,0 TOTAL 1209,5


ELEMENTOS ESTÁNDAR

CHUMACERAS CANTIDAD SUBTOTAL MOTOR ELÉCTRICO 20 HP 1 780,0 CHUMACERAS 2 324,8 BANDAS 3 40,0 GARRUCHAS 4 12,0 VENTILADOR 1 40,0 TOTAL 1196,8


186

RESUMEN

DESCRIPCIÓN CANTIDAD SUBTOTAL COSTOS DE MAQUINADO 4.720,4 ELEMENTOS ESTÁNDAR 11 1.196,8 ELEMENTOS DE SUJECIÓN 86 12,27 TOTAL 5.929,5


187

II) LAVADORA Y SECADORA COSTOS DE MAQUINADO

TIEMPO

VOLUMEN (mm3)PESO BRUTO

(Kg)Horas

CANTIDAD MATERIAL

1.0 680.87

1.1 TANQUE 1 --------------- --------------- --------------- --------------- --------------- 72.0 288 160.5 72.2 520.8 78.1 78.1 598.87

1,1,1 TANQUE BAROLADO 1 ASTM A36 Ø404 x 852 e= 2 2162728 16.98 114.1

1,1,2 TAPA DE TANQUE 2 ASTM A36 Ø404 e= 2 512759 4.03 27.0

1,1,3 APOYO DEL TANQUE 2 ASTM A36 Ø 70 x 160 e= 2 140744 1.10 7.4

1,1,4ARANDELA DE APOYO 2 ASTM A36 Ø 85 e= 2

22698 0.18 1.2

1,1,7 ALETAS 4 ASTM A36 30X850 e= 3204000 1.60 10.8

1.3 EMPAQUE DE COMPUERTA 1 CAUCHO Øext 208 x 380 e= 6134602 0.13 3.0 12 5.0 2.3 19.3 2.9 2.9 22.20

1.4 COMPUERTA 1 ASTM A36 Øext 210 x 380 e= 245743 0.36 4.5 18 2.4 1.1 21.5 3.2 3.2 24.72

1.6 MIRILLA 1 ACRÍLICO 140x220 e= 392400 0.11 3.0 12 2.2 1.0 15.2 2.3 2.3 17.54

1.7EMPAQUE DE MIRILLA 1 CAUCHO 140x220 e= 3

92400 0.09 3.0 12 2.2 1.0 15.2 2.3 2.3 17.54

TIEMPO


(Kg)Horas

2.0 239.05

2.1 EJE 1 API 5L 1325630 10.41 9.0 36 78.3 35.2 149.6 22.4 22.4 172.00

2.2 POLEA 1ALUMINIO FORJADO Øext 200 Øint 30 e= 25

767729 2.08 1.5 6 4.7 2.1 12.8 1.9 1.9 14.67

2.3 CHAVETA 1 ACERO A36 288 0.00 0.8 3 0.0 0.0 3.0 0.5 0.5 3.48

2.4 ACOPLE DE POLEA 508056 3.99 4.5 18 13.7 6.2 37.9 5.7 5.7 43.58

2.5 TAPOM 1 CAUCHO 48439 0.06 0.8 3 1.1 0.5 4.6 0.7 0.7 5.32

TIEMPO


(Kg)Horas

3.0 ACOPLE 579.22

3.1 TUBO CONDUCIDO 1 ASTM A53 GR A431291 3.39 3.0 12 31.1 14.0 57.0 5.7 62.7 119.76

3.2 BUJE DE ACOPLE 1 SAE 64263894 2.07 3.0 12 39.6 17.8 69.4 6.9 76.4 145.84

3.3 BOCÍN SEPARADOR 1 SAE 64 82467 0.647 3.0 12 12.4 5.6 30.0 3.0 32.9 62.90

3.4 ACOPLE TAPA 1 1 AISI 1045 110 x 200 e= 501210000 9.50 18.0 72 32.7 14.7 119.4 11.9 131.3 250.71

3.5 ACOPLE TAPA 2 1 AISI 1045 110 x 200 e= 501210000 9.50 18.0 72 32.7 14.7 119.4 11.9 131.3 250.71

3.7 SUJECIÓN DEL ACOPLE 1 ASTM A36 310 x 100 e= 393000 0.73 4.5 18 4.9 2.2 25.1 2.5 27.6 52.74

1

DIMENSIONES BRUTAS

TAMBOR

Gastos Adm.

Costo de operación

ORD ARTICULO


Costo de operación


ORD ARTICULOREQUERIMIENTO DE MATERIA PRIMA

Costo MOD

Costo Materia prima


COSTO DE PRODUCCIÓN

REQUERIMIENTO DE MATERIA PRIMACosto MOD

TUBO MECÁNICO 2" CAL 80 x 1400

8 x 6 x 6

Ø75 x 115

Ø 1.94" x 1"

ORDCOSTO DE

PRODUCCIÓNGastos Adm.

Costo de operación

FMSB SANTA BÁRBARA PRESUPUESTO DE MANUFACTURA DE ELEMENTOS MECANICOS N ECESARIOS PARA EL SISTEMA MECANICO DE LAVADO Y SECA DO DE PE-HD


ARTICULO



DESCRIPCIÓN (mm)

Costo Materia prima

Costo Materia prima



Gastos Adm.

EJE ACOPLE

TUBO MECÁNICO 1 1/2" CAL 40 X 870

Øext 71 Øint 29 x 80


188

TIEMPO


(Kg)Horas

4.0 959.31

4.1 SOPORTE 2 --------------- --------------- --------------- --------------- --------------- 60.0 240 126.5 56.9 423.4 42.3 465.7 889.14

4,1,1 SOPORTE MIEMBRO ESTRUCTURAL 1 1 ASTM A36 1215080 19.08 8.6

4,1,2 SOPORTE MIEMBRO ESTRUCTURAL 2 1 ASTM A36 1071189 16.82 7.6

4,1,3 SOPORTE MIEMBRO ESTRUCTURAL 3 2 ASTM A36895322 14.06 6.4

4,1,4 PLANCHA DE ACERO 1 ASTM A366 670 x 735 e= 2 984900 15.46 103.9

4.5 BUJE DE SUJECIÓN 1BARRA PERFORADA 123371 1.94 4.5 18 10.6 4.8 33.4 3.3 36.8 70.17

TIEMPO


(Kg)Horas

5.0 448.69

5.2 CORAZA 1 ASTM A366 1730 x 76 + 790 x 280 e= 2 705360 11.07 24.0 96 74.4 33.5 203.9 20.4 224.3 428.20

5.4 POLEA 1 ALUMINIO FORJADO Øext 200 Øint 30 e= 25 767729 2.08 0.8 3 4.7 2.1 9.8 1.0 10.7 20.49

TIEMPO


(Kg)Horas

6.0 755.50

6.1 BASE DE RESISTENCIA 1 ----------------- ----------------- ----------------- 27.0 108 79.2 35.6 222.8 22.3 245.1 467.91

6,1,1 CUERPO 1 API 5L 1325630 10.41 78.3

6,1,2 APOYO 1 2 ASTM A36 14400 0.11 0.8

6,1,3 APOYO 2 2 ASTM A36 1920 0.02 0.1

6.7 MESA SOPORTE 1 ----------------- ----------------- ----------------- 30.0 120 11.7 5.3 136.9 13.7 150.6 287.59

6,7,1 MESA SOPORTE MIEMBRO ESTRUCTURAL 1 4 ASTM A36 158069 1.24 1.7





6,7,6 PLANCHA DE ACERO 1 ASTM A366 360 x 510 e= 3 550800 4.32 6.1

TIEMPO

Horas

297.75

TOTAL HORAS TALLER (2 PERSONAS) 148.88TOTAL DÍAS 18.61

Costo MOD

Costo Materia prima

3,663


Costo Materia prima

Costo MOD


L 20x20x3 x 510

-----------------

-----------------

L 20x20x3 x 360

L 20x20x3 x 510

L 20x20x3 x 360

Costo total



Gastos Adm.

Costo de operación


DESCRIPCIÓN (mm)ORD

PERFIL UPN C 120x20 x 760

TOTAL DE HORAS HOMBRE REQUERIDAS

COSTO TOTAL

ARTICULO

SUJECION COMPLETA

MOTOR TRANSMISIÓN CORAZA

Costo de operación

Gastos Adm.

Costo de operación


Gastos Adm.

ARTICULO

DESCRIPCIÓN (mm)ORD

ORD ARTICULOREQUERIMIENTO DE MATERIA PRIMA



SECADORA

TUBO MECÁNICO 2" CAL 80 x 160

L 20x20x3 x 490

PLT 25 x6

PLT 25 x6



Costo Materia prima





189

ELEMENTOS DE SUJECIÓN

PERNO CLASE 4.8

CANTIDAD DESCRIPCIÓN TIPO PRECIO UNIT.

PRECIO TOTAL

4 M10x30 MARIPOSA 0,25 1,00 4 M10x100x26 HEXAGONAL 0,70 2,80

CLASE 4.6 1 M4x14 MARIPOSA 0,05 0,05 5 M8x40 HEXAGONAL 0,20 1,00 4 M16x90x24 HEXAGONAL 1,55 6,20 4 M8x16 ALLEN 0,15 0,60

6 M4x6 PRISIONERO PUNTA PLANA 0,05 0,30

4 M6x25 ALLEN 0,08 0,32

4 M6x10 CABEZA CILÍNDRICA 0,07 0,28

1 M8x30 HEXAGONAL 0,16 0,16

TUERCA CLASE 5.8


PRECIO TOTAL

4 M10 HEXAGONAL 0,10 0,40 CLASE 4.8

4 M10 HEXAGONAL BRIDADA 0,10 0,40

CLASE 4.6 5 M8 HEXAGONAL 0,05 0,25

4 M8 HEXAGONAL BRIDADA 0,05 0,20

4 M16 HEXAGONAL 0,40 1,60 4 M6 HEXAGONAL 0,05 0,20

ARANDELA CLASE 4.6


PRECIO TOTAL

4 M6 PLANA 0,03 0,12 1 M8 PLANA 0,03 0,03

CANTIDAD 86 TOTAL 15,91 Elaboración: Campana-Loayza

190

MATERIALES

DESCRIPCIÓN COSTO KG PESO KG VALOR ASTM A36 6,72 35,0 235,2 ACRÍLICO 2,24 32,0 71,7 AISI 4140 3,02 12,0 36,3 ASTM A53 GR A 9,17 3,4 31,1 DF2 8,8 9,0 79,2 API 5L 7,53 10,4 78,3 ASTM A366 6,72 15,0 100,8 ANGULO ESTRUCTURAL 1,40 35,0 49,0 SAE 64 21,42 2,7 58,2 TOTAL 739,78


ELEMENTOS ESTÁNDAR

DESCRIPCIÓN CANT. PRECIO UNIT SUBTOTAL

NEPLO DE 1 1/4" x 2" 1 0,94 0,94 VÁLVULA DE BOLA 1 1/4" 1 17,63 17,63 FILTRO 1 3,00 3,00 CUELLO DE GANSO 1 5,00 5,00 VÁLVULA DE BOLA 1 3/4" 1 23,50 23,50 NEPLO CON GARGANTA DE 1" x 1" 1 0,78 0,78 CHUMACERA DE 2 3/8" 2 65,91 131,82 MOTO REDUCTOR DE 3HP 1 1580,90 1580,90 BANDA B#71 1 10,94 10,94 RESISTENCIA ELÉCTRICA 1 1 15,00 15,00 RESISTENCIA ELÉCTRICA 2 1 23,00 23,00 SOPLADOR 1 98,94 98,94 REDUCCIÓN CUADRADO REDONDO 1 32,00 32,00 TABLERO DE CONTROL 1 30,00 30,00 MANGUERA DE ALUMINIO 1 2 9,95 19,90 CAUCHO 1 4,00 4,00 TOTAL 1997,36


191

RESUMEN:

DESCRIPCIÓN CANTIDAD SUBTOTAL COSTOS DE MAQUINADO 3.662,62 ELEMENTOS DE SUJECIÓN 67 15,91 ELEMENTOS ESTÁNDAR 18 1.997,36 TOTAL 5.675,89


d) PERSONAL OPERATIVO

Rubro incluido en el valor de sistemas mecánicos.

PERSONAL PROFESIONAL ENCARGADO DE SUPERVISIÓN

Tabla 6.4. Personal profesional encargado de la supervisión

CARGO Meses Salario Total ING. RESPONSABLE DE PRODUCCIÓN* 2 1000 2000 ING. SUPERVISOR** 2 800 1600

TOTAL $ 3600

* ING. PABLO FIGUEROA **ING DANNY CÁRDENAS


PERSONAL PROFESIONAL ENCARGADO DE LA MANUFACTURA

Tabla 6.5. Personal profesional encargado de la manufactura

CARGO Meses Salario Total

OBRERO 1 2 296 592

OBRERO 2 2 240 480

TOTAL $ 1072

* Obrero 1 "Cristian Aguirre" - Obrero 2 "Edgar Jácome" sujetos a cambio ** Salario neto6.2


6.2

Información otorgada por el departamento de recursos humanos de FMSB S.A.

192

e) MATRICERÍA

Valores de matricería requerida para la producción de inversión en el

primer año.

Tabla 6.6. Valores por concepto de matricería

DESCRIPCIÓN COSTO

$ PRODUCTOS VARIOS

ARMADOR 10000

PINZAS 1 5000

PINZAS 2 4500

TOTAL 1 19500 MATRICERÍA PARA CONFORMADO

PINZAS 1 3000

PINZAS 2 2000

TOTAL 2 5000 LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES

TACO PLÁSTICO CAL. 12 6000

TACO INTERMEDIO 2000

CILINDRO EXPLOSIVO 4000

GUARDAMANO TRUFLY 5000

CULATA (ESCOPETA/TRUFLY)* 0

GUARDAMANO ESCOPETA 5000

TOTAL 3 17000 TOTAL 36500

* Existencia en la fábrica


193

f) MATERIA PRIMA

Costo de materia prima (polietileno de alta densidad PE-HD), cuantificada en empresas locales con disponibilidad inmediata del producto.

Tabla 6.7 Referencia precios de botellas plásticas de desecho recicladas

COMPRA DE BOTELLAS PLÁSTICAS DE DESECHO RECICLADAS LOCALIZACIÓN VENTA OBSERVACIONES

PROVEEDORAS $/Kg GRAHAM RECICLAJE Quito 0,15 MAT. PRIMA S.A. Quito 0,18 MEGA RECICLAJE Quito 0,20 RECICLART Quito 0,28 Plástico limpio RECIPLASTEC Quito 0,20 Plástico limpio BIOCYCLE Quito 0,17

Valor de compra ($/Kg) 0,20 Proceso de limpieza requerido 6.3

Valor de materia prima de PE-HD ($/Kg) 1,5 Virgen pellets

RESUMEN $/Kg

Reciclado Compra 0,20 Virgen Compra 1,50


6.3

Retiro de etiquetas y tapas dependiendo del lote.

194

6.2 ANÁLISIS FINANCIERO

6.2.1 FINANCIAMIENTO

Financiamiento para la materialización del proyecto

a) INVERSIÓN FIJA

Tabla 6.8. Presupuesto de proyecto

PRESUPUESTO DEL PROYECTO DESCRIPCIÓN PRESUPUESTO FMSB REC. PROPIOS ESPE

HONORARIOS PROFESIONALES 700 700

PERSONAL PROFESIONAL ENCARGADO DE MANUFACTURA 1072 1072

PERSONAL PROFESIONAL ENCARGADO DE SUPERVISION 3600 3600

HONORARIOS A ESTUDIANTES 4480 4480 GASTOS VARIOS 27271 27271 INYECTORA 21300 21300 MATRICERÍA 41500 41500

SISTEMAS MECÁNICOS 11601 11601 TOTAL 111524 106344 4480 700

* Inyectora precio de compra e importación ANEXO 3.1 *** Sistemas mecánicos presupuesto general


195

b) INVERSIÓN VARIABLE

Tabla 6.9. Valores por concepto de materia prima primer año

PRIMER AÑO Línea de armas y municiones $ $ Materia prima virgen 2.594,35

2.632,79 90% material virgen y 10%

reciclado Materia prima reciclada 38,43 Productos varios $ $ Materia prima virgen 39.570,00


reciclado Materia prima reciclada 1.319,00 TOTAL 1 43.521,79

Pinzas 1 Resortes metálicos 90.000,00 pinzas 2 Resortes metálicos 90.000,00

TOTAL 2 180.000,00

AÑO MATERIA PRIMA 1 223.521,79


c) FINANCIAMIENTO

Financiamiento otorgado por HOLDING DINE S.A.

Tabla 6.10 Financiamiento del proyecto FMSB

FINANCIAMIENTO CAPITAL 329.866,2 PERIODOS 3 AÑOS TASA 12%

CUOTA PAGO INTERÉS

AMORTIZACIÓN CAPITAL SALDO

329.866,18 -

137.339,45 39.583,94 -97.755,51 232.110,67 -

137.339,45 27.853,28 -109.486,17 122.624,51 -

137.339,45 14.714,94 -122.624,51 0,00


196

6.2.2 PRESUPUESTO DE INVERSIÓN

a) INVERSIÓN PARA EL PRIMER AÑO

Tabla 6.11. Presupuesto de inversión primer año

DESCRIPCIÓN COSTOS $ FLUJO DE INVERSIÓN 106.344,4 Sistemas mecánicos 16.273,4 Inyectora 21.300,0 Matricería 41.500,0 Transporte 240,0 Mantenimiento 240,0 Servicios básicos 3.926,0 Costos de prueba 240,0 Materiales indirectos 22.625,0 Inyectado línea de armas y municiones

Materia prima virgen 2.594,4 2.632,8

90% material virgen y 10%

reciclado Materia prima reciclada 38,4 Inyectado productos varios Materia prima virgen 39.570,0


reciclado Materia prima reciclada 1.319,0 COSTO MATERIA PRIMA 43.521,8

Pinzas 1 Resortes metálicos 90.000,0

Pinzas 2 Resortes metálicos 90.000,0

COSTO DE RESORTES 180.000,0

TOTAL 329.866,2


197

b) DEPRECIACIÓN

Debido a que son sistemas mecánicos serán utilizados de manera

continua para un periodo de 5 años, aplicando el método de

depreciación más conocido y simple de todos, llamado como el método

de la línea recta6.4, para así prorratear la diferencia entre la vida útil

estimada del activo en referencia.

Tabla 6.12. Porcentajes anuales depreciación en línea recta6.5

AÑOS DE DEPRECIACIÓN DESCRIPCIÓN AÑOS Inyectora 10 Molde "matricería" 20 Trituradora 7 Lavadora y Secadora 7

Elaboración: Campana-Loayza .

Tabla 6.13. Valor de depreciación anula con respecto a porcentajes tabulados

BIENES DEPRECIABLES VALOR AÑOS VALOR DEP. ANUAL Inyectora 21.300 10 2.130 Molde "matricería" 41.500 20 2.075 Sistemas mecánicos 16.273 7 2.325 TOTAL 6.530


c) VARIOS

Tabla 6.14 Valores varios

DESCRIPCIÓN VALOR ANUAL Mantenimiento 240 Costos de prueba 240 Transporte 240 TOTAL 720


6.4

Método de Depreciación que toma el Costo depreciable de un Activo y lo divide entre la

vida útil del Activo para determinar el Gasto anual por Depreciación.

La depreciación en línea recta crea Gastos de Depreciación uniformes para cada uno de los

años en que un Activo se deprecia. 6.5

http://www.docstoc.com/docs/3183192/METODOS-Y-PORCENTAJES-DE-DEPRECIACION-En-

la-presente-tabla-se

198

d) ESTUDIO DE MERCADO

CUANTIFICACIÓN DEL MERCADO NACIONAL

PRODUCTOS VARIOS

Consumo de elementos conformado de plástico en el ecuador con

respecto al año 2010.

Tabla 6.15 Importaciones del rubro 3926,29,29,00 en el 2010

BANCO CENTRAL DEL ECUADOR IMPORTACIONES DESDE ENERO A NOVIEMBRE DEL 2010

NOMBRE DE ARANCEL:

PINZAS DE MATERIAS PLÁSTICAS PARA USO DOMESTICO (COLGAR ROPA Y SIMILARES)

GANCHOS Y GANCHILLOS DE MATERIAS PLÁSTICAS PARA ROPA, PIZARRAS, ETC.

CÓD. 3926,90,90,00

PAÍSES DEL PACTO ANDINO FRONTERIZOS

TONELADAS FOB. DÓLARES 6.6 COLOMBIA 747,74 3.635.170 PERÚ 90,98 505.750

838,72 4.140.920


6.6

Término de comercialización internacional que indica el precio de la mercancía a bordo de la

nave o aeronave (Free on Board). Esto no incluye fletes, seguros y otros gastos de manipulación

después de embarcada la mercancía.

199

Tabla 6.16 Producción nacional de la actividad y clase de producto en el 2010

INEC INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS

PRODUCCIÓN NACIONAL 2007

ACTIVIDAD Y CLASE DE PRODUCTO:

VAJILLAS Y DEMÁS SERVICIOS DE MESA, UTENSILIOS DE COCINA Y OTROS ARTÍCULOS DE USO DOMÉSTICO Y DE TOCADOR, DE MATERIAL PLÁSTICO: ARTÍCULOS DE COCINA, BANDEJAS DE MESA, CUBOS DE BASURA MANTELES DE PLÁSTICO, ETC.

CÓD. 25203694000

PRODUCCIÓN NACIONAL

UNIDAD DE MEDIDA CANTIDAD VALOR KILOS 28.509.970 83.355.842 UNIDADES 182.928.188 1.356.733


Figura 6.1 PIB aporte de la industria del plástico6.7

6.7

http://www.cip.org.ec/frontEnd/images/objetos/Perfil_industria_plastica%20%5BModo%20d

e%20compatibilidad%5D.pdf

200

AÑO PIB 2004 7,90% 2005 4,70% 2006 4,07% 2007 4,10% 28.509.970 2008 4,71% 29.852.790 2009 4,31% 31.139.445 2010 4,31% 32.481.555

PRODUCCIÓN DEL PAÍS

TONELADAS IMPORTACIÓN 838,7

NACIONAL 32.481,6 TOTAL 33.320,3


Producción del año 2010 referente a una empresa en particular.

PRODUCCIÓN ESTIMADA DE ELEMENTOS DE PLÁSTICO INDUSTRIAS DON BOSCO

PINZA 1 PINZA 2 ARMADORES

ELEMENTOS / INYECCIÓN (PARES)

40 40 2

TIEMPO DE INYECCIÓN (s) 20 20 20

CANTIDAD DE MAQUINAS DEL PROCESO (U)

2 1 1

PESO TOTAL (Gr) 3,40 2,60 38,20 PRECIO DE VENTA ($) 0,10 0,09 0,236 ESTIMADO ANUAL (U) 27.648.000 13.824.000 691.200 PESO TOTAL (Kg) 94.003,20 35.942,40 26.403,84

LÍNEA DE INYECCIÓN DE PLÁSTICO FMSB SANTA BARBARÁ S.A.

ESTIMADO DE LA FABRICA (U) 6.000.000 3.000.000 125.000 PESO ESTIMADO (Kg) 20.400 7.800 4.775

CAPACIDAD TOTAL (Ton) 32,98

201

INDUSTRIAS DON BOSCO FMSB SANTA BÁRBARA S.A. 21,70% 21,70% 18,08%

20,50%

A NIVEL NACIONAL

CONSUMO NACIONAL 32.481,6 100,00% INDUSTRIAS DON BOSCO 160 0,49%

FMSB SANTA BÁRBARA S.A. 33 0,11%


CUANTIFICACIÓN DEL PRECIO UNITARIO

Tabla 6.17 Costos de funcionamiento por año

COSTOS DE FUNCIONAMIENTO

CONCEPTO Mat. Prima

/ MD MOD CIF MID Ventas Finan

Materia reciclada (20%) Inyección 1.357,43 Materia virgen (80%) Inyección 42.164,35 Embalaje y Almacenamiento 22.625,00

Mano de obra directa 30.720,00

Supervisor Responsable 32.256,00

Resortes metálicos 180.000,00

Servicios básicos del galpón 3.926,00

Depreciación de maquinaria 6.529,77

Mantenimiento maquinaria 240,00 Financiamiento 137.339,45 Transporte 240,00

Gastos varios administrativos 64.059,71

Costos de prueba 240,00 TOTAL 223.521,79 63.216,00 10.935,77 22.625,00 0,00 201.399,16

202

Costo de producción 297.673,56 Gastos (20%) 224.024,16

TOTAL 521.697,71


Para obtener el precio unitario de cada elemento, cuantificamos los

costos producidos por concepto de materia prima, mano de obra directa,

gastos de fabricación por concepto de responsables de producción y

depreciación de la maquinaria así como los materiales indirectos de

empaque y costos de producción.

Tabla 6.18 Porcentaje de producción

CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN ANUAL

Kg % Línea de armas y municiones 1.921,7 5,51% Productos varios 32.975,0 94,49%

34.896,7 100,00%


Tabla 6.19 Porcentaje de producción en productos varios

CANTIDAD ANUAL

PESO UNITARIO

PESO NETO ANUAL

U Gr Kg % ARMADOR 125.000,0 38,2 4775 14,48% PINZAS 1 6.000.000,0 3,4 20400 61,87% PINZAS 2 3.000.000,0 2,6 7800 23,65% TOTAL 9.125.000,0 32.975,0 100,00%


203

Tabla 6.20 Costo unitario pinzas 1


Precio unitario de pinzas 2 bajo el mismo criterio anterior con valor de

gancho metálico en 0,03 es de USD 0.0577.

204

Tabla 6.21 Costo unitario armadores


205

Tabla 6.22 Precio unitarios mínimos de producción

ARMADOR PINZA 1 PINZA 2 Volumen de producción (Cant) 125.000 6.000.000 3.000.000 Precio mínimo USD $ 0,1435 0,0311 0,0575 INGRESO ANUALES MÍNIMOS 17.937,50 186.600,00 172.500,00

377.037,50


Para cuantificar el ingreso por concepto de venta tomaremos el precio

unitario con respecto al precio referencial de venta PVP. de este tipo de

productos menos un 10% del mismo, ya que el precio unitario calculado

de funcionamiento es inferior al PVP.

Tabla 6.23 Precios unitarios referenciales del mercado local

ARMADOR

($) PINZA1

($) PINZA 2

($) ALMACENES ESPINOZA 0,224 0,074 0,086 PICA 0,236 0,100 0,09

SUPERMAXI 0,236 0,061 0,074

PRECIO UNITARIO6.8 0,236 0,061 0,074

-10% 0,212 0,055 0,067


Tabla 6.24 Ingresos con PVP

ARMADOR PINZA 1 PINZA 2 Volumen de producción (Cant) 125.000 6.000.000 3.000.000 PVP USD $ 0,2124 0,0548 0,0668 INGRESOS ANUALES 26.550,00 328.500,00 200.250,00

555.300,00


6.8

Referencia a productos similares.

206

e) INGRESOS POR VENTAS

Para la cuantificación de los ingresos por ventas se tomara la capacidad

necesaria y real del proyecto.

La capacidad de la planta de inyección de plástico será de:

Primer año de 35 Ton/año6.9.

Capacidad del proyecto desde el primer año al tercer año.

Tabla 6.25. Capacidad de inyección

Ton/año INYECCIÓN 35

AÑOS DEMANDA ANUAL Kg/Año Kg/día Kg/h 1 2011 34560 144,0 18,0 2 2012 34560 144,0 18,0 3 2013 34560 144,0 18,0 3 2014 34560 144,0 18,0

3 2015 34560 144,0 18,0


Para la capacidad requerida por la empresa se tomará en cuenta el

criterio de capacidad de la línea de inyección de plástico6.10.

6.9

Basando en la capacidad de la inyectora detallada en el Capítulo 4 6.10

Basado en el Capitulo 3

207

Tabla 6.26. Capacidad y cantidad requerida

LÍNEA MUNICIONES ANTIMOTÍN CAL 12

PESO UNITARIO

CANTIDAD ANUAL

PESO NETO ANUAL

COSTO UNITARIO

INGRESO NETO

Gr U Kg $ $


TACO INTERMEDIO

1,5 20.000 30,0 0,1500 3.000,00

ATURDIDOR AÉREO

TACO INTERMEDIO

1,2

67.690

81,2 0,1500 10.153,50

TACO PLÁSTICO 2,2 148,9 0,0513 3.472,50 CILINDRO EXPLOSIVO 6,4 433,2 0,3000 20.307,00

ANTIMOTÍN SAQUETE TACO PLÁSTICO 2,2 23.500 51,7 0,0513 1.205,55

CAPSULA FULMINADA TACO PLÁSTICO 32,8 20.000 656,0 0,3000 6.000,00

TOTAL 131.190 1401,1

30.985,05 Elaboración: Campana-Loayza .

208

LÍNEA ARMAS

PESO UNITARIO

CANTIDAD ANUAL

PESO NETO ANUAL

COSTO UNITARIO

INGRESO NETO

Gr U Kg $ $

ESCOPETA TRUFLY CULATA 285,7 600 171,4 15,0 9.000,00 GUARDAMANO 60,5 1.200 72,6 5,0 6.000,00

ESCOPETA DE BOMBA CULATA 300,0 600

180,0 15,0 9.000,00 GUARDAMANO 161,1 96,7 10,0 6.000,00

TOTAL 2.400 520,7

30.000,00

PRODUCTOS VARIOS

PESO UNITARIO

CANTIDAD ANUAL

PESO NETO ANUAL

PRECIO UNITARIO

INGRESO NETO

Gr U Kg $ $ ARMADOR 38,2 125.000,0 4.775,0 0,212 26.550,0 PINZAS 1 3,4 6.000.000,0 20.400,0 0,055 328.500,0 PINZAS 2 2,6 3.000.000,0 7.800,0 0,067 200.250,0

TOTAL 9.125.000,0 32.975,0

555.300,0

*Pinzas se componen de dos elementos plásticos que conforma una unidad.


209

Tabla 6.27. Precio del primero año

INGRESOS NETOS $ LÍNEA MUNICIONES 30.985,0 LÍNEA ARMAS 30.000,0 PRODUCTOS VARIOS 555.300,0 PRIMER AÑO 616.285,0


f) DESCRIPCIÓN DE COSTOS DE PRODUCCIÓN

Tabla 6.28. Valores por concepto anual

DESCRIPCIÓN Cantidad Costo hora V. Total

Personal operativo 4 4,00 30.720,00

Supervisor 1 7,2 13.824,00

Responsable 1 9,6 18.432,00

Materiales indirectos 22.625,00 Servicios básicos del galpón 3.926,00


210

g) COSTOS DE PRODUCCIÓN Y OPERACIÓN

Tabla 6.29. Costos de producción y operación

PERIODOS CÓDIGO DESCRIPCIÓN 1 2 3 4 5 6

1 Costo de producción 320.298,56 331.758,47 343.676,78 356.071,82 368.962,66 1,1 Costos directos 286.497,79 297.957,70 309.876,01 322.271,05 335.161,89

1,1,1 Materia prima / materiales directos 223.521,79 232.462,66 241.761,16 251.431,61 261.488,88 1,1,2 Mano de obra directa 62.976,00 65.495,04 68.114,84 70.839,44 73.673,01

1,2 Costos indirectos 33.800,77 33.800,77 33.800,77 33.800,77 33.800,77

1,2,1 Materiales indirectos 22.625,00 22.625,00 22.625,00 22.625,00 22.625,00 1.2.3 Depreciaciones 6.529,77 6.529,77 6.529,77 6.529,77 6.529,77 1.2.4 Varios 720,00 720,00 720,00 720,00 720,00 1,2,5 Servicios básicos del galpón 3.926,00 3.926,00 3.926,00 3.926,00 3.926,00

2 Costo de operación 201.399,16 203.691,14 206.074,80 71.214,36 73.792,53

2.1.1 Varios gastos (20%) 64.059,71 66.351,69 68.735,36 71.214,36 73.792,53 2.1.2 Gastos financiamiento 137.339,45 137.339,45 137.339,45 0,00 0,00

COSTO TOTAL 521.697,71 535.449,61 549.751,58 427.286,18 442.755,19


211

h) PRESUPUESTO PROYECTADO DE UTILIDADES

Tabla 6.30. Presupuesto proyectado de utilidades

PERIODOS CÓDIGO DESCRIPCIÓN 1 2 3 4 5 6

1 Ingreso por ventas 616.285,05 640.936,45 666.573,91 693.236,86 720.966,34 2 Costo total 521.697,71 535.449,61 549.751,58 427.286,18 442.755,19 3 Utilidad bruta en ventas 94.587,33 105.486,84 116.822,33 265.950,68 278.211,15

4 15% participación de trabajadores 14.188,10 15.823,03 17.523,35 39.892,60 41.731,67

5 UTILIDAD ANTES DE IMPUESTOS 80.399,23 89.663,81 99.298,98 226.058,08 236.479,48

6 Impuesto a la renta 25% 20.099,81 22.415,95 24.824,74 56.514,52 59.119,87

7 UTILIDAD ANTES DE RESERVAS 60.299,42 67.247,86 74.474,23 169.543,56 177.359,61

8 Reservas 10.853,90 12.104,61 13.405,36 30.517,84 31.924,73 Legal 10% 6.029,94 6.724,79 7.447,42 16.954,36 17.735,96 Estatutaria 5% 3.014,97 3.362,39 3.723,71 8.477,18 8.867,98 Facultativa 3% 1.808,98 2.017,44 2.234,23 5.086,31 5.320,79

9 UTILIDAD 49.445,53 55.143,25 61.068,87 139.025,72 145.434,88


212

i) FLUJO DE NETO DE CAJA

Tabla 6.31. Flujo neto de caja

AÑO FLUJO NETO DE CAJA

1 -329.866,18 2 49.445,53 3 55.143,25 4 61.068,87 5 139.025,72 6 145.434,88


j) TIEMPO DE RECUPERACIÓN

Tabla 6.32 Tiempo de recuperación

DESCRIPCIÓN $ TOTAL INVERTIDO 329.866,2

INVERSIÓN RECUPERADA EN 5 AÑOS 450.118,2


La recuperación de la inversión es menor a los 5 años de funcionamiento

Se puede menorar el tiempo aumentando los porcentajes de reciclaje

para la elaboración de productos varios.

6.2.3 CALCULO DEL VAN Y TIR

a) VAN

Una vez determinado el costo total del proyecto y los ingresos netos de

cada año y con la utilización del programa Excel, procedemos a realizar

la iteraciones con lo cual nos determina los valores del VAN6.11.

VAN debe. Si su valor es mayor a cero, el proyecto es rentable,

considerándose el valor mínimo de rendimiento para la inversión.

Tasa de 1.5.

Tabla 6.33. VAN

VAN $ 37.557,85


6.11

“VAN” El valor actual neto es la diferencia entre todos los ingresos y todos los egresos

actualizados al periodo actual.

213

b) TIR

La tasa interna de retorno también es conocida como la tasa de

rentabilidad producto de la reinversión de los flujos netos de efectivo

dentro de la operación propia del negocio y se expresa en porcentaje.

Tabla 6.34.TIR

TIR 9,20%


Otra manera de verificar si el proyecto es rentable es la comparación del

TMAR y del TIR, el TIR debe ser mayor que el TMAR para que pueda

ser ejecutable.

El temar será determinado con la ecuación siguiente:

fiTMAR += 1

Donde:

i1 es el premio al riesgo

f es la inflación.

El premio al riesgo, se lo que se considera el premio al riesgo del 2%.

La tasa de interés activa al 31 de diciembre del 2009 es de 9.19%

Por tanto el TMAR6.12 es igual a 11.19%

Debido a que el TIR es mayor que el TMAR se define que el proyecto es

aconsejable en un 100%.

6.12

Tasa activa referencial: Banco Central del Ecuador.

http://www.bce.fin.ec/resumen_ticker.php?ticker_value=activa

CAPÍTULO 7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 CONCLUSIONES

• Para el proceso de reciclaje de plásticos para la empresa FMSB

Santa Barbará S.A., el plástico más idóneo para la reutilización es

el PE-HD, ya que su densidad entre cada reproceso disminuye en

porcentajes menores al 1%; lo que implica que la cristalinidad,

pérdida de plasticidad y absorción de los solventes, sea mínima.

• La capacidad de inyección es de 35 ton/año respectivamente,

mientras que el molino y lavadoras/secadora son de 6 ton/año, las

maquinas fueron seleccionadas y diseñadas tomando en cuenta

un crecimiento moderado a las expectativas de la fabrica.

• Ahorro en materia prima por uso de material reciclado primario y

secundario. En el primer año un ahorro de $ 8.823,3.

• En los elementos inyectados para elementos de armas y

municiones se propuso que un 10% de la materia prima sea

material reciclado de alta calidad, esto se debe de comprobar con

ensayos destructivos y no destructivos comparándolos con los

mismos elementos inyectados solo usando materia primas

vírgenes y verificar si cumple con sus normas establecidas, con lo

cual aumentar o disminuir el porcentaje de mescla según sea el

caso del elemento inyectado.

216

TRITURADORA

• El diseño del elemento crítico en la trituradora es el eje, el cual

tiene ya que este tiene que soportar el peso de las cuchillas y las

vibraciones de estas causadas por su rotación.

• El eje se diseño tanto a cargas estáticas como a dinámicas para

así garantizar su vida útil prolongada, el factor de seguridad

estático es 22.4 mientras q el de cargas dinámicas es 8.

• El sistema de cuchillas consta de un juego de 8 cuchillas móviles,

y 2 fijas. Las cuchillas fijas están dispuestas en 2 juegos de 4

cada uno, cada juego está desfasado 45º, lo que provoca que

solo se utilice la mitad de la energía destinada para el proceso de

trituración por parte del motor; mientras que las cuchillas fijas

están colocadas diametralmente opuestas. El material utilizado

tanto para la cuchilla fija como la móvil es acero DF2.

• La velocidad de resonancia del eje es 4409 RPM, y nuestra

velocidad de giro es 600 RPM. Bajo ningún concepto el sistema

va a entrar en resonancia.

LAVADORA Y SECADORA

• El diseño del elemento crítico en la lavadora es el eje que es un

tubo mecánico con perforaciones en forma radial, tomando en

cuenta todos los esfuerzos generados por la operación y

concentradores de esfuerzos generados por su geometría su

factor de seguridad fue de 1,63 en sentido horario (operación) y

2,54 en sentido antihorario.

• La secadora es un sistema complementario al sistema de lavado,

la cuantificación del calor necesario y la capacidad requerida del

ventilador son los elementos críticos en este sistema los cuales

son 450 KW y 233 m3/h.

• La capacidad de la lavadora/secadora es de 20Kg/día la cual se

debe a que el sistema mecánico funciona cada dos días.

217

• La velocidad asumida de rotación de 60 rpm, es la velocidad

límite para que se produzca el deseado efecto cascada dentro del

tanque. Con la ayuda de las aletas, la inclinación del tanque y al

ser el contenido un elemento acuoso, la velocidad del tanque para

un buen resultado debe estar en 45 rpm (75% de la velocidad

límite).

• Al inicio de la operación de funcionamiento el contenido por su

inercia se opone al movimiento incrementado en 50 N.m el torque,

lo que no hace que los elementos lleguen a un estado crítico.

7.2 RECOMENDACIONES

• Se recomienda usar PE-HD en lugar de otros plásticos ya que su

proceso tecnológico de reproceso es menos costoso e implica

menos etapas de producción.

• El reciclaje mecánico es el proceso más optimó para obtener una

composición homogénea del PE-HD proveniente de objetos que

cumplieron ya su vida útil o desechos de producción, para luego

convertirlos en elementos de armas y municiones.

• Se recomienda realizar ensayos de los elementos inyectados para

verificar sus propiedades mecánicas.

• Se recomienda comprar la materia prima reciclada aun proveedor

que nos garantice la homogeneidad y la pre limpieza de la misma

y así garantizar la calidad de la materia prima reciclada.

• La lavadora/secadora se puede utilizar también como una

mezcladora entre materia prima virgen y reciclada para obtener

una buena homogeneidad de la misma y así obtener mejores

resultados de los elementos inyectados.

218

7.3 BIBLIOGRAFÍA

• Incropera F.; Fundamentos de Transferencia de calor;; 4ª edición.

• Avallone E.A.; Marks manual del ingeniero mecánico; Traducido

del inglés por Francisco Noriega; 3ra ed. México, MacGraw Hill

• Shigley, J., Mischke C., Diseño En Ingeniería Mecánica, México,

Sexta edición MC Graw Hill, s.f.

• Larburu, N. Máquinas Prontuario, España, 13ª edición Thomson

Paraninfo, 2003.

• Norton R.; “Diseño de elementos de máquinas”, 3ra edición

• VARIOS AUTORES; “Normas de dibujo técnico ecuatoriano”;

Escuela Politécnica Nacional.

• Ingeniería mecánica Dinámica R.C. Hibbeler séptima edición

• Norma ASTM D732

• Catálogo de bandas y poleas HP-E belts.

• Catálogo de rodamientos SKF.

• Catálogo de rodamientos FAG.

• Catálogo de chumaceras SYC.

• Catálogo de motores eléctricos Siemens.

• Catálogo de válvulas Vignola.

• Catálogo de aceros Ivan Bohman 2010.

• Catálogo de aceros Bohler 2010.

ANEXO 1: SISTEMAS MECÁNICOS

1.1. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS Kt PARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A FLEXIÓN.

FUENTE: Norton R.; “Diseño de elementos de

Página 1006

ANEXOS

ANEXO 1: SISTEMAS MECÁNICOS

DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS PARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A FLEXIÓN.

FUENTE: Norton R.; “Diseño de elementos de máquinas”, Figura E2;

DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS PARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A FLEXIÓN.

máquinas”, Figura E2;

1.2. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS Kt PARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A TORSIÓN.


Página 1007

220

DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOSPARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A TORSIÓN.


GEOMÉTRICOS PARA UN EJE CON UN FILETE DE HOMBRO A TORSIÓN.


221

1.3. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS Kt PARA UN EJE CON PERFORACIÓN TRANSVERSAL A FLEXIÓN.


Página 1009

1.4. FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS GEOMÉTRICOS Kt PARA UN EJE CON PERFORACIÓN TRANSVERSAL A TORSIÓN.


Página 1009.

222

1.5. CURVAS DE SENSIBILIDAD A LAS MUESCAS DE ACERO

FUENTE: Norton R.; “Diseño de elementos de máquinas”, Figura 6.36;

Página 392.

1.6. SELECCIÓN DEL TIPO DE BANDA

FUENTE: Catálogo HP-E V-belts – Tabla 3

1.7. LONGITUD DE LAS BANDAS, TOLERANCIAS DE INSTALACIÓN Y FACTORES DE CORRECCIÓN DE BANDAS

FUENTE: Catálogo HP

224

LONGITUD DE LAS BANDAS, TOLERANCIAS DE INSTALACIÓN Y FACTORES DE CORRECCIÓN DE BANDAS


LONGITUD DE LAS BANDAS, TOLERANCIAS DE INSTALACIÓN Y

225

1.8. POTENCIA SOPORTADA POR CADA BAND


1.9. DIMENSIONES PRINCIPALES DE LAS ROSCAS GRUESAS PARTORNILLO MÉTRICO ESTÁNDAR ISO

FUENTE: Norton R.; “Diseño de elementos de máquinas”, Tabla 14.2;

Página 896.

226

DIMENSIONES PRINCIPALES DE LAS ROSCAS GRUESAS PARTORNILLO MÉTRICO ESTÁNDAR ISO


DIMENSIONES PRINCIPALES DE LAS ROSCAS GRUESAS PAR A


1.10. ESPECIFICACIONES Y RESISTENCIAPERNOS DE ACERO


Página 915.

227

ESPECIFICACIONES Y RESISTENCIAS MÉTRICAS PARA PERNOS DE ACERO

Norton R.; “Diseño de elementos de máquinas”, Tabla 14.7;

S MÉTRICAS PARA

Norton R.; “Diseño de elementos de máquinas”, Tabla 14.7;

228

1.11. TABLA DE VIGAS. VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CON CARGA CONCENTRADA


Página 915.

229

1.12. TABLA DE VIGAS. VIGA APOYADA Y EN VOLADIZO CO N CARGA CONCENTRADA


Página 916.

230

1.13. TABLA PSICROMÉTRICA

FUENTE: OTORGADA POR EL PROGRAMA COMPUTACIONAL CYTPSYCHART.

231

1.14. REPORTE DE LA TABLA PSICROMETRÍCA OTORGADO PO R EL PROGRAMA COMPUTACIONAL CYTPSYCHART.

232

FUENTE: OTORGADA POR EL PROGRAMA COMPUTACIONAL

CYTPSYCHART.

233

1.15. NORMA ASTM D732 SHEAR TEST.

Scope:

Shear strength testing is used to determine the load at which a plastic or

film will yield when sheared between two metal edges. Shear strength

results are important to designers of film and sheet products that tend to

be subjected to shear loads, or in applications where applied crushing

loads are a risk.

Test Procedure:

The test is performed by clamping a test sample attached to a 1-inch

punch between two metal fixtures. A male punch is then forced through

the hole in the metal fixture causing shear along the edge of the hole. A

universal testing machine is used to push the punch until shearing of the

specimen occurs.

Specimen size:

The specimens are usually 2-in. diameter discs or 2 in. squared plates,

with a thickness ranging between 0.05 and 0.5 in. A 7/16th in. hole is

drilled through the center of the specimen to mount it in the fixture.

Data:

The results are expressed as shear strength and are given in the units of

MPa or psi. The shear strength is calculated by dividing the force

required to shear the specimen by the area of the sheared edge. The

area of the sheared edge is equal to the circumference of the punch

multiplied by the thickness of the specimen.

Equipment Used:

Instron universal testing machine.

Shear fixture

For HDPE the shear strength at 73 F is 3380 psi.

To determinate the engine power to shear any HDPE specimen, ASTM

D732 uses the following equation:

Pr is the power required to shear the plastic specimen (Hp), t is the

HDPE shear strength (psi), Vep is specimen volume (in), Tc is the shear

time and η is efficiency of a engine.

Pr33.32τ Vep⋅86600 Tc⋅ η⋅

:=

234

1.16. TRITURADORA DE PVC EXISTENTE EN LAS INSTALACIONES DE FAME (ÁREA CALZADO).

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Potencia: 15 HP Capacidad: 30-45 Kg/h

Voltaje: 230 / 460 V Amperaje: 40 / 20

Factor de servicio: 1.15 Material: PVC

Tipo de transmisión:

Bandas y poleas

Ø Polea móvil: 130 mm

Ø Polea conducida:

500 mm

Ø Eje: 4 pulg

Número de cuchillas

móviles: 2

Número de cuchillas

fijas: 1

Número de porta -

cuchillas: 5

Sujeción de las cuchillas

al eje: soldadura

Número de bandas: 4, 2

en cada lado.

Tipo de banda: B85

Procedencia: EEUU

235

ANEXO 2: DIAGRAMAS DE FLUJO

2.1. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA LAVADORA Y SECADORA

1) Conectar la alimentacion de agua al acople rapido1.

2) Abertura de la compuerta.

3) Llenado del tanque con 20 Kg PE-HD triturado.

4) Cerrado de la compuerta.

5) Llenado parcial con agua a temperatura ambiente por medio del

acople rapido con la válvula de alimentacion abierta y con la

valvula de desfogue cerrada 2.

6) El material PE-HD triturado mesclado con agua mas detergente

comun entran en un proceso de lavado mediante funcionamiento

rotacional del tanque con la valvula de alimentación cerrada.

1 Proceso de lavado

2 Recomendaciones de llenado y operación CAPITULO 5. 5.2 LAVADO 5.2.1 PARÁMETROS DE

DISEÑO

236

7) Desfogue del agua utilizada por la válvula de desfogue con el

sistema parado.

8) Se repite el paso 5.

9) El material PE-HD triturado y mesclado con agua entra en un

proceso de enfuague.

10) Se repite el paso 7.

11) El material PE-HD triturado humedo entra en un proceso de

centrifugado3.

12) Se detiene el proceso de centrifugado para que el agua restante

salga por la válvula de desfogue abierta.

13) Conectar la alimentacion de aire caliente al acople rapido4.

14) Suministrar aire aire caliente por medio del acople rapido en un

proceso de secado mediante funcionamiento rotacional del tanque

con la válvula de alimentacion abierta y con la valvula de

desfogue cerrada.

3 Para reducir en mayor cantidad la presencia de agua en el PE-HD

4 Proceso de secado

237

15) El aire caliente saturado se dirigue por el juego que existe entre el

eje y el tubo conducido que dirige el saturado fuera del sistema5

mediante un sello laberinto.

16) Abertura de la compuerta6.

17) Retiro de 20 Kg de PE-HD seco.

18) Cerrado de la compuerta.

5 Al aumentar la presión del tanque por el suministro de aire caliente continuo el exceso de aire

caliente saturado se dirige hacia el acople donde es sacado del sistema. 6 Hasta un tiempo CAPITULO 5. 5.3 SECADO 5.3.2 DISEÑO MECÁNICO IV) TIEMPO DE SECADO

239

ANEXO 3: PROFORMAS

3.1. PROFORMA DE LA INYECTORA DAKUMAR DKM-13

240

3.2. PROFORMA MATRICERÍA

DESCRIPCIÓN COSTO $

UNIDADES POR INYECCION

PRODUCTOS VARIOS ARMADOR 10000 2 PINZAS 1 5000 40 PINZAS 2 4500 40 TOTAL 1 19500

MATRICERÍA PARA CONFORMADO PINZAS 1 3000 PINZAS 2 2000 TOTAL 2 5000

LÍNEA DE ARMAS Y MUNICIONES TACO PLÁSTICO CAL. 12 6000 40 TACO INTERMEDIO 2000 40 CILINDRO EXPLOSIVO 4000 24 GUARDAMANO TRUFLY 5000 1 CULATA (ESCOPETA/TRUFLY) 0 1 GUARDAMANO ESCOPETA 5000 1 TOTAL 3 17000 TOTAL 36500

FUENTE: DON LEÓN OPERARIO DE LA PLANTA CON 20 AÑOS DE

TRABAJO EN IEPESA “EMPRESA DESARROLLADORA DE

MATRICES” ADEMÁS DE CONTAR CON SU MISMA METAL

MECÁNICA PARA FABRICACIÓN DE MATRICERÍA.

241

3.3. PROFORMA MOTOR ELÉCTRICO 20 HP

242

3.4. PROFORMA DEL MOTO-REDUCTOR 3HP

243

3.5. PROFORMA DE MATERIALES ACEROS CENTER

244

3.6. PROFORMA DE MATERIALES – BOHLER

245

3.7. PROFORMA DE MATERIALES JOHANDRE

246

3.8. PROFORMA DE PERNOS Y TUERCAS – CASA DEL PERNO

247

3.9. PROFORMA DEL SOPLADOR

249

ANEXO 4: PROYECCIÓN DE CRECIMIENTO

4.1. PROYECCIÓN DE CRECIMIENTO – FABRIL FAME.

En caso en que por cualquier motivo la empresa no produzca los

elementos ya definidos, para no detener el funcionamiento de su

maquinaria, se ha tomado como alternativa suplir las necesidades de

inyección de elementos plásticos del grupo Holding Dine S.A, en

especial de FAME S.A.

El complejo FABRIL FAME S.A. es una empresa nacional que diseña,

fabrica y comercializa vestuario, calzado y equipos de camping. Dispone

de la marcas: FAME S.A., para elaborar ropa de trabajo, uniformes

institucionales, uniformes escolares, ropa deportiva y calzado militar;

Pietro Peruzzi y Jean Cartier, para la confección de la línea de ropa

masculina y femenina; y Cover Camp para la producción de equipos de

camping y calzado de trabajo.

FABRIL FAME S.A. asesora a los clientes en la elección de telas, tipos

de calzado, diseños, entre otros.

Logotipo institucional

Entre productos que se fabrica y en los que se utiliza elementos

conformados de plástico tenemos:

Solamente nos basaremos en las necesidades de la línea de vestuario y

equipo pesado.

250

VESTUARIO

EQUIPO PESADO

N.- Línea militar N.- Línea Militar 1 Gorras de lanilla 1 Cinturones de campaña 2 Jockey deportivos 2 Carpas de campaña 3 Overoles de vuelo 3 Chalecos de combate 4 Capotes 4 Bolsas de dormir

N.- Línea Civil 5 Ponchos de agua 1 Uniformes Institucionales 6 Mosquiteros

2 Uniformes para Policías Metropolitanos 7 Suspenders

4 Uniformes para Empresas de Seguridad 8 Mochilas

5 Ropa de trabajo 9 Hamacas 6 Overoles térmicos 10 Toldos, etc.

N.- Línea de camping

1

Equipos de seguridad para fumigación

2 Mochilas de camping

3 Mochilas escolares

4 Ponchos de agua

5 Carpas, etc.

Productos de FABRIL FAME S.A. que utilizan elementos conformados de plástico

Elementos conformados de plástico necesarios para la elaboración de

los productos anteriormente nombrados.

N.- ARTIC. DESCRIPCIÓN 1 M0353 ARGOLLA RECTANGULAR PLAS. 2 M0369 CANDADO MOSQUETÓN 40MM PLAS. 3 M2236 ESTOPEROL PLÁSTICO 4 M0388 HEBILLA DAGMACH PLÁSTICA 5 M0328 HEBILLA DE PRESI. 50MM PLAS. 6 M0393 HEBILLA ESCALA 25MM PLAS. 7 M2517 HOMBRERAS 40MM PLÁSTICA.

Elementos conformados de plástico

251

Los elementos conformados de plástico necesarios para la elaboración

de productos de varios desarrollados por FAME S.A.3.7

Argolla rectangular plástica

Candado mosquetón 40 mm. plástica

3.7

Información suministrada por COMPLEJO FABRIL FAME S.A.

252

Estoperol plástico

Hebilla dagmach plástica

253

Hebilla de presión 25 mm. plástica

Hebilla escala 25 mm. plástica

254

Hombrera 40 mm. plástica

255

DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS CONFORMADOS DE

PLÁSTICO

ELEMENTO CONFORMADO

DE PLÁSTICO U/M MATERIAL PESO

ARGOLLA RECTANGULAR UNI PE-HD 2 Gr.

CANDADO MOSQUETÓN

40 mm. UNI PE-HD 8,7 Gr.

ESTOPEROL UNI PE-HD 1,4 Gr.

HEBILLA DAGMACH JUE PE-HD 29,6 Gr.

HEBILLA DE PRESIÓN UNI PE-HD 67 Gr.

HEBILLA ESCALA UNI PE-HD 3,1 Gr.

HOMBRERA 40 mm. UNI PE-HD 29,1 Gr.

Descripción de elementos conformados de plástico para FAME

256

UNIDADES DE ELEMENTOS

FABRIL FAME:

CANTIDAD CONSUMIDA

Productos necesarios para la producción de conjuntos varios que se

repite cada 2 años por pedido del comando conjunto de las fuerzas

armada8.


DESCRIPCIÓN CANTIDAD

ARGOLLA RECTANGULAR PLAS. 2.100,00 CANDADO MOSQUETÓN 40MM PLAS. 3.200,00 ESTOPEROL PLÁSTICO 15.000,00 HEBILLA DAGMACH PLÁSTICA 1.000,00 HEBILLA DE PRESI. 25MM PLAS. 30,00 HEBILLA ESCALA 25MM PLAS. 1.500,00 HOMBRERA 40MM PLÁSTICA 4.450,00

TOTAL 5.300

PESOS DE ELEMENTOS PRODUCIDOS

FABRIL FAME:

CANTIDAD A PRODUCIRSE


ELEMENTOS CANTIDAD PESO Gr.

PESO TOTAL Kg.

ARGOLLA RECTANGULAR PLAS. 2.100,00 2 4,20 CANDADO MOSQUETÓN 40MM PLAS. 3.200,00 8,7 27,84 ESTOPEROL PLÁSTICO 15.000,00 1,4 21,00 HEBILLA DAGMACH PLÁSTICA 1.000,00 29,6 29,60 HEBILLA DE PRESI. 25MM PLAS. 300,00 67 20,10 HEBILLA ESCALA 25MM PLAS. 1.500,00 3,1 4,65 HOMBRERA 40MM PLÁSTICA. 4.450,00 29,1 129,50

236,89


8 Información suministrada por FABRIL FAME S.A.

257

4.2. PROYECCIÓN DE CRECIMIENTO – PRODUCTOS VARIOS.

El polietileno de alta densidad PE-HD es un polímero con el cual se

pueden realizar gran cantidad de elementos conformados de plástico

tanto para uso industrial como para uso doméstico.

La FMSB Santa Bárbara S.A está pasando por un momento

económicamente sensible por el impuesto ICE del 300% a armas y

municiones, por lo que la empresa mediante este proyecto, intentará

salir de esta crisis de 2 maneras, la primera, la empresa fabricará sus

propios elementos plásticos para armas y municiones, logrando una

autonomía tecnológica, y segundo, se dedicará a la producción de

ciertos elementos conformados plástico para uso doméstico y para uso

del ejército, tales como pinzas para colgar ropa de diversos tipos, y

armadores para ropa.

Dichos elementos plástico, utilizarán materia prima reciclada al 100%,

por motivo de que no soportan cargas elevadas y no son usados para la

fabricación de envases contenedores de alimentos, además de que el

plástico reciclado no pierde significativamente sus propiedades

mecánicas después de cada reproceso.

ELEMENTOS A CONFORMARSE

N.- Artículos de uso doméstico 1 Pinza de ropa tipo 1 2 Pinza de ropa tipo 2 3 Armadores

Elementos a conformarse de plástico para uso doméstico.

ELEMENTOS CONFORMADOS DE USO DOMÉSTICO

PINZAS 1

PINZAS 2

ARMADOR

TIPO CANTIDADARMADOR PINZAS 1 PINZAS 2

258

ELEMENTOS CONFORMADOS DE USO DOMÉSTICO PESO (gr)

CANTIDAD PRECIO PRECIO UNITARIO

10 2,24 0,22424 0,89 0,03724 1,03 0,043

PESO (gr)

3,4

2,6

38,2

0,224 0,037 0,043

259

ANEXO 5: MATRICERÍA

5.1. MATRIZ DE LA CULATA

Matriz de culata Diseño: Campana-Loayza

El costo de esta matriz es de $8000, y el propietario de esta matriz es la

FMSB Santa Bárbara S.A.

260

5.2. MATRIZ DEL TACO PLÁSTICO

Matriz de taco Diseño: Campana-Loayza

El costo de esta matriz es de $8000, y el propietario de esta matriz es

IEPESA.

261

ANEXO 6: VARIOS

6.1. VISITA TÉCNICA A INDUSTRIAS DON BOSCO

262

6.2. CARTA DE AUSPICIO FMSB SANTA BARBARÁ S.A.

263

ANEXO 7: PLANOS.

7.1. TRITURADORA

Trituradora Diseño: Campana-Loayza

264

ÍNDICE DE PLANOS

1. DIMENSIONES GENERALES

2. ENSAMBLAJE TOTAL

3. SUBENSAMBLAJE EJE-SISTEMA DE CORTE

4. EJE DEL MOLINO

5. SUJETADOR DE CUCHILLAS

6. CUCHILLAS MÓVILES

7. BLOQUE SUJETADOR

8. TOLVA DE ALIMENTACIÓN

9. TOLVA Y APOYOS POSTERIORES

10. SUBENSAMBLAJE BASTIDOR-CUCHILLAS FIJAS

11. PLANCHA LATERAL DEL BASTIDOR.

12. PLANCHA FRONTAL DEL BASTIDOR

13. CUCHILLA FIJA

14. SUBENSAMBLAJE ACOPLE-POLEA

15. ACOPLE DE LA POLEA

16. SOLDADURA DEL BASTIDOR

17. ESTRUCTURA DE LA COMPUERTA TRASERA

18. COMPUERTA DE REVISIÓN

19. TAPA DE LA COMPUESTA POSTERIOR

20. SUBENSAMBLAJE BASTIDOR-TOLVA

21. APOYOS DE LA TOLVA

22. APOYO POSTERIOR DE LA TOLVA

23. RECIPIENTE MÓVIL

24. SOPORTE ESTRUCTURAL

25. BANDEJA DE CAÍDA

26. TAPA LATERAL

27. TAPA LATERAL DEL MOTOR

28. SUBENSAMBLAJE POLEAS Y MOTOR

29. CARCASA PROTECTORA

265

7.2. LAVADORA Y SECADORA

Lavadora/secadora Diseño: Campana-Loayza

266

ÍNDICE DE PLANOS

1. LAVADORA Y SECADORA FINAL ISOMÉTRICO

2. LAVADORA Y SECADORA FINAL

3. TAMBOR

4. TANQUE

5. TANQUE BAROLADO Y TAPAS

6. SUJECIÓN TANQUE

7. ALETAS TANQUE

8. EMPAQUE DE COMPUERTA

9. COMPUERTA

10. MIRILLA

11. EMPAQUE DE MIRILLA

12. EJE ACOPLE

13. EJE

14. ACOPLE DE POLEA

15. ACOPLE

16. TUBO CONDUCIDO

17. BUJE DE ACOPLE

18. BOCÍN SEPARADOR

19. ACOPLE TAPA 1

20. ACOPLE TAPA 2

21. SUJECIÓN DEL ACOPLE

22. SUJECIÓN COMPLETA

23. BUJE DE SUJECIÓN

24. MOTOR TRANSMISIÓN CORAZA

25. CORAZA DE PROTECCIÓN

26. SECADORA BASE DE RESISTENCIA

27. MESA SOPORTE

diseÑo de sistemas mecÁnicos para la trituraciÓn, lavado y secado de pe-hd de desecho y...

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