MECNICA DE FLUIDOS I

Laboratorio de ingeniera trmica

Laboratorio Termodinmica ii

Prctica No. 3

Traslape Valvular

Equipo: 1.

Integrantes: *Carrillo Pichardo ngel Humberto. *Cordero Mercado Jorge. *Romero Abad Enrique. *Vzquez Sedeo Adrian Samuel. *Vzquez Zarza David.

Grupo: 5MM3.

Profesor: Ing. Jess Daniel Soriano.

Fecha de entrega: 19 de Febrero del 2015.

INDICEPRCTICA 3 TRASLAPE VALVULARINSTITUTO POLITCNICO NACIONALEscuela Superior de Ingeniera Mecnica & ElctricaUnidad Culhuacan

PROYECTO. UNIDAD TRITURADORA DE PET

Tema ObjetivoIntroduccinMarco tericoCiclo OttoCiclo DieselDesarrolloProcedimientoDatos Ciclo OttoDatos Ciclo DieselConclusinBibliografa

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PROYECTO. UNIDAD TRITURADORA DE PET Pgina | 15

Proyectounidad trituradora de pet

INTRODUCCINEl presente trabajo de investigacin se encuentra encaminado a presentar una alternativa a los Gobiernos para enfrentar el problema de contaminacin que actualmente nos atae, dirigindonos especficamente a los residuos generados de botellas de plstico o llamado PET.Apegndonos a la estrategia RRR, es decir, Reducir, Reutilizar y Reciclar, dicho de otra forma mientras menor sea el manejo inadecuado de residuos, mejor ser el aprovechamiento de las materias primas no renovables; y por consiguiente apoyando otras reas estratgicas haciendo el ahorro de energa, conservando el medio ambiente y contribuyendo a reducir el calentamiento global.Por lo que es importante reflexionar sobre este problema puesto que en la dcada pasada comenz a utilizarse de manera global esta resina plstica llamada PET (Polietileno Etiln Tereflatato), por contar con una propiedad primordial como barrera de gases; posicionndose en el mercado de botellas, en bebidas gasificadas y sifones; y posteriormente en envases de cuerpo hueco, ya que abarcaron el nivel industrial y alimenticio por contar con diversas particularidades como su escaso peso e higiene al no transferir sabores a alimentos o bebidas y seguridad a eventuales rupturas por ser biorientado.Por lo que se presenta la siguiente propuesta, tomando en consideracin los mtodos de reciclaje, recoleccin, seleccin, y aprovechamiento utilizados actualmente al PET. As como, su ciclo de vida, mercado e impacto ambiental.

OBJETIVOProponer un diseo mecnico que sea capaz de triturar (moler) los envases de PET (Polietileno Etiln Tereflatato), originados del post-consumo, en pequeos pedazos (hojuelas), de tal forma que estas puedan ser comercializadas en el sector de reciclaje, logrando as sintetizar el proceso comn de reciclaje del PET al mismo tiempo que ayude al medio ambiente en diversos mbitos.

JUSTIFICACINHoy en da el consumir es la naturaleza del ser humano y debe ser responsable de los aspectos que contribuyen a su subsistencia y desarrollo, estimulados por sus necesidades, para tener una predisposicin al desarrollo sustentable. Por tal motivo es indispensable que se responsabilice en su cadena de PRODUCCION CONSUMO, agregando una cadena ms como lo es el RECICLAJE y reducir as los desperdicios industriales y domiciliarios. Esto es, disponiendo del presente prototipo en los camiones recolectores de basura, aumentando de este modo el porcentaje de recoleccin de PET, enfocando este al personal de limpia, que utilizara un mecanismo simple de recoleccin agregando una nueva clase de residuo potencialmente reciclable a lo actualmente establecido como lo es el cartn, papel, aluminio y vidrio.Llegando con esto a diversas metas como reducir significativamente el volumen de los rellenos sanitarios, evitar la prdida de tiempo y energa en la recoleccin y clasificacin ya que esta se hara casi de forma directa y limpia logrando una rpida y diferenciada recoleccin de PET.

ALCANCES Y METAS

Los envases plsticos que utilizamos frecuentemente se han convertido en un problema actualmente al momento de desecharlos, ya que son los llamados desechables, y la mayora de ellos son materiales de difcil degradacin, por lo que se acumulan en los suelos afectndonos de manera directa o indirecta a nuestro futuro progreso, por lo que este proyecto se encuentra encaminado exclusivamente a la trituracin de envases de PET, en forma de hojuelas convirtindose de esta forma en una materia prima para la elaboracin de diversos productos. Por lo que para llevar a cabo el proceso de trituracin, el diseo tiene ciertos requerimientos para realizarlo, como es tomar en consideracin el tamao de los envases, puesto que, como se ha sealado anteriormente el prototipo se ha diseado para adaptarlo en los camiones recolectores de basura y ser realizado por las personas destinadas a esta actividad que tendr que seguir ciertos pasos como es el retiro de etiqueta, taparosca e inviolable; as como tomar en cuenta el color del material plstico ya que esta se regir por dos rubros que ser material de color y transparente por razones que se explicaran con antelacin

PROBLEMTICA

Si consideramos que desde 1996, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, notificaba que ya un 4% de la produccin total de petrleo en bruto se destinaba en la fabricacin de plsticos, hoy en da esta cifra sigue en aumento ya que no se recicla el 100% del plsticos consumidos, con base en esto se estima que se requiere unas 18.7 toneladas de petrleo para fabricar 3.74 toneladas de plsticos, y solo a nivel nacional segn cifras de la Industria de los Termoplsticos reportan que durante el ao 2000 contribuyeron con 3,204 toneladas de plsticos de los cuales ms de la mitad de estos materiales plsticos fueron destinados a la fabricacin de embalaje, esto nos dice, que inmediatamente despus de su uso se convierten en basura, que puede reciclarse en su totalidad. La industria de los termoplsticos en Mxico tiene una participacin importante en la fabricacin de envases de embalaje a partir del ao 2000. (Ver Tabla 1.1 Principales plsticos utilizados con este fin)

MECANISMOS DE SOLUCINEL RECICLADO DE PLSTICOSMinimizar el volumen y peso de los residuos es el primer paso para resolver el problema global de los mismos. Todo proceso, de los Residuos Slidos Urbanos debe iniciarse con una recoleccin diferenciada lo ms cercano a la fuente, de donde pasa de ser un bien a desecho as se contribuye a esta reduccinRECICLADO EN LA FUENTEUno de los problemas es que el nfasis debe ponerse en cmo generar cada vez menos residuos, de cualquier ndole como residuos plsticos.La reduccin en la fuente se refiere directamente al diseo y a la etapa productiva de los productos, principalmente envases, antes de ser consumidos. Es una manera de concebir la produccin con un nuevo criterio ambiental; generar menos residuos. Y esto es aplicable a todas las materias primas: vidrio, papel, cartn, aluminio y plsticos.En el caso de estos ltimos residuos, la reduccin en la fuente es responsabilidad de la industria petroqumica (fabricante de los diferentes tipos de plsticos), de la industria transformadora (que toma esos plsticos para fabricar los diferentes productos finales), y de quien disea el envase (envasador).Aunque podra decirse que al consumidor tambin le cabe una buena parte de la responsabilidad; en los estantes que se encuentran en los supermercados, es l quien tiene la facultad de elegir entre un producto que ha sido concebido con criterio de reduccin en la fuente y otro que derrocha materia prima y aumenta innecesariamente el volumen de los residuos.Reducir en la fuente significa referirse a la investigacin, desarrollo y produccin de objetos utilizando menos recursos (materia prima). De ah su denominacin porque se aplica a la faz productiva.Las principales ventajas de la reduccin en la fuente:1.Disminuye la cantidad de residuos; es mejor no producir residuos que resolver qu hacer con ellos.2.Ayuda a que los rellenos sanitarios no se saturen rpidamente.3.Se ahorran recursos naturales energa y materia prima y recursos financieros4.La reduccin en la fuente aminora la polucin y el efecto invernadero. Requiere menos energa transportar materiales ms livianos. Menos energa significa menos combustible quemado, lo que implica a su vez menor agresin al ambiente.DISEO PROPUESTOCONSIDERACIONESPara hacer frente a la problemtica que se han expuesto con anterioridad se propone una maquina con las siguientes consideraciones:Que ser capaz de aceptar las dos grandes clasificaciones con las que hoy en da se cuenta en el mercado para la recuperacin del PET con el fin de reciclarlo que es: Por el tipo de color (ya sea transparente o de colores).Para ello la maquina contara de dos compartimientos uno para el PET de color y otro para el PET transparenteQue tambin ser capaz de disminuir el volumen ocupado por el PET realizando esta accin por medio de un proceso de corte o trituracin al que llamaremos molienda.Por ultimo la maquina contara con un depsito para contener el material molido dicho deposito ser de fcil reemplazo para que al momento de que se llene se pueda cambiar por otro vaci sin ningn problema.

NUESTRO PRODUCTO

LA VOZ DE NUESTRO CLIENTECliente particular con centro de acopio propio:El PET ocupa mucho espacio es un montn Cuanto cuesta una maquina de esasEs muy grande Cuanto material tritura Donde la comproClientes de camin de basura:No lo juntamos el PET porque es muy estorboso y pagan poco Tiene que caber aquNo tengo mucho espacioNo puede estar choncho por que se me pegan los coches y les pego Lo estorboso lo ponemos arriba del caminEl camin no tiene condiciones para colocar las botellas

LAS NECESIDADES DE NUESTRO CLIENTE

NECESIDADES ORGANIZADAS DE NUESTRO CLIENTE

DISEO Y CALCULO DE COMPONENTES PRINCIPALES

Consideraremos en el diseo el corte por medio del desgarramiento, que se lograra mediante la accin de un tren de fresas que actuaran girando sobre ejes. Se considerara a su vez la accin de 2 trenes de fresas actuando simultneamente.Tendramos entonces algo similar a lo que se muestra a continuacin.

Eje PrincipalCada una de las herramientas de corte o fresas, debern estar alojada en un eje, de manera que se le permita realizar el corte, con respecto a la otra fresa. Por lo cual se calculara el eje del mismo, considerando que debe transmitir un momento torsor dado y que adems considere el momento flector producido por el peso de las fresas.

Habiendo considerado estos elementos, se procedi al diseo del eje, considerando ciertos aspectos Se considero que pueda desmontarse fcilmente, para recambio de herramientas Se consider que el posicionamiento de las fresas se realice de forma sencilla y simple, por lo cual se prefiri realizar un eje que ya est incluido un sistema que no use chavetas. Al emplearse fresas individuales consideramos que se debe emplear un sistema especial para transmitir el momento torsor.

Considerando estos aspectos, fue que se decidi realizar un eje partido, unido con un manchon a travs de tornillos.

Para lograr la transmisin de potencia se eligio el empleo de sistema de engranajes, con lo cual se lograba el giro de los trenes de fresas y el empleo de un solo motor para el accionamiento de los ejes en lugar de un motor por cada uno de los ejes de fresas, logrndose asi un sistema sincronizado y econmico.Ademas de considerar la transmisin de potencia, se considero que el rgimen de giro para efectuar el corte de las botellas de plstico es relativamente bajo (menor a 250 rpm) con lo cual se considero el empleo de rodamientos para la transmisin suave de los ejes.

CALCULO DE RODAMIENTOSSe emplearan rodamientos, pero se calculara primeramente considerando la carga distribuida sobre 4 rodamientos. Para analizar este tema consideraremos la carga producida en las reacciones siendo estas RA y RB.Utilizaremos Rodamientos SKFSolo consideraremos que actuara una fuerza Radial. La carga axial la consideraremos nula.El material del rodamiento es un SAE 52100La fuerza radial con la que se calcula es con las fuerzas RA o RB, la cual estar repartida en 4 rodamientos, por lo que la fuerza radial empleada para el clculo es

Como consideramos que solo existe carga radial Pura tendramos entonces

Para calcular el Valor de C consideraremos

Habiendo realizado todas estas consideraciones quedo el siguiente sistema

CONCLUSIN DEL DISEO

Se concluye que el objetivo planteado al principio del proyecto si se puede cumplir ya que el diseo de la trituradora de PET para los camiones de basura cuenta con la capacidad de terminar con todos los sub-productos de PET provenientes de los hogares y de las oficinas (que son nuestra principal fuente de deshecho) a travs de la recoleccin que ya hoy en da se realiza en cada una de ellas, sin tener riesgos ni accidentes puesto que se acaba con el volumen innecesario que ocupan estos en los camiones, teniendo cada vez mayor capacidad de almacenaje y llevando a reciclar casi en su totalidad, de una manera diferenciada y libre de cualquier contaminante que este pudiera adquirir si no es triturado en el momento. Todo esto sin la modificacin excesiva de los camiones de basura ya circulantes en la ciudad, puesto que se plantea la mejor forma para que nuestra trituradora se pueda adaptar a el mismo ayudando as a aumentar la cantidad de productos reciclables con lo que nuestro planeta tendr menos contaminantes, desperdicio y los recursos naturales sern mejor utilizados.