UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ
CURSO: CURSO INTEGRADOR I – ESCUELA DE MECÁNICA
PROYECTO DESARROLLADO: “DISEÑO DE UNA MÁQUINA TRITURADORA DE
PLÁSTICO”
AVANCE 1
DOCENTE: ING. ALVARADO DE LA PORTILLA, Carlos Moisés
INTEGRANTES:
HUILLCA ROJAS, Eddie Santiago
U21212756
JOYO OLIVEIRA, Alvaro Francisco
U21205416
SALDAÑA NOTENO, Cristian Manuel
U21213067
SIALER ROJAS, Dante Augusto
U21220720
ZAPATA POLO, Gianpaul Zapata
U21210657
SECCIÓN: 22927
PERIODO: 2024-1
Agosto de 2024
1
SIALER ROJAS, Dante Augusto
HUILLCA ROJAS, Eddie Santiago
ZAPATA POLO, Gianpaul
JOYO OLIVEIRA, Alvaro Francisco
SALDAÑA NOTENO, Cristian Manuel
2
N° Apellidos y Nombres
Impreso
Prom.
Puntual Presen Exposi Dominio
PPT
NOTA
Tiempo
Forma Fondo Prom.
tación ción
Tema
Oral
HUILLCA ROJAS,
Eddie Santiago
JOYO OLIVEIRA,
2
Alvaro Francisco
SALDAÑA NOTENO,
3
Cristian Manuel
SIALER ROJAS,
4
Dante Augusto
1
5
ZAPATA POLO,
Gianpaul Zapata
3
ÍNDICE
1.
Planteamiento del problema: ...........................................................................................5
1.1. Causas: .......................................................................................................................5
1.2. Efectos:........................................................................................................................6
1.3. Beneficios: ...................................................................................................................7
1.4. Involucrados: ...............................................................................................................7
2.
Alternativas de solución:..................................................................................................7
2.1 Trituradora elaborada con un mecanismo de Polea-Faja: .............................................7
2.2 Trituradora elaborada con un mecanismo de Cadena-piñón: ........................................9
2.3 Trituradora de plástico con mecanismo de Manivela: ..................................................10
3. Objetivos: .........................................................................................................................11
3.1. Objetivo general: ........................................................................................................11
3.2. Objetivos específicos: ................................................................................................11
4. Bibliografía: ......................................................................................................................12
ANEXOS ..............................................................................................................................13
Anexo 1. Hoja de control de asistencias (APF1): ..................................................................13
Anexo 2. Matriz de selección: ...............................................................................................14
Anexo 3. Calendarización:....................................................................................................15
Anexo 4. Diagrama de Gantt: ...............................................................................................17
LISTA DE TABLAS:
Tabla 1. Control de asistencia ..............................................................................................13
Tabla 2. Matriz de selección .................................................................................................14
Tabla 3. Calendarización ......................................................................................................15
Tabla 4. Diagrama Gantt del diseño de una máquina trituradora de plástico ........................17
LISTA DE FIGURAS:
Figura 1. Bosquejo a mano de Trituradora de plástico elaborado con un mecanismo PoleaFaja accionado mediante un motor eléctrico ..........................................................................9
Figura 2. Bosquejo a mano de Trituradora de plástico elaborado con un mecanismo de
cadenas y piñón accionado mediante un motor eléctrico......................................................10
Figura 3. Bosquejo a mano de Trituradora de plástico con mecanismo de manivela ............11
4
1. Planteamiento del problema:
El creciente problema de contaminación ambiental ocasionada por la acumulación de residuos
plásticos ha generado una necesidad urgente de implementar soluciones efectivas para su
gestión y reciclaje. A pesar de los esfuerzos realizados en la recolección y clasificación de
plásticos para su posterior reciclaje, existe una limitación que es la falta de tecnología
enfocada en el procesamiento de estos materiales, especialmente en entornos donde la
demanda de reciclaje es alta.
El problema radica en la escasez de máquinas trituradoras de plástico que sean asequibles,
eficientes y versátiles para adaptarse a diferentes tipos de plásticos y volúmenes de
producción. Actualmente, las opciones disponibles en el mercado suelen ser costosas, poco
eficientes o especializadas en un tipo específico de plástico, lo que limita su accesibilidad y
efectividad en la gestión integral de residuos plásticos. Por lo tanto, el objetivo de este
proyecto es diseñar y desarrollar una máquina trituradora de plástico que sea económica,
eficiente y adaptable a diversas necesidades de procesamiento de plásticos. Esta máquina
deberá ser capaz de triturar una amplia gama de plásticos, incluyendo polietileno,
polipropileno, PET, PVC, entre otros, con la capacidad de ajustar el tamaño de partícula
resultante según los requerimientos de reciclaje o reutilización. El desarrollo de una máquina
trituradora de plástico efectiva y accesible contribuirá significativamente a la reducción de la
contaminación por plásticos, al facilitar la gestión y el reciclaje de estos materiales en diversas
industrias y comunidades.
1.1. Causas:
La gran cantidad de plástico que se encuentra en las pistas, veredas y playas como bolsas,
botellas, envases, entre otros y la falta de tecnología eficiente para su reciclaje son los
principales obstáculos a la hora de querer reducir la cantidad de plástico de la ciudad. Este
problema es más evidente en los distritos con mayor cúmulo de plástico que tampoco cuentan
con la tecnología para poder reducir la cantidad de plástico de sus calles.
5
1.2. Efectos:
El cúmulo de plástico en las ciudades y playas representa un problema significativo para el
planeta. Más allá de afectar a la estética de las calles y sus áreas verdes, este trae consigo
una serie de problemas para el medioambiente y la salud humana.
Primero, los plásticos liberan químicos que contaminan los suelos y el agua donde se
encuentren. Asimismo, afectan en la salud de los animales marinos y, en última instancia,
tiene un impacto en su cadena alimenticia, del mismo modo afecta en la salud humana.
Segundo, los animales como las aves, peces y tortugas están particularmente en riesgo, ya
que pueden ingerir plásticos accidentalmente. Esta ingestión puede provocar daños graves e
incluso la muerte de estos animales, lo que afecta negativamente a los ecosistemas marinos
en su conjunto.
Además, en las ciudades el gran cúmulo de plástico puede obstruir los sistemas de drenaje y
alcantarillado, lo que provoca inundaciones y problemas de saneamiento, que son
ocasionadas por las lluvias en especial en las ciudades que se encuentran en sitios como en
la sierra donde son más intensas. Esto no solo representa un riesgo para la infraestructura
urbana, sino también para la seguridad de los residentes locales.
Por último, la acumulación de plásticos en ciudades y playas puede tener consecuencias
directas en la salud humana, ya que los químicos que estos liberan son tóxicos y pueden
contaminar el aire y el agua, lo que aumenta el riesgo de problemas respiratorios,
dermatológicos y otros problemas de salud, sobre todo en niños y adultos.
6
1.3. Beneficios:
Las máquinas trituradoras de plástico representan una herramienta esencial en la gestión de
residuos, ofreciendo una serie de beneficios. No solo reducen el volumen de desechos
plásticos, optimizando el espacio de almacenamiento y aliviando la presión sobre los
vertederos, sino que también facilitan el proceso de reciclaje al preparar los materiales
triturados para su reutilización. Su versatilidad para adaptarse a diversos tipos de plásticos y
volúmenes de producción, contribuyendo al medioambiente.
1.4. Involucrados:
●
Los estudiantes encargados del proyecto.
●
Población en general.
●
Instituciones educativas.
●
Organizaciones dedicadas a la protección del medio ambiente.
2. Alternativas de solución:
2.1 Trituradora elaborada con un mecanismo de Polea-Faja:
Las poleas y las fajas son elementos fundamentales en diversos mecanismos de ingeniería,
con diseño simple permite la transferencia de movimiento y potencia entre ejes. Este diseño
permite una transmisión eficiente de la energía del motor a los componentes de trituración, lo
que resulta en un procesamiento rápido y consistente de los desechos plásticos. El motor
eléctrico es el componente principal que proporciona la energía necesaria para hacer
funcionar la trituradora.
El principio físico detrás del funcionamiento de las trituradoras de plástico con mecanismo de
polea y faja conectados a un motor eléctrico se basa en la conversión de energía eléctrica en
energía mecánica, específicamente en la transmisión de fuerza rotativa. Este proceso sigue
los principios fundamentales de la conservación de la energía y la mecánica de fluidos.
7
Cuando se activa el motor eléctrico, este convierte la energía eléctrica en energía mecánica,
generando un movimiento rotativo en su eje. Este movimiento se transfiere a través de las
poleas conectadas al eje del motor. Las poleas actúan como dispositivos de transmisión de
energía, dirigiendo el movimiento rotativo a lo largo de la faja o correa de transmisión. La faja,
al estar enrollada alrededor de las poleas, actúa como un medio para transferir la fuerza del
motor a los componentes de trituración de la máquina. Este mecanismo de transmisión de
energía permite que la fuerza rotativa generada por el motor se transmita de manera eficiente
a las cuchillas o cuchillas del sistema de corte.
Una vez que la energía mecánica se transfiere al sistema de corte, las cuchillas o cuchillas
realizan el trabajo de trituración de los desechos plásticos. Este proceso implica la aplicación
de fuerza mecánica para cortar y desgarrar el material plástico, reduciendo su tamaño y
facilitando su manejo o procesamiento posterior.
Este mecanismo elaborado ofrece varias ventajas en términos de eficiencia, ahorro de costos,
este diseño permite una transmisión eficiente de la energía del motor a los componentes de
trituración, lo que resulta en un procesamiento rápido y consistente de los desechos plásticos.
Las trituradoras con este mecanismo suelen ser más económicas en términos de costo inicial
y mantenimiento en comparación con otros diseños más complejos. Además, el uso de
motores eléctricos puede proporcionar ahorros a largo plazo en costos de energía en
comparación con otras fuentes de energía menos eficiente.
8
Figura 1. Bosquejo a mano de Trituradora de plástico elaborado con un mecanismo
Polea-Faja accionado mediante un motor eléctrico
2.2 Trituradora elaborada con un mecanismo de Cadena-piñón:
La trituradora de plástico elaborada mediante el mecanismo de cadenas y piñón conectados
a un motor eléctrico representa un avance notable en la ingeniería para el procesamiento
eficiente de desechos plásticos en diversas industrias. Gracias a la robustez y eficiencia de
este diseño, la trituración de grandes volúmenes de plástico se realiza de manera rápida y
consistente, lo que optimiza la productividad y reduce los tiempos de procesamiento. Además,
este sistema ofrece ahorros significativos en costos operativos y de mantenimiento a lo largo
del tiempo, gracias a la eficiencia energética del motor eléctrico y la durabilidad de las cadenas
y piñones, minimizando la necesidad de reemplazos frecuentes de componentes.
La seguridad es un aspecto fundamental en el diseño y operación de cualquier equipo
industrial, incluidas las trituradoras de plástico. Los mecanismos de cadenas y piñón suelen
estar protegidos por carcasas o cubiertas para evitar el acceso accidental de personas o
materiales extraños durante el funcionamiento.
Los controles de seguridad, como interruptores de emergencia y sistemas de protección
contra sobrecargas, pueden estar integrados en el diseño para detener rápidamente la
operación en caso de situaciones de riesgo.
9
Este tipo de mecanismo generalmente se utiliza en industrias de reciclaje, manufactura y
gestión de residuos para reducir el tamaño de los materiales, en este caso, para triturar
plástico. Esto facilita su posterior procesamiento y reciclaje, así como la reducción de volumen
para un almacenamiento más eficiente.
Figura 2. Bosquejo a mano de Trituradora de plástico elaborado con un mecanismo de
cadenas y piñón accionado mediante un motor eléctrico
2.3 Trituradora de plástico con mecanismo de Manivela:
Las trituradoras de plástico con manivela son dispositivos simples pero efectivos que operan
mediante la aplicación de fuerza manual para triturar desechos plásticos. Compuestas
principalmente por una manivela, un mecanismo de corte y una estructura de soporte, estas
máquinas funcionan mediante la rotación de la manivela, que transmite energía mecánica al
mecanismo de corte. Este último generalmente consiste en cuchillas afiladas que cortan y
trituran los desechos plásticos introducidos en la máquina trituradora. El principio físico
subyacente en su funcionamiento es la conversión de la energía mecánica aplicada
manualmente a través de la manivela en energía cinética en las cuchillas, lo que permite la
reducción del tamaño de los materiales plásticos.
A pesar de su simplicidad, las trituradoras de plástico con manivela ofrecen una solución
efectiva para el procesamiento de desechos plásticos, destacando por su bajo costo y facilidad
de uso. Su diseño básico y su dependencia de la fuerza manual para la operación las hacen
10
accesibles y versátiles, siendo útiles en entornos donde el acceso a la energía eléctrica es
limitado o en aplicaciones donde se requiere una trituración rápida y móvil de pequeñas
cantidades de plástico. Además, al operar con fuerza manual, estas trituradoras ofrecen un
nivel adicional de control sobre el proceso de trituración, lo que permite a los usuarios ajustar
la velocidad y la fuerza de trituración según sea necesario.
Figura 3. Bosquejo a mano de Trituradora de plástico con mecanismo de manivela
3. Objetivos:
3.1. Objetivo general:
Diseñar una trituradora de plástico para reducir los cúmulos de plástico en las calles y
playas de la ciudad de Lima y reducir la contaminación medioambiental.
3.2. Objetivos específicos:
3.2.1. Investigar y seleccionar los materiales más adecuados para la construcción de la
trituradora, considerando su durabilidad, resistencia a la corrosión y su impacto ambiental.
3.2.2. Calcular y presentar el costo de las piezas para la producción de la trituradora de
plástico.
3.3.3. Elaborar los planos de las piezas normalizadas y no normalizadas del proyecto en
mención.
11
4. Bibliografía:
[1] Tecnología del plástico, “Todo sobre trituradoras de plástico: Aplicaciones y Ventajas”,
https://www.plastico.com/es/noticias/todo-sobre-las-trituradoras-de-plastico-aplicaciones-yventajas
[2] J. D. CAVIEDES AGUIRRE, “DISEÑO DE UNA MÁQUINA TRITURADORA PARA
PLÁSTICO PET”, Tesis de título, FUND. UNIV. AM., Bogotá, 2020.
https://repository.uamerica.edu.co/bitstream/20.500.11839/7904/1/4131632-2020-1-IM.pdf
[3] B. G. Rodríguez Alvarado y C. J. Córdova Cabada, "Diseño de un prototipo de una
máquina trituradora de plástico," Tesis de título, Universidad Politécnica Salesiana,
Guayaquil, Ecuador, 2022. https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/23933/1/UPSGT004118.pdf
12
ANEXOS
Anexo 1. Hoja de control de asistencias (APF1):
Tabla 1. Control de asistencia
HOJA DE CONTROL DE ASISTENCIA APF1
Apellidos y
Fechas
Nombres
HUILLCA
27/03 B1
27/03 B2
03/04 B1
03/04 B2
10/04 B1
10/04 B2
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
Asistió
ROJAS, Eddie
Santiago
JOYO
OLIVEIRA,
Alvaro Francisco
SALDAÑA
NOTENO,
Cristian Manuel
SIALER ROJAS,
Dante Augusto
ZAPATA POLO,
Gianpaul Zapata
13
Anexo 2. Matriz de selección:
La matriz de selección indica 3 alternativas de diseño. Mostrando la tabla 2.
Tabla 2. Matriz de selección
Uso
Función
Estética
Innovaci
ón
Eficienci
a de
Compac
tación
Durabili
dad
Polea – Faja
Cadena - Piñón
Manivela
Versátil para varios objetos
Versátil para
varios objetos
Específico y limitado
(3)
(2)
(1)
Aplicación automática de la
trituradora
Aplicación
automática de la
trituradora
Aplicación mecánica
para triturar
(3)
(2)
(1)
Diseño simple
Diseño variable
Diseño simple
(3)
(1)
(2)
Innovador según factores
Puede ser
innovador,
según diseño
Común, menos
innovador
(3)
(2)
(1)
Eficiente en muchos casos
Eficiente si se
implementa
correctamente
Depende de la
implementación
(3)
(2)
(1)
Duradero, depende de la
lubricación y material
Duradero
Duradero, depende
del desgaste
(2)
(3)
(1)
17 (Mejor opción)
12
7
En esta tabla se evidencia que la alternativa 1 “Polea-Faja” ha ganado.
14
Anexo 3. Calendarización:
Tabla 3. Calendarización
N°
Actividad
Precedente
Duración
Responsable
%
%Acumulado
1
Definir título del
proyecto
-
1
Huillca, Joyo,
Saldaña, Sialer,
Zapata
3.58%
3.58%
2
Plantear el problema
1
1
Joyo, Zapata
3.58%
7.16%
3
Definir causas y efectos
2
1
Joyo, Sialer
3.58%
10.74%
4
Exponer los beneficios
e involucrados
3
1
Saldaña
3.58%
14.32
5
Decidir objetivo general
y objetivos específicos
4
1
Huillca, zapata
3.58%
17.90
6
Presentar alternativos
de solución y matriz de
selección
5
1
Saldaña
3.58%
21.48
7
Elaborar tabla de
calendarización
6
2
Sialer
7.16%
28.64
8
Elaborar diagrama de
Gantt
7
1
Huillca
3.58%
32.22
9
Presentar primer
avance
1; 2; 3; 4; 5;
6;7;8
1
Huillca, Joyo,
Saldaña, Sialer,
Zapata
3.58%
35.80
10
Elaborar el Estado del
Arte
9
1
Saldaña, Zapata
3.58%
39.38
11
Reconocer y crear cada
pieza del mecanismo
5,6
1
Joyo
3.58%
42.96
15
12
Crear el diseño de las
piezas de inventor
11
2
Sialer
7.16%
50.12
13
Elaborar el montaje y
los planos en Inventor
12
1
Sialer
3.58%
53.70
14
Establecer la lista de
materiales y realizar
una estimación de los
costos.
13
1
Huillca
3.58%
57.28
15
Presentar segundo
avance
10; 11; 12;
13; 14
1
Huillca, Joyo,
Saldaña, Sialer,
Zapata
3.58%
60.86
16
Revisar el montaje y las
partes
13
1
Saldaña
3.58%
64.44
17
Crear un video que
muestre el
funcionamiento del
sistema
16
2
Zapata; Sialer
7.16%
71.60
18
Exponer las
restricciones del
mecanismo
15; 16
1
Joyo; Huillca
3.58%
75.18
19
Presentar tercer avance
15; 16; 17;
18
1
Huillca, Joyo,
Saldaña, Sialer,
Zapata
3.58%
78.76
20
Efectuar el estudio
cinemático y práctica
manual del análisis
16
2
Sialer; Zapata;
Huillca
7.16%
85.92
21
Ofrecer consejos de
seguridad y referencias
bibliográficas
20
2
Joyo; Saldaña
7.16%
93.08
22
Presentar cuarto
avance
19; 20; 21
1
3.58%
96.66
23
Presentar Informe final
22
1
3.58%
100%
Huillca, Joyo,
Saldaña, Sialer,
Zapata
Huillca, Joyo,
Saldaña, Sialer,
Zapata
16
Anexo 4. Diagrama de Gantt:
Tabla 4. Diagrama Gantt del diseño de una máquina trituradora de plástico
1