Proyecto compactador de latas

UNIVERSIDAD DE CARABOBO.

Escuela de Ingeniería Mecánica.

Dpto. de Diseño Mecánico y Automatización.

Asignatura: Proyectos I.

DISPOSITIVO MECÁNICO QUE PERMITE COMPACTAR LATAS DE ALUMINIO.

Valencia; 20 de Enero 2014

DISPOSITIVO MECÁNICO QUE PERMITE COMPACTAR LATAS DE ALUMINIO

ALEXANDER JOSE GREGORIO GARCIAS ARZOLA,

JONATHAN OSORIOS

UNIVERSIDAD DE CARABOBO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA

DEPARTAMENTO DE DISEÑO Y AUTOMATIZACION

VALENCIA

2014

1. INFORMACION INICIAL.

Se debe seleccionar un proyecto que conduzca al diseño de un dispositivo mecánico, que haya sido propuesto por el estudiante y aprobado por el profesor.

2. FORMULACION DEL PROBLEMA.

En esta etapa se procede a realizar un contexto general de la solución problemática, (necesidades insatisfechas, población involucrada y entorno) para de esta manera formular diferentes alternativas para la solución más adecuada al problema.  

2.1 Estudio de la situación problemática.

Durante los últimos años, el planeta ha presenciado el crecimiento inminente de la sociedad, que ha conllevado a una acelerada evolución de su tecnología y un progresivo auge industrial, en miras de satisfacer las constantes demandas de una población completamente dinámica.

De igual manera, la mala planificación de recolección de desperdicio en algunos países y la falta de conciencia ambientalista por parte de la población, ha venido afectando de forma directa el ecosistema mundial, generando una serie de efectos contraproducentes como el calentamiento global, que de alguno u otro modo perjudica y hasta puede erradicar la vida en la tierra. De igual forma la ingeniería ha buscado soluciones para así disminuir tales efectos, escogiendo el reciclaje de desechos sólidos, como la más idónea para la generación de la materia prima en los procesos industriales.

En la industria, para la realización de envases y utensilios de aluminio, el mineral extraído de la tierra y el reciclaje de desechos, juegan un papel importante en los procesos de fabricación. Produciendo latas con aluminio reciclado, se reduciría la contaminación del aire, ocasionada por su producción en un 95% además, su procesamiento requiere el 90% menos de energía que hacerlo a partir del mineral.

De tal manera que, generalmente las latas hechas de aluminio, son de gran relevancia por su comerciabilidad, facilidad de producción y económicas,  además de sus propiedades para la conservación de bebidas y alimentos, por tal motivo es necesario una debida compactación, para posteriormente su adecuada reutilización. Actualmente en el campo industrial, comercial o domestico de  Venezuela, es reducido el número de dispositivos, que cumplan con un correcto reciclaje (que para la región, dicha práctica es casi nula), altamente eficientes y  suficientemente económicos.

2.2 Alternativas para la formulación.

2.2.1 Primera formulación.

“Diseñar una campaña para la ciudadanía, donde se destaque el efecto de la basura en el planeta, la relevancia del reciclaje y la compactación de latas u otros desechos en la industria, como solución a la disminución de los efectos invernadero.”

2.2.2 Segunda formulación.

“Diseñar un dispositivo mecánico, que compacte las latas de aluminio de bebidas y alimentos de uso domestico, comercial o industrial.”

2.2.3 Tercera formulación.

“Diseñar un plan de acción para la recolección de latas, envases plástico o desperdicios, que sean utilizables para el reciclaje en rellenos sanitarios, en donde se involucre la población estudiantil, la población carcelaria, sector privado e instituciones del estado.”

2.3 Selección de la formulación.

Es importante recalcar que cualquier planteamiento, podría ser factible de acuerdo a distintos parámetros y objetivos planteados en la búsqueda de la solución al problema, mas sin embargo a razón de criterios de tiempo, financiamiento y población limitada aplicable, se hace selección de la segunda formulación, la cual estipula:

“Diseñar un dispositivo mecánico, que compacte las latas de aluminio de bebidas y alimentos de uso domestico, comercial o industrial.”

Por tener más consistencia en los fines planteados y mayor eficiencia aplicable.

3. ESPECIFICACIONES DEL SISTEMA A DISEÑAR

3.1 Funciones principales.

Compactar o aplastar cualquier tipo de latas de aluminio de bebidas y alimentos, de forma práctica y rápida.

3.2 Restricciones.

- El sistema debe compactar una (1) lata por cada  dos (2) segundo, como mínimo.

- El costo del sistema a diseñar no debe ser mayor a vente mil (20.000) bolívares fuertes.

- El peso del dispositivo no debe exceder treinta (30) kilos.

- El aparato mecánico puede usado por usuarios mayores a los 12 años de edad.

- Las piezas que forman el sistema a diseñar no debe exceder de 10 unidades.

- La altura y la anchura del sistema no deben exceder de un (1) metro.

3.3 Criterios.

- Menor costo de fabricación, para que este pueda ser accesible tanto al uso domestico, comercial como industrial.

- Mas liviano, para que este sea fácil de trasladar.

- Mayor facilidad de ensamblaje y fabricación, de forma que esto no afecte en el costo del producto.

- Mas rápido en compactar latas, para que permita realizar el proceso de reciclaje de forma más veloz y productiva.

- Mejor proceso de automatizado sencillo, sin dejar de ser eficiente y ecológicamente factible.

-Menor tamaño, para que de igual forma sea fácil de movilizar.

4. BÚSQUEDA DE SOLUCIONES.

 4.1 Probable Solución No. 1:

Aplicando la estrategia del sistema análogo, se pudo tomar como sistema de referencia, un “Exprimidor de naranjas”, teniendo en cuenta su funcionamiento básico, para sacarle la mayor parte del jugo a la naranja de manera análoga con la compactación de la lata, ilustrándose de la siguiente manera:

[pic 1]

• Descripción y Funcionamiento:

Se tiene la base metálica (1), donde esta acoplado el riel de la corredera (6), la palanca principal (2) y la base donde se dispone la lata (5), de igual forma es el punto de unión entre el bloque de aplaste (4) y la barra (3), la cual cumple función de biela en el dispositivo. En esencia, para aplastar la lata, se coloca la misma en la base (5), luego se procede a bajar la palanca (2), donde esta mueve de forma conjunta la barra (3), trayendo consigo que descienda el perno que une los elementos (3) y (4) y en consecuencia el bloque de aplaste también descienda, para al fin compactar la lata. De manera que haciendo uso de la velocidad de descenso aunando al peso del mismo, permite una compactación efectiva de las latas de aluminio.

4.3 Probable Solución No. 3:

Como sistema análogo, se pudo tomar como punto de partida, un “descorchador de vino”, teniendo en cuenta la esencia, del funcionamiento del dispositivo y de alguna forma implementarlo en la compactación de latas, de forma rápida, sencilla y más práctica, como se ilustra de la siguiente manera:

[pic 2]

• Descripción y funcionamiento:

Inicialmente la lata se coloca en la base (4), ya sea de forma vertical u horizontal, posteriormente se toman las palancas (3) desde las manecillas (6) y haciéndolas girar hacia arriba, trae consigo que las barras (7) tiendan a cerrar las plataformas de soporte y aplaste (1), hasta compactar el envase, de manera que finalmente los resorte (5), devuelve las plataformas  del dispositivo hasta su posición inicial.

4.4 Probable Solución No.4:

Solución propuesta por Alexander Garcías, tomando como sistema de referencia el sistema de un portón eléctrico, formando el siguiente sistema análogo:

[pic 3]

• Descripción y funcionamiento:

Gracias a un mecanismo sencillo de engrane-cremallera es posible el aplastamiento de las latas de aluminio. Para describir su funcionamiento se empieza con la disposición del envase metálico (la lata), ajustándola sobre los dientes de agarre (2), sobre la base fija (4); posteriormente se procede con la manilla (7) a girar la palanca (6), que de forma inmediata hace rotar el eje (8) que  une los engranes cilíndricos rectos (5) ubicados a ambos lados de las plataformas, de esta forma los engranes avanzan sobre las cremalleras (3) que también están a ambos lados de las placas, y de esta forma provoca el descenso de la base móvil (1) hasta finalmente aplastar y compactar completamente la lata que ahí se encuentre.

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