Ejecución

LÍMITES Y ALCANCES

Límites

1.Pocos conocimientos adquiridos en el área de electricidad y soldadura por la pandemia de COVID.

2.La visualización del proyecto no será de manera física sino a través de simuladores lo que puede limitar la comprensión total de este.

3. Falta de comunicación por parte del Comité Técnico Científico hacia nosotros.

Alcances

1.El aprendizaje adquirido por los estudiantes a través de este proceso de investigación donde se pone en práctica los procesos adquiridos durante el año escolar.

2.Lograr que nuestra máquina pueda desarrollar el funcionamiento que se espera mediante la utilización de los diferentes softwares como LOGO, CADe SIMU, etc.

3.Captar la atención del receptor mediante el diseño de nuestro proyecto y los diagramas realizados haciendo que este pueda comprender nuestro proyecto en su totalidad.

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES

Nuestra máquina trituradora y moldeadora en base de estopa de coco se basó en una idea para evitar residuos de utensilios de plástico, espuma, poliestireno, entre otras; brindando una nueva forma de ayudar al medio ambiente utilizando las cascaras de coco mezcladas con agua de linaza y papel reciclado para la creación de utensilios biodegradable en nuestro caso platos y así ayudar a reducir la contaminación hacia el medio ambiente

DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA

Consiste en una máquina que es capaz de moldear platos, empezando por el suavizado en la fibra de coco, con la ayuda de un contenedor hermético llamado biodigestor. Posteriormente comenzará un proceso que consistirá en un conjunto de aspas con un motor monofásico 220v/440v en el cabezal de la máquina que triturarán las cáscaras de los cocos, las cuales serán transportadas hacia un contenedor donde se mezclará con una solución de agua de linaza y papel reciclado; dejando un material mucho más moldeable que será transportado por cilindro sin fin que lo depositará en la moldeadora constituido en dos partes. La primera consiste en que los residuos del coco se depositarán en el molde donde se encuentra el material a moldear; la segunda parte es el otro conjunto del molde que mediante 4 cilindros de doble efecto compactarán los moldes, los cuales el molde superior contará con una resistencia que se calentará para solidificar los restos del coco adaptándose a la figura compuesta que formarán el producto final, brindándonos platos reciclados que fomentan el cuido del medio ambiente de forma que consiste en un proceso que utiliza materiales renovables. Todo esto controlado desde el centro de control en donde tendremos diferentes botones como (encendido, apagado, paro de emergencia etc.).

FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de la máquina consta de dos procesos principales. El primer proceso da inicio con la trituración de la estopa de coco introducida desde la parte superior de la máquina; las fibras caen hacia el tanque donde se encuentra la linaza para ser mezclados. En caso de que queden restos de fibras muy grandes, se colocaría una malla entre el compartimento de la trituradora y el de la linaza, la cual podrá ser retirada y puesta de nuevo para vaciarla y limpiarla.

En el compartimento de la linaza, se estará mezclando la linaza con las fibras de coco por medio de un pequeño motor con aspas, mientras los restos de coco van cayendo luego del proceso de trituración. La mezcla se llevará a cabo durante 20 segundos finalizando el primer proceso.

El segundo proceso inicia con el paso de la mezcla hacia el tornillo sin fin, por medio de una electroválvula, el cual conducirá la mezcla hacia el otro extremo de la máquina, donde se encontraría un final de carrera para detectar la llegada del líquido, y así, desactivar la primera electroválvula y activar la segunda, la cual estaría encargada del llenado de mezcla en el molde.

El molde para los platos se encuentra en la parte inferior de la máquina y en el proceso interviene la neumática.

La parte superior del molde estará fija en la máquina, mientras la base será desplazada por medio de 4 cilindros neumáticos, cuyos vástagos saldrán en el momento que la máquina es encendida, y retrocederán hasta que todo el proceso de moldeado sea concluido.

Para finalizar el proceso previamente mencionado, al llegar el líquido a los moldes, se encenderán las resistencias encargadas de calentar el molde para sellar los platos y completar su elaboración. Al retroceder los vástagos, se podrá retirar el plato elaborado y se repetirá todo el segundo proceso hasta que el final de carrera no detecte más líquido en el tornillo sin fin, es decir, hasta que se acabe la mezcla dentro de la máquina, para luego apagar la máquina y volver a hacer ambos procesos desde el principio.

Es importante mencionar que, el tanque donde se encuentra la linaza cuenta con un espacio para poder rellenarlo y volver a iniciar la fabricación.

CÁLCULOS

Cálculos eléctricos

Datos:

Potencia total consumida por el proyecto: 3.3526 HP (caballo de fuerza) =2500 Watts.

Tensión nominal:

208 V CA

Corriente de consumo: Potencia total consumida / Tensión nominal:

Adicional el 15% para fuerza motriz con corriente de arranque

En base al resultado obtenido, se puede concluir que se necesitará una protección de un Termomagnético tripolar de 18 A

Consumo de energía.

Potencia de consumo 2500 Watts en 2 horas

Horas de uso del proyecto durante la Semana Técnica: 6 horas al día

Energía consumida= Potencia de consumo x horas de uso diaria

Cálculos de fuerza de cilindros neumáticos

La fuerza realizada por un cilindro neumático es en función del área del pistón y la presión del aire de alimentación.

La fuerza de avance y retroceso no son las mismas, ya que, se considera el área efectiva del cilindro para cada desplazamiento. Por lo que en el avance se considera el área completa del cilindro, mientras que, en el retroceso, se debe restar el diámetro del vástago, siendo el área una corona circular. De la siguiente manera:

La fórmula de la fuerza teórica del cilindro es:

Considerando que, la presión del aire de alimentación es de 8 bar y que los cilindros tienen un diámetro de 60mm y sus vástagos 20 mm, se realiza el siguiente procedimiento:

Se calcula el área del cilindro y de su vástago:

Por lo tanto, la fuerza de avance sería:

Y la fuerza de retroceso sería:

FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS

Mecánica: Esta se puede ver reflejada en nuestro proyecto mediante la utilización de electroválvulas las cuales las ocupamos para controlar el flujo de melaza del tornillo sin fin hacia el molde, además de la utilización del proceso de soldadura eléctrica con la cual utilizaremos electrodos especiales de acero inoxidable los cuales se ocupan para procesos alimenticios.

Física: La física la utilizamos para calcular el movimiento del tornillo sin fin el cual será el encargado de transportar la mezcla además que la utilizamos para la realización de los diferentes cálculos relacionados a la energía y a la materia.

Seguridad: Este aspecto se ve reflejado en nuestro diseño mediante la posesión de un paro de emergencia tomando en cuenta las medidas de seguridad para que este se accione ante cualquier emergencia.

Mecanismos de transmisión: Estos se pueden ver reflejados mediante la utilización de un eje que se encargará de hacer que las aspas giren y otro que estará en el tornillo sin fin que se encargará de transportar la mezcla y la utilización de una faja que servirá para mover las cuchillas y el cilindro.

Tecnología: Este aspecto se ve reflejado mediante la utilización de diferentes softwares o programas para la realización de nuestro proyecto como AutoCad el cual es un software que utilizamos para la realización del diseño de nuestro proyecto o LOGO que es un software en el cual realizamos la programación de bloques, también utilizamos como software a CADe Simu el cual lo hemos utilizado para realizar la programación y el circuito eléctrico y por último el software de FluidSim donde realizamos la programación de los cilindros neumáticos etc.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ANEXOS

Diagramas

BIBLIOGRAFÍA

https://www.elcomercio.com/

https://syzcominsa.pe/index.php

https://www.electricaplicada.com/

https://www.solerpalau.com/es-es/blog/

La contaminación por desechos plásticos es uno de los desafíos más grandes que se enfrentan actualmente en la sociedad es por lo que nuestro proyecto se basa en una nueva estrategia de reducir la contaminación de estos, brindando como idea darle un segundo uso a la estopa de coco siendo el producto principal mezclándola con agua de linaza y papel reciclado; utilizando una maquina capaz de moldear platos, empezando por el suavizado en la fibra de coco, con la ayuda de un biodigestor y luego triturando la estopa de coco la cual será transportada para mezclarla con agua de linaza y papel reciclado, con ayuda de una maya que separa los trozos grandes de los que se ocuparan y se introducirán en un molde que estará previamente calentado que solidificara la mezcla adaptándose al producto final.