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Diseño del sistema mecánico de rotación biaxial de un equipo de moldeo rotacional para laboratorioParedes Yañez, José Luis 14 February 2017 (has links)
En la actualidad, los diversos procesos industriales generan grandes cantidades de
residuos sólidos que, en su mayoría, no son reciclados y ocasionan daños irremediables
al medio ambiente. En respuesta a esta problemática, la Pontificia Universidad Católica
del Perú, financiada por el Fondo para la Innovación, Ciencia y Tecnología (FINCyT),
desarrolla un proyecto de investigación que estudia el sinterizado de plásticos reciclados
y madera recuperada para obtener materiales compuestos útiles para la industria.
Como parte de este estudio, en el presente trabajo se diseña el sistema mecánico de
rotación biaxial de un equipo de moldeo rotacional para laboratorio que, en conjunto con
los sistemas de calentamiento y enfriamiento, elabora productos huecos de este material
compuesto con forma cilíndrica o prismática rectangular. Este sistema mecánico sujeta
los moldes, proporciona los giros necesarios para el moldeo durante el calentamiento y
enfriamiento del material, y los transporta hacia las otras estaciones para cumplir con
todas las etapas del proceso.
El diseño óptimo fue el resultado de la aplicación de la metodología según la norma VDI
2221 y se siguieron las etapas especificadas para el diseño hasta obtener una solución
óptima: Comprensión de la solicitud, concepción de la solución, evaluación de posibles
alternativas, y desarrollo del proyecto óptimo definitivo.
Se realizaron los cálculos necesarios para determinar y estimar las fuerzas dinámicas y
estáticas que se ejercen en la operación. De esta manera, se verificó la resistencia de los
materiales a los esfuerzos que se generan y se dimensionaron los componentes del sistema
mecánico de rotación biaxial para cumplir su función.
Como resultado, se obtuvo un brazo mecánico cuyos elementos expuestos al calor
soporten una temperatura superficial de 300°C. El giro principal lo proporciona un
motorreductor de 0,55 kW y el secundario, otro motorreductor de 0,37 kW. Ambas
velocidades de rotación son reguladas por un variador de frecuencia de control vectorial.
Además, el sistema trabaja con una carga máxima de 70kg y la traslada hacia la estación
de calentamiento o enfriamiento según se requiera sobre rieles antivolteo. / Tesis
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Diseño del sistema mecánico de rotación biaxial de un equipo de moldeo rotacional para laboratorioParedes Yañez, José Luis 14 February 2017 (has links)
En la actualidad, los diversos procesos industriales generan grandes cantidades de
residuos sólidos que, en su mayoría, no son reciclados y ocasionan daños irremediables
al medio ambiente. En respuesta a esta problemática, la Pontificia Universidad Católica
del Perú, financiada por el Fondo para la Innovación, Ciencia y Tecnología (FINCyT),
desarrolla un proyecto de investigación que estudia el sinterizado de plásticos reciclados
y madera recuperada para obtener materiales compuestos útiles para la industria.
Como parte de este estudio, en el presente trabajo se diseña el sistema mecánico de
rotación biaxial de un equipo de moldeo rotacional para laboratorio que, en conjunto con
los sistemas de calentamiento y enfriamiento, elabora productos huecos de este material
compuesto con forma cilíndrica o prismática rectangular. Este sistema mecánico sujeta
los moldes, proporciona los giros necesarios para el moldeo durante el calentamiento y
enfriamiento del material, y los transporta hacia las otras estaciones para cumplir con
todas las etapas del proceso.
El diseño óptimo fue el resultado de la aplicación de la metodología según la norma VDI
2221 y se siguieron las etapas especificadas para el diseño hasta obtener una solución
óptima: Comprensión de la solicitud, concepción de la solución, evaluación de posibles
alternativas, y desarrollo del proyecto óptimo definitivo.
Se realizaron los cálculos necesarios para determinar y estimar las fuerzas dinámicas y
estáticas que se ejercen en la operación. De esta manera, se verificó la resistencia de los
materiales a los esfuerzos que se generan y se dimensionaron los componentes del sistema
mecánico de rotación biaxial para cumplir su función.
Como resultado, se obtuvo un brazo mecánico cuyos elementos expuestos al calor
soporten una temperatura superficial de 300°C. El giro principal lo proporciona un
motorreductor de 0,55 kW y el secundario, otro motorreductor de 0,37 kW. Ambas
velocidades de rotación son reguladas por un variador de frecuencia de control vectorial.
Además, el sistema trabaja con una carga máxima de 70kg y la traslada hacia la estación
de calentamiento o enfriamiento según se requiera sobre rieles antivolteo.
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Diseño del sistema de enfriamiento de un equipo de moldeo rotacional para laboratorioArmijo Coronado, Miluska 06 October 2021 (has links)
La contaminación ambiental a causa del inadecuado manejo de los residuos ha alcanzado
niveles alarmantes en la actualidad. Entre las principales acciones que se han venido realizando
para mejorar esta situación, se encuentra el reciclaje; pero aún es necesario encontrar más
aplicaciones en las que se puedan aprovechar los materiales reciclados. Frente a este escenario,
el grupo de investigación Ingeniería de Polímeros y Materiales Compuestos de la Pontificia
Universidad Católica del Perú decidió realizar el proyecto “Estudio y desarrollo de procesos
de sinterizado en materiales compuestos de plástico reciclado y madera recuperada para la
fabricación de piezas de formas diversas, económicamente viable para la industria”. Para el
desarrollo del proyecto, se requería obtener muestras del material compuesto mencionado a
través de un proceso de moldeo rotacional bajo condiciones variables; como la velocidad de
giro, tiempo de calentamiento y enfriamiento. Por lo cual, surgió la necesidad de fabricar un
equipo de moldeo rotacional de laboratorio conformado por un sistema mecánico, para la
rotación de los moldes; un sistema de calentamiento y un sistema de enfriamiento.
El objetivo del presente trabajo fue realizar el diseño térmico y mecánico del sistema de
enfriamiento del equipo de moldeo rotacional de laboratorio requerido para la elaboración de
muestras huecas, de espesor no mayor a 5 mm, obtenidas mediante el sinterizado de diferentes
plásticos reciclados, tales como: HDPE, LDPE, PP o PVC y partículas de madera recuperada.
Para el diseño del sistema de enfriamiento, se aplicó la metodología recomendada en la norma
VDI 2221: “Métodos para el desarrollo y diseño de sistemas técnicos y productos”. Esta
metodología se basa en 4 fases: Comprensión de la solicitud, con la lista de exigencias como
principal resultado; Concepción de la solución, donde se obtiene la estructura de funciones y
conceptos de solución; Elaboración del proyecto, cuyos principales resultados son los cálculos
preliminares y planos de ensamble; e Ingeniería del detalle, fase en la cual se desarrollan los
planos de despiece y la memoria de cálculo final.
El equipo diseñado tiene la capacidad de enfriar 6 moldes, de sección circular o rectangular,
hasta que estos alcancen una temperatura menor o igual a 40°C en un tiempo comprendido
entre los 10 y 60 minutos. Se determinó que, para cumplir con el rango de tiempo requerido,
la mejor solución sería contar con un subsistema de enfriamiento con aire, empleando
ventiladores axiales tubulares; y otro subsistema con agua aplicada por aspersión utilizando
toberas con boquillas de tipo cono lleno.
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