Diseño de una máquina prototipo para la separación y remoción de partículas ferromagnéticas de neumáticos triturados

• Bárzaga, Joao ^[1] ; Morales, Yoandrys ^[1] ; Morales, Marioxy ^[1] ; Martínez, Jhon ^[2] ; Paccha, Klever ^[2]
  1. [1] Universidad Técnica de Cotopaxi

     Universidad Técnica de Cotopaxi

     Latacunga, Ecuador

     
  2. [2] Agroaereo, Valencia - Ecuador
• Localización: InGenio Journal: La revista de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la UTEQ, ISSN-e 2697-3642, Vol. 4, Nº. 1, 2021, págs. 38-49
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design of a prototype machine for separation and removal of ferromagnetic particles from shredded tires
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• Resumen
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    La presente investigación tiene como objetivo el diseño de una máquina prototipo para separación y remoción de partículas ferromagnéticas de neumáticos triturados. Para la selección del prototipo a diseñar se analizaron los modelos existentes. El diseño se realizó mediante el software Autodesk Inventor que permite además realizar el análisis de elementos finitos. Por otra parte, se realizaron los cálculos para la selección del motor, potencia y momento torsor. Los resultados del trabajo presentan que el modelo diseñado tiene al acero AISI 1020 para la estructura inferior y superior, el acero AISI 304 para el tambor magnético y se utilizaron imanes cerámicos C8 debido al bajo costo respecto a otros. El moto-reductor calculado posee una velocidad de 1426 min-1 y el reductor es 40:1. La potencia requerida para el proceso de remoción fue de 140,65 W, además, el torque obtenido fue de 38,43 N·m. En el cálculo de las tensiones de Von Mises se obtuvo un máximo de 49,1 N, inferior al límite elástico del material. Asimismo, el máximo valor en el desplazamiento resultante se encuentra en el soporte de las chumaceras con 7,7·10-5 m, lo que demuestra que no existen deformaciones. Por último, los resultados del coeficiente de seguridad muestran valores entre 5,6 y 15, esto demuestra que la relación entre tensión última y tensión admisible están distantes.

  • English

    The present research aims to design a prototype machine for separation and removal of ferromagnetic particles from shredded tires. For the selection of the prototype to be designed, the existing models were analyzed. The design was made using Autodesk Inventor software that also allows for finite element analysis. On the other hand, the calculations for the selection of the motor, power and torque were carried out. The results of the work show that the designed model has AISI 1020 steel for the lower and upper structure, AISI 304 steel for the magnetic drum and C8 ceramic magnets were used due to the low cost compared to others. The motor-reducer calculated has a speed of 1426 min-1 and the reducer is 40: 1. The power required for the removal process was 140.65 W, in addition, the torque obtained was 38.43 N·m. In the calculation of the Von Mises stresses, a maximum of 49.1 N was obtained, lower than the elastic limit of the material. Likewise, the maximum value in the resulting displacement is found in the bearing support with 7.7·10-5 m, which shows that there are no deformations. Finally, the results of the safety factor show values between 5.6 and 15, this shows that the relationship between ultimate stress and allowable stress are distant.