Diseño estructural y electrohidráulico de compactadora horizontal automática de cartón corrugado

Abstract

El objetivo de esta investigación fue diseñar y validar una compactadora horizontal automática para residuos de cartón corrugado, enfocada en optimizar la eficiencia logística y el proceso productivo de la empresa CARTONBOL. Esta propuesta surge como respuesta al bajo rendimiento de la máquina vigente, la cual solo logra una densidad de 231,48 kg/m³, afectando la eficiencia del transporte y los costos operativos. El enfoque de ingeniería se basó en una metodología estructurada que integró modelado 3D (Autodesk Inventor), cálculos estructurales analíticos (MathCad), y validación mediante simulaciones de Elementos Finitos (FEA) y análisis electrohidráulico en FluidSim. El diseño se estableció sobre una fuerza de compactación de18 toneladas y un Factor de Seguridad mayores a 2,5 para los componentes estructurales. Los resultados clave confirman la viabilidad técnica del diseño, la máquina diseñada logra una densidad promedio de 412,69 kg/m³, lo que representa un incremento del 78,38% respecto al desempeño de la tecnología anterior. Con un costo total de fabricación estimado en 220708,19 Bs siendo la central hidráulica responsable del mas de 50% de presupuesto, por tanto, el diseño se considera técnica y económicamente viable. Su implementación incrementará la competitividad y sostenibilidad de CARTONBOL, ya que no solo mejora la eficiencia operativa y la seguridad, sino que también fortalece los procesos de reciclaje industrial, alineándose con los principios de la economía circular y las políticas medioambientales vigentes en Bolivia.