Adaptación hidráulica a un compactador de basura casero.


Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
Área de participación: Ciencias de la ingeniería

Asesor: Marisa Calle Monroy.

Miembros del equipo:
Fernando Soto Estrada(), Xel-há,
Sebastian Rodrigo Ramírez Marván(), Xel-há,
Yamil Abdiel Ramírez Díaz(), Xel-há,

Resumen

Cuando hablamos de un compactador de basura, la mayoría de la gente piensa en un mecanismo de dimensiones relacionadas con máquinas industriales, ésta comparación es errónea ya que no se necesita un mecanismo de tales dimensiones para que sea efectivo. Prueba de esto es el compactador que nosotros realizamos. Éste compactador está enfocado a un uso doméstico ya que su estructura es ligera y fácil de usar debido a que su sistema de operación es perfectamente capaz de compactar cualquier tipo de desechos inorgánicos involucrados en la vida diaria. Para esto es necesario recalcar que el compactador utiliza un pistón específico (cierrapuertas), el cual no es peligroso ni en su instalación ni en su aplicación. Antes de compactar los residuos generales se debe tomar en cuenta que solo es posible reducir los desechos inorgánicos, por lo tanto, se promueve la conciencia ecológica sobre que desechos deben ser compactados y cuáles no de acuerdo a su uso cotidiano. Nuestro compactador tiene en general las siguientes dimensiones: 30x27x27 cm3 de volumen del mismo, sin tomar en cuenta la base que sostiene el pistón la, la cual tiene dimensiones de 50x30x30cm3. Se requirió una inversión de aproximadamente $1500 para realizarlo, tomando en cuenta que el  mecanismo tiene una vida útil de 20 años. Con éstas características nuestro modelo es ideal para una vida doméstica ya que después de reducir el volumen de los desechos, la masa y el peso disminuyen considerablemente permitiendo un mayor orden de los mismos.

Pregunta de Investigación

¿Cómo adaptar un pistón hidráulico a un compactador de basura casero?

Planteamiento del Problema

Actualmente la humanidad genera desechos de todo tipo, los cuales han ocupado más territorio de acuerdo a su aumento, causando una mayor contaminación de los ecosistemas marítimos y terrestres. Esto afecta considerablemente la flora y fauna.

Se han implementado iniciativas y proyectos los cuales van enfocados a la reducción  de dichos contaminantes.Otros de enfocan en que estos desechos sean eliminados. Un ejemplo claro son los compactadores de basura que reducen el espacio ocupado por los mismos.

Estos compactadores los hay de distintos tipos, cada uno cumple su función con un material diferente ya que algunos de estos requieren mayor fuerza para ser compactados.

Antecedentes

Pistón Hidráulico

Los pistones hidráulicos son elementos de tipo mecánico muy empleados en la industria debido a su gran versatilidad y su capacidad para generar fuerza sobre elementos mecánicos. En este artículo se explica el funcionamiento de dichos pistones y se listan sus funciones y aplicaciones.

Los pistones hidráulicos son actuadores de tipo mecánicos empleados en la fabricación de pistones que son usados para proporcionar fuerza a través de un movimiento recto y lineal. Los pistones deben de estar en acoplo perfecto con las paredes del cilindro para que no se produzcan perdidas de carga y obtener la mayor transmisión de potencia. Las partes que forman los pistones hidráulicos son: el cilindro de barril y el pistón móvil conectado a un vástago. El cilindro posee forma de barril y está cerrado por los dos extremos, en uno de ellos está el fondo y en el otro está situada la cabeza por donde se introduce el pistón. El pistón tiene una perforación por donde se une al vástago. El pistón se encarga de dividir el interior del cilindro en dos cámaras o secciones: la cámara inferior y la cámara del vástago. En función del tipo de cilindro y pistón, de los materiales empleados y del fluido hidráulico empleado se puede realizar el cálculo de la fuerza que es capaz de transmitir el pistón en unas condiciones dadas. La fuerza realizada por el pistón es constante desde el inicio hasta la finalización del movimiento de carrera lineal. El tipo de fuerza que puede realizar es o bien de tracción o bien de compresión.

Las principales aplicaciones de estos pistones son: – Articular el volquete en el transporte de cargas.
-Cilindros para el movimiento de brazos mecánicos y palas.
– Suspensiones hidráulicas en el transporte de cargas.
– Dispositivos hidráulicos para puertas y paredes laterales de cabinas de feria y atracciones.
– Empleo en todo tipo de maquinaria industrial de tecnología hidráulica.
– Movimiento automático de placas solares.
– Dispositivos elevadores de los contenedores sepultados en la vía pública En general se emplean en la fabricación de todo tipo de cilindros, en especial como elemento actuador, para el movimiento de cargas. Algunos fabricantes donde poder adquirir pistones, así como otro tipo de elementos de sistemas hidráulicos y neumáticos son

Historia

Durante un día promedio, casi todas las personas entran en contacto con una amplia variedad de cierra puertas, tanto automáticos como manuales. Los cierra puertas se utilizan en todo: desde una puerta en el frente de tu casa hasta la puerta del frente de tu lugar de trabajo. De hecho, los cierra puertas pueden encontrarse encontrarse de un modo u otro en casi todas las construcciones comerciales. Son un requisito para las puertas de incendio. La razón de esto es que dichas puertas deben permanecer cerradas todo el tiempo cuando no se las está usando y al incluir un cierra puertas manual se asegura que la puerta permanecerá cerrada.

El primer cierra puertas

El primer cierra puertas fue un simple resorte. Uno de los extremos del mismo estaba unido a un punto de anclaje en el marco de la puerta y el otro extremo estaba unido a la puerta. Estos resortes eran bastante efectivos, pero tenían el problema obvio del portazo cuando el resorte se contraía y quedaba en posición de descanso. También hacía difícil cerrar una puerta con vidrio sin romperla.

Sistema neumático

El reemplazo para el cerrador de puerta de resorte simple se convirtió en un sistema neumático. Éste es el estilo estándar actual para las puertas de pantalla y vidrio en las casas. El cierra puertas de sistema neumático funciona con un pistón interno que emite aire dentro de la cámara, mientras comprime un resorte interno cuando se abre la puerta y luego, lentamente, libera el aire fuera de la cámara a medida que el resorte empuja nuevamente al pistón, cerrando la puerta. Un sistema similar se utiliza en las versiones de puertas comerciales, con la diferencia principal de que muchos cerradores de puertas comerciales usan un amortiguador hidráulico. Éste es una cámara llena de líquido que libera gradualmente la presión para cerrar la puerta de forma más lenta.

Cierra puertas eléctrico

Los cierra puertas eléctricos, también conocidos como cierra puertas automáticos, utilizan un motor para controlar la apertura y el cierre de las puertas. Están activados desde una variedad de mecanismos, el más común de los cuales es un movimiento o un sensor de proximidad. El sensor detecta movimiento dentro del área designada y abre la puerta. El sensor queda activo hasta que la persona se va del área designada antes de cerrar la puerta. Otro mecanismo común es el botón pulsador, que se encuentra principalmente en o alrededor de las puertas diseñadas para personas con discapacidad. La puerta corre sobre un riel instalado dentro del marco de la misma y es controlada por un motor de accionamiento que está programado para abrir y cerrar la puerta a una velocidad específica, que cumple con los requisitos de Estándar de puertas eléctricas para peatones, una regla desarrollada por los fabricantes de equipos en coordinación con el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI).

Función

Un compactador de basura es un aparato motorizado que puede comprimir o compactar la basura para reducir al mínimo la cantidad de remoción de basura de una persona. Después de la compresión, se reduce la cantidad de basura, proporcionando más espacio para basura adicional compactándola hasta el momento de la recolección. Esto ayuda a minimizar el desbordamiento de los botes de basura al aire libre y ayuda a eliminar los viajes frecuentes exteriores para depositar la basura. Puedes encontrar un compactador de basura por lo general en la cocina, de donde viene la mayor parte de la basura doméstica.

Proceso

Dentro de un compactador de basura hay un motor. Luego de encender la unidad, el motor comenzará a funcionar bajando una prensa al recipiente de basura. Una vez que la prensa toque la parte superior de la basura, la comprimirá. Una vez hecha esta compresión, la prensa volverá a subir. El compresor de basura usa bolsas para compactadores especialmente diseñadas, diferentes de las bolsas de basura ordinarias compradas en las tiendas. Las bolsas vienen en presentaciones de papel y plástico. Las bolsas de papel tienen un revestimiento protector interno para protegerlas de rasgarse y evitar fugas de materiales líquidos. Las bolsas de plástico son muy duraderas, ya que vienen en capas múltiples. Ya que las bolsas de compactadores son más caras que las bolsas de basura de cocina estándar, se puede minimizar el costo debido al número limitado de cambios de bolsa.

Instalación

Normalmente verás un compactador de basura situado cerca del fregadero de la cocina. Puede estar al lado de la lavadora de platos o frente a ella. La mayoría de las tiendas de electrodomésticos instala el compresor de la basura al entregarlo, sin embargo, un propietario puede tener que hacer esto por su cuenta cuando está renovando su casa y el lugar aún no está listo para la instalación. Habría que hacer espacio para un compactador de cocina incorporado eliminando algunas partes de los muebles de cocina bajos y cajones. Con los modelos de la mayoría de los compactadores, necesitarías por lo menos 6 pulgadas (15 cm) de espacio libre en los lados para dar espacio suficiente para remover las bolsas. También necesitarías espacio libre frontal de 25 pulgadas (63.5 cm) para extraer el cajón delantero por completo. Asegúrate de que haya una conexión de energía eléctrica en la zona, preferentemente en la pared trasera debajo del mostrador, de modo que sea invisible. Es posible que tengas que contratar a un electricista para que instale un interruptor independiente para evitar una sobrecarga eléctrica, especialmente si eres dueño de una casa antigua con muchas conexiones eléctricas. Un suministro eléctrico de 115 voltios y 60 Hz con fusible es suficiente para encender la unidad. Asegúrate de verificar que el aparato esté nivelado. Es posible que necesites usar balanceadores con el fin de ajustar la altura y que sea estable, especialmente cuando vas a instalar la unidad encima de un subsuelo. Puedes utilizar pequeñas piezas de madera de desecho para alinear la altura de tu piso y luego utilizar un nivel para comprobar que la instalación está equilibrada y nivelada. Prueba el compactador y fíjate si la unidad se menea o se bate. Empújalo más hacia la parte de atrás para asegurarte de que esté al ras, a continuación, comprueba el nivel de nuevo y prueba la unidad hasta que estés satisfecho.

La contaminación.

Se calcula que con un aumento de un metro quedarían inundadas amplias zonas de ciudades como Shanghai, El Cairo, Bangkok, Venecia, el parque nacional de Everglades, en Florida, además se inundarían las costas de California,  Baja California y Baja California Sur, en los Estados Unidos, así como amplias extensiones de Sonora hasta Oaxaca en México; si aumentara 1,5 metro quedarían sumergidas Carolina del Norte y del Sur (Estados Unidos), las islas Marshall (en el océano Pacífico) y las Maldivas (frente a la India) y algunas islas del Caribe.

También se sabe que muchos tanques de almacenamiento de desechos peligrosos se localizan precisamente en las costas, si éstas se inundaran, podría haber derrames muy peligrosos.

Efecto de la basura en el agua

La contaminación del agua se debe en gran medida a las diversas actividades industriales, las prácticas agrícolas y ganaderas, así como a los residuos domésticos o escolares en general y que al verterse en ella modifican su composición química haciéndola inadecuada para el consumo, riego o para la vida de muchos organismos.

Se puede clasificar en dos grupos los contaminantes del agua: orgánicos e inorgánicos.

Los primeros están formados por desechos materiales (restos de comida, cáscaras, etc.) generados por seres vivos. Asimismo, se consideran contaminantes orgánicos los cadáveres y el excremento. Los segundos son los contaminantes procedentes de aguas negras arrojadas por las casas habitación, industrias o los agricultores.

Al depositar basura orgánica en el agua, ésta atrae a un gran número de bacterias y protozoarios que se alimentan con esos desechos, su actividad aumenta su reproducción a gran escala, y con ello crece exageradamente su población, en consecuencia consumen un mayor volumen del oxígeno disuelto en el agua; causando la muerte de muchos peces al no tener ese elemento indispensable para realizar el proceso respiratorio. Sin embargo, las bacterias no se afectan porque muchas especies pueden realizar la respiración sin la presencia de oxígeno, es decir, de forma anaerobia. Ese proceso conocido como fermentación ocasiona que el agua se vuelva turbia, que despida olores fétidos por la presencia de ácido sulfhídrico y metano (productos de la fermentación), y originará la muerte de muchos peces, en ocasiones de importancia económica para el hombre.

En el agua también ocurre la putrefacción de materia orgánica. Con este término se designa la descomposición de proteínas, que es un proceso similar a la fermentación.

Las algas, por otra parte, también aprovechan la presencia de basura orgánica para aumentar su tasa de reproducción y se vuelven tan abundantes que impiden el desarrollo de otros seres vivos.

En algunos ríos y lagos del sur de Chile (lago Nalalhue, bahía de Concepción, lago Señoranza, etc.), ya han empezado los procesos de eutrofización (nutrición) de sus aguas, con el consiguiente desarrollo desmedido de vegetales acuáticos que ya han ocasionado graves daños al ecosistema.

Las aguas negras, es decir, el agua ya utilizada para el aseo personal, de la casa y hasta la que proviene de los baños, puede ser muy peligrosa si los restos de excremento contienen organismos patógenos que originen enfermedades como el cólera, amebiasis, tifoidea, etcétera.

Los desechos inorgánicos incluyen sustancias químicas peligrosas como el plomo, arsénico, mercurio; además de los detergentes, insecticidas, fertilizantes y hasta petróleo.

Efectos de la basura en el suelo

Los desechos y residuos materiales que van depositándose en la tierra, se descomponen y la dañan, con lo cual ocasionan severos problemas ambientales ya que en ella viven la mayoría de los organismos, incluyendo al ser humano. Además, de ella se obtienen gran parte de los recursos utilizados en la alimentación.

Todos los seres vivos presentan un ciclo de vida dentro del cual nacen, crecen, se reproducen y mueren. Durante él, realizan diversos procesos biológicos como la alimentación, la digestión o la reproducción. Cuando se altera el ambiente en el que viven, estos procesos se interrumpen o se llevan a cabo de forma deficiente.

La basura y los desechos materiales orgánicos e inorgánicos que se arrojan en la naturaleza, modifican sus condiciones y provocan cambios que pueden ir desde la erosión hasta la extinción de las especies.

Los depósitos de basura al aire libre no sólo acaban con el hábitat natural de los organismos, sino que interrumpen los ciclos biogeoquímicos, o acaban con los integrantes de las cadenas alimentarias.

Como consecuencia, el ser humano tendrá menos recursos para alimentarse, al buscar nuevas tierras que explotar dañará aún más las condiciones del planeta y además podrá contraer numerosas enfermedades ocasionadas por arrojar basura en el medio natural.

 

Pros.

Compactadores de basura reducen no sólo la basura, pero los roedores, el olfato y el volumen. También son convenientes en términos de reducción de la cantidad de botes de basura colocados en la acera. Compactadores de basura reducen viajes a los botes de basura fuera.

Beneficios

Compactadores son grandes para deshacerse de viejos pañales, cajas y alimentos. Compactadores de basura a reducir los costos de mano de obra y de eliminación de residuos para las empresas. Compactadores también reducen espacio en los vertederos requerido para basura. Esto debido a que reducen el espacio o volumen que ocupa la basura, haciendo que sea más fácil de transportar o guardar.

La palabra “compactación” resulta de sustantivar el adjetivo “compacto”, que deriva del latín “compactus”, participio pasivo de “compingere” que quiere decir unir, juntar.

Para entender de qué se trata la compactación de los suelos podríamos decir que es el mejoramiento artificial de sus propiedades mecánicas como lo es la resistencia, la compresibilidad y su relación esfuerzo deformación, el proceso de compactación implica una reducción más o menos rápida de los vacíos, como una consecuencia de esto ocurren cambios de volumen, ligados principalmente a la perdida de volumen de aire.

El principal objetivo de una compactación es obtener un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra.

Las propiedades requeridas pueden variar del tipo de suelo, pero las propiedades mencionadas anteriormente son las que figuran cuyo mejoramiento se busca siempre. Es menos frecuente aunque no menos importante, que también se compacte para tener unas características de permeabilidad y flexibilidad. Esto suele ser favorable ante efectos de permanencia de la estructura terrea ante la acción de agentes erosivos.

La compactación resulta ser un proceso de objetivos múltiples es evidente que muchos de esos objetivos serán contradictorios en muchos problemas concretos, en el sentido de que se emprendan para cumplir con uno pudieran perjudicar algún otro. Por ejemplo que en una compactación intensa produce un material muy resistente, pero sin duda muy susceptible al agrietamiento. Estas contradicciones se amplían si se toma en cuenta que los suelos compactados suelen tener una vida extensa y que es un compromiso que conserven sus propiedades en toda su vida como lo es bajo la acción del agua, de las cargas soportadas, etc.

Las altas resistencias obtenidas con compactaciones muy enérgicas pueden traer como consecuencias que un suelo muy compactado podrá, en general absorber mucha agua si se dan las condiciones propicias y al hacerlo su resistencia podría descender drásticamente, en tanto que ese mismo suelo inicialmente compactado en forma menos enérgica, con menor resistencia inicial, podrá resultar mucho más estable ante el agua, manteniendo en el tiempo una resistencia inicialmente menor que la del otro, pero probablemente suficiente.

Desde el principio el problema de la compactación de suelos resulta ligado al control de calidad de los trabajos de campo. En efecto, después de realizar un proceso de compactación siempre es necesario verificar si con él se lograron los fines propuestos.

Para medir la resistencia, la compresibilidad, la relación esfuerzo deformación, la permeabilidad o la flexibilidad de los suelos se requieren pruebas relativamente especializadas y costosas que, además, suelen requerir un tiempo de ejecución demasiado largo para controlar un proceso de compactación que avance de manera normal. En los primeros años de la aplicación de las técnicas modernas de compactación, indicaron que existe una correlación que en aquella época se juzgómuy confiable entre las propiedades fundamentales ya mencionadas y el peso volumétrico seco a que llega el material compactado, de manera que puede decirse que a mayor peso volumétrico seco se alcanza una situación más favorable en el suelo compactado. Debido a que la prueba de peso volumétrico es fácil y sencilla de realizar, se hizo costumbre controlar la compactación determinando el peso volumétrico seco de los materiales compactados.

Sin embargo la correlación entre las propiedades fundamentales y el peso volumétrico seco no es tan segura y simple como para permitir la aplicación ciega de la norma anteriormente “Caracterización de la resistencia de un material de banco para su uso como relleno compactado”

Mencionada, esta aplicación realizada sin tener en cuenta las peculiaridades y objetivos de cada caso ola confiabilidad de la correlación, es quizá la fuente más común de errores que se cometen en la aplicaciones prácticas de las técnicas de compactación.

Ahora en realidad el aumento del peso volumétrico es meramente un medio, donde el mejoramiento de las propiedades está directamente ligado al aumento del peso volumétrico, el uso de la sencilla correlación que se menciona proporciona magníficos resultados, pero en algunos casos la correlación se vuelve muy errática o incluso llaga a invertirse, en tanto que en otros, algunas otras variables desempeñan un papel fundamental.

En general, son mucho más complejos los problemas ligados a cuanto pueden mejorarse las características fundamentales de los suelos comparados cuando estos son finos, razón por la cual las arcillas suelen ser los materiales que más se investigan al tratar de definir las propiedades mecánicas de los suelos compactados.

La compactación ha figurado entre las técnicas de construcción desde las épocas más remotas de que se tiene noticia, si bien en la antigüedad su aplicación no era general ni sistemática el método utilizado fue el de apisonado por medio de animales o personas en épocas muy lejanas.

Es uno de los varios medios de que hoy se dispone para mejorar la condición de uso de un suelo que haya de usarse en construcción; es, además, uno de los más eficientes y de aplicación más universal.

Objetivo

Adaptar un pistón hidráulico a un compactador de basura casero.

Justificación

Los desechos producidos por le hombre en la actualidad han ido causando contaminación a niveles críticos, ya que, en los basureros, por ejemplo, simplemente se deposita en un espacio determinado sin pensar que la materia inorgánica o materiales reciclables se puedan combinar con esta.

Por lo que queremos reducir el espacio ocupado por la materia inorgánica a partir de la compactación.

En la actualidad no se usan compactadores en el ambiente del hogar, los residuos producidos por las familias son desechados y ocupan una gran cantidad de espacio.

Hipótesis

Si logramos adaptar un pistón hidráulico a un compactador de basura casero, entonces obtendremos un producto manufacturado y fácil de usar.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

  • 1 Tabla de madera de 26*28*2 cm.
  • 1 Desarmador de cruz.
  • 1 Caja de tornillos de 4 cm.
  • 1L de resistol blanco.
  • 1o Tuercas de seguridad.
  • 10 Rondanas.
  • 2 Soportes en “L”.
  • 1 Compactador de basura casero 30*30*1.5 cm.
  • 1 Pistón tipo cierra puertas.

Procedimiento:

  1. Fijar una base en el costado derecho del compactador (26*28*2 cm)
  2. Asegurar con 2 soportes en “L”.
  3. Fijar el pistón a dicha base.
  4. Asegurar el pistón a la tabla superior.

Galería Método

Resultados

Obtuvimos un mecanismo semi-automático, el cual funciona con un pistón por el uso de la fuerza hidráulica, el cual es capas de reducir el volumen de los residuos inorgánicos a través de la compactación. Al introducir basura a su capacidad máxima de volumen ( 21870 Cm3), la fuerza generada por el pistón reduce el volumen a la mitad ( 10935 CM3).

Hablando en peso, tiene una capacidad de 8kg antes de ser compactada, reduciéndola prácticamente a la mitad.

Galería Resultados

Discusión

La bibliografía nos reporta que este tipo de mecanismo no se puede encontrar de manera comercial, debido a que no esta enfocado a un proyecto  a gran escala como un camión de basura.

El uso de esta tecnología en el hogar puede resultar muy beneficiosa debido al que el sistema de operación no es peligroso y es eficiente al compactar los desechos.

Antes de usar este compactador el usuario hace una reflexión de que desechos deben ser compactados; provocando un principio de conciencia ecológica.

Conclusiones

Cuando ponemos en marcha el compactador obtenemos una reducción favorable de volumen y peso de los residuos inorgánicos que permite un mayor orden y aprovechamiento de espacio de éstos.

Puede ser utilizado por la mayoría de la población, generalizada en jóvenes, ya que su sistema de operación es eficiente y fácil de operar.

El pistón que se utilizó tiene una vida útil de 20 años, sin tomar en cuenta factores climatológicos que pueden alterar el funcionamiento del pistón

Bibliografía

  • Sin autor, Contaminación por basura (2007), profesor en línea, dominio en: http://www.profesorenlinea.com.mx/ecologiaambiente/ContaminacionBasura.htm#
  • Contribiuting writer, ¿Cómo funciona un cilindro hidráulico? (2014), eHow, dominio en: www.ehowespanol.com.
  • Sin autor, Pistones hidráulicos: ¿Qué funciones tienen? (2011), overblog, dominio en: https://es.over-blog.com.


Adaptación hidráulica a un compactador de basura casero.

Summary

When we talk about a trash compactor, most people think of a mechanism of dimensions related to industrial machines, this comparison is flawed because it is no mechanism of such dimensions to be effective is needed. Proof of this is that we do compactor. This compactor is focused on domestic use because its structure is light and easy to use because its operating system is perfectly capable of compacting any type of inorganic waste involved in daily life. For this it is necessary to stress that the compactor uses a specific piston (closers), which is not dangerous or installation or application. Before compacting general waste should be taken into account that it is only possible to reduce inorganic waste, therefore, ecological awareness that waste must be compacted and which are not according to daily use is promoted. Our Compactor generally has the following dimensions: 30x27x27 cm3 volume thereof, regardless of the base holding the piston, which has dimensions of 50x30x30cm3. An investment of approximately $ 1500 to realize it was required, taking into account that the mechanism has a lifespan of 20 years. With these characteristics our model is ideal for a domestic life since after reducing the volume of waste, mass and weight decrease significantly allowing greater order thereof.

Research Question

How can we adjust a hydraulic piston to a handmade garbage compactor?

Problem approach

Nowadays humanity produce wastes of  many kinds, which ones had been using more and more space of the territory, according to this the environments had suffered a lot with the pollution also the animals had been dying from this.

There are many projects that they are really interested in the reduction of this wastes and others want to disappear this wastes. An example can be the garbage compactors that reduce the space used by them.

This compactor are made in many forms and types  each plays its role with different material as some of these require more force to be compacted.

Background

Pistón Hidráulico

Los pistones hidráulicos son elementos de tipo mecánico muy empleados en la industria debido a su gran versatilidad y su capacidad para generar fuerza sobre elementos mecánicos. En este artículo se explica el funcionamiento de dichos pistones y se listan sus funciones y aplicaciones.

Los pistones hidráulicos son actuadores de tipo mecánicos empleados en la fabricación de pistones que son usados para proporcionar fuerza a través de un movimiento recto y lineal. Los pistones deben de estar en acoplo perfecto con las paredes del cilindro para que no se produzcan perdidas de carga y obtener la mayor transmisión de potencia. Las partes que forman los pistones hidráulicos son: el cilindro de barril y el pistón móvil conectado a un vástago. El cilindro posee forma de barril y está cerrado por los dos extremos, en uno de ellos está el fondo y en el otro está situada la cabeza por donde se introduce el pistón. El pistón tiene una perforación por donde se une al vástago. El pistón se encarga de dividir el interior del cilindro en dos cámaras o secciones: la cámara inferior y la cámara del vástago. En función del tipo de cilindro y pistón, de los materiales empleados y del fluido hidráulico empleado se puede realizar el cálculo de la fuerza que es capaz de transmitir el pistón en unas condiciones dadas. La fuerza realizada por el pistón es constante desde el inicio hasta la finalización del movimiento de carrera lineal. El tipo de fuerza que puede realizar es o bien de tracción o bien de compresión.

Las principales aplicaciones de estos pistones son: – Articular el volquete en el transporte de cargas.
-Cilindros para el movimiento de brazos mecánicos y palas.
– Suspensiones hidráulicas en el transporte de cargas.
– Dispositivos hidráulicos para puertas y paredes laterales de cabinas de feria y atracciones.
– Empleo en todo tipo de maquinaria industrial de tecnología hidráulica.
– Movimiento automático de placas solares.
– Dispositivos elevadores de los contenedores sepultados en la vía pública En general se emplean en la fabricación de todo tipo de cilindros, en especial como elemento actuador, para el movimiento de cargas. Algunos fabricantes donde poder adquirir pistones, así como otro tipo de elementos de sistemas hidráulicos y neumáticos son

Historia

Durante un día promedio, casi todas las personas entran en contacto con una amplia variedad de cierra puertas, tanto automáticos como manuales. Los cierra puertas se utilizan en todo: desde una puerta en el frente de tu casa hasta la puerta del frente de tu lugar de trabajo. De hecho, los cierra puertas pueden encontrarse encontrarse de un modo u otro en casi todas las construcciones comerciales. Son un requisito para las puertas de incendio. La razón de esto es que dichas puertas deben permanecer cerradas todo el tiempo cuando no se las está usando y al incluir un cierra puertas manual se asegura que la puerta permanecerá cerrada.

El primer cierra puertas

El primer cierra puertas fue un simple resorte. Uno de los extremos del mismo estaba unido a un punto de anclaje en el marco de la puerta y el otro extremo estaba unido a la puerta. Estos resortes eran bastante efectivos, pero tenían el problema obvio del portazo cuando el resorte se contraía y quedaba en posición de descanso. También hacía difícil cerrar una puerta con vidrio sin romperla.

Sistema neumático

El reemplazo para el cerrador de puerta de resorte simple se convirtió en un sistema neumático. Éste es el estilo estándar actual para las puertas de pantalla y vidrio en las casas. El cierra puertas de sistema neumático funciona con un pistón interno que emite aire dentro de la cámara, mientras comprime un resorte interno cuando se abre la puerta y luego, lentamente, libera el aire fuera de la cámara a medida que el resorte empuja nuevamente al pistón, cerrando la puerta. Un sistema similar se utiliza en las versiones de puertas comerciales, con la diferencia principal de que muchos cerradores de puertas comerciales usan un amortiguador hidráulico. Éste es una cámara llena de líquido que libera gradualmente la presión para cerrar la puerta de forma más lenta.

Cierra puertas eléctrico

Los cierra puertas eléctricos, también conocidos como cierra puertas automáticos, utilizan un motor para controlar la apertura y el cierre de las puertas. Están activados desde una variedad de mecanismos, el más común de los cuales es un movimiento o un sensor de proximidad. El sensor detecta movimiento dentro del área designada y abre la puerta. El sensor queda activo hasta que la persona se va del área designada antes de cerrar la puerta. Otro mecanismo común es el botón pulsador, que se encuentra principalmente en o alrededor de las puertas diseñadas para personas con discapacidad. La puerta corre sobre un riel instalado dentro del marco de la misma y es controlada por un motor de accionamiento que está programado para abrir y cerrar la puerta a una velocidad específica, que cumple con los requisitos de Estándar de puertas eléctricas para peatones, una regla desarrollada por los fabricantes de equipos en coordinación con el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI).

Función

Un compactador de basura es un aparato motorizado que puede comprimir o compactar la basura para reducir al mínimo la cantidad de remoción de basura de una persona. Después de la compresión, se reduce la cantidad de basura, proporcionando más espacio para basura adicional compactándola hasta el momento de la recolección. Esto ayuda a minimizar el desbordamiento de los botes de basura al aire libre y ayuda a eliminar los viajes frecuentes exteriores para depositar la basura. Puedes encontrar un compactador de basura por lo general en la cocina, de donde viene la mayor parte de la basura doméstica.

Proceso

Dentro de un compactador de basura hay un motor. Luego de encender la unidad, el motor comenzará a funcionar bajando una prensa al recipiente de basura. Una vez que la prensa toque la parte superior de la basura, la comprimirá. Una vez hecha esta compresión, la prensa volverá a subir. El compresor de basura usa bolsas para compactadores especialmente diseñadas, diferentes de las bolsas de basura ordinarias compradas en las tiendas. Las bolsas vienen en presentaciones de papel y plástico. Las bolsas de papel tienen un revestimiento protector interno para protegerlas de rasgarse y evitar fugas de materiales líquidos. Las bolsas de plástico son muy duraderas, ya que vienen en capas múltiples. Ya que las bolsas de compactadores son más caras que las bolsas de basura de cocina estándar, se puede minimizar el costo debido al número limitado de cambios de bolsa.

Instalación

Normalmente verás un compactador de basura situado cerca del fregadero de la cocina. Puede estar al lado de la lavadora de platos o frente a ella. La mayoría de las tiendas de electrodomésticos instala el compresor de la basura al entregarlo, sin embargo, un propietario puede tener que hacer esto por su cuenta cuando está renovando su casa y el lugar aún no está listo para la instalación. Habría que hacer espacio para un compactador de cocina incorporado eliminando algunas partes de los muebles de cocina bajos y cajones. Con los modelos de la mayoría de los compactadores, necesitarías por lo menos 6 pulgadas (15 cm) de espacio libre en los lados para dar espacio suficiente para remover las bolsas. También necesitarías espacio libre frontal de 25 pulgadas (63.5 cm) para extraer el cajón delantero por completo. Asegúrate de que haya una conexión de energía eléctrica en la zona, preferentemente en la pared trasera debajo del mostrador, de modo que sea invisible. Es posible que tengas que contratar a un electricista para que instale un interruptor independiente para evitar una sobrecarga eléctrica, especialmente si eres dueño de una casa antigua con muchas conexiones eléctricas. Un suministro eléctrico de 115 voltios y 60 Hz con fusible es suficiente para encender la unidad. Asegúrate de verificar que el aparato esté nivelado. Es posible que necesites usar balanceadores con el fin de ajustar la altura y que sea estable, especialmente cuando vas a instalar la unidad encima de un subsuelo. Puedes utilizar pequeñas piezas de madera de desecho para alinear la altura de tu piso y luego utilizar un nivel para comprobar que la instalación está equilibrada y nivelada. Prueba el compactador y fíjate si la unidad se menea o se bate. Empújalo más hacia la parte de atrás para asegurarte de que esté al ras, a continuación, comprueba el nivel de nuevo y prueba la unidad hasta que estés satisfecho.

La contaminación.

Se calcula que con un aumento de un metro quedarían inundadas amplias zonas de ciudades como Shanghai, El Cairo, Bangkok, Venecia, el parque nacional de Everglades, en Florida, además se inundarían las costas de California,  Baja California y Baja California Sur, en los Estados Unidos, así como amplias extensiones de Sonora hasta Oaxaca en México; si aumentara 1,5 metro quedarían sumergidas Carolina del Norte y del Sur (Estados Unidos), las islas Marshall (en el océano Pacífico) y las Maldivas (frente a la India) y algunas islas del Caribe.

También se sabe que muchos tanques de almacenamiento de desechos peligrosos se localizan precisamente en las costas, si éstas se inundaran, podría haber derrames muy peligrosos.

Efecto de la basura en el agua

La contaminación del agua se debe en gran medida a las diversas actividades industriales, las prácticas agrícolas y ganaderas, así como a los residuos domésticos o escolares en general y que al verterse en ella modifican su composición química haciéndola inadecuada para el consumo, riego o para la vida de muchos organismos.

Se puede clasificar en dos grupos los contaminantes del agua: orgánicos e inorgánicos.

Los primeros están formados por desechos materiales (restos de comida, cáscaras, etc.) generados por seres vivos. Asimismo, se consideran contaminantes orgánicos los cadáveres y el excremento. Los segundos son los contaminantes procedentes de aguas negras arrojadas por las casas habitación, industrias o los agricultores.

Al depositar basura orgánica en el agua, ésta atrae a un gran número de bacterias y protozoarios que se alimentan con esos desechos, su actividad aumenta su reproducción a gran escala, y con ello crece exageradamente su población, en consecuencia consumen un mayor volumen del oxígeno disuelto en el agua; causando la muerte de muchos peces al no tener ese elemento indispensable para realizar el proceso respiratorio. Sin embargo, las bacterias no se afectan porque muchas especies pueden realizar la respiración sin la presencia de oxígeno, es decir, de forma anaerobia. Ese proceso conocido como fermentación ocasiona que el agua se vuelva turbia, que despida olores fétidos por la presencia de ácido sulfhídrico y metano (productos de la fermentación), y originará la muerte de muchos peces, en ocasiones de importancia económica para el hombre.

En el agua también ocurre la putrefacción de materia orgánica. Con este término se designa la descomposición de proteínas, que es un proceso similar a la fermentación.

Las algas, por otra parte, también aprovechan la presencia de basura orgánica para aumentar su tasa de reproducción y se vuelven tan abundantes que impiden el desarrollo de otros seres vivos.

En algunos ríos y lagos del sur de Chile (lago Nalalhue, bahía de Concepción, lago Señoranza, etc.), ya han empezado los procesos de eutrofización (nutrición) de sus aguas, con el consiguiente desarrollo desmedido de vegetales acuáticos que ya han ocasionado graves daños al ecosistema.

Las aguas negras, es decir, el agua ya utilizada para el aseo personal, de la casa y hasta la que proviene de los baños, puede ser muy peligrosa si los restos de excremento contienen organismos patógenos que originen enfermedades como el cólera, amebiasis, tifoidea, etcétera.

Los desechos inorgánicos incluyen sustancias químicas peligrosas como el plomo, arsénico, mercurio; además de los detergentes, insecticidas, fertilizantes y hasta petróleo.

Efectos de la basura en el suelo

Los desechos y residuos materiales que van depositándose en la tierra, se descomponen y la dañan, con lo cual ocasionan severos problemas ambientales ya que en ella viven la mayoría de los organismos, incluyendo al ser humano. Además, de ella se obtienen gran parte de los recursos utilizados en la alimentación.

Todos los seres vivos presentan un ciclo de vida dentro del cual nacen, crecen, se reproducen y mueren. Durante él, realizan diversos procesos biológicos como la alimentación, la digestión o la reproducción. Cuando se altera el ambiente en el que viven, estos procesos se interrumpen o se llevan a cabo de forma deficiente.

La basura y los desechos materiales orgánicos e inorgánicos que se arrojan en la naturaleza, modifican sus condiciones y provocan cambios que pueden ir desde la erosión hasta la extinción de las especies.

Los depósitos de basura al aire libre no sólo acaban con el hábitat natural de los organismos, sino que interrumpen los ciclos biogeoquímicos, o acaban con los integrantes de las cadenas alimentarias.

Como consecuencia, el ser humano tendrá menos recursos para alimentarse, al buscar nuevas tierras que explotar dañará aún más las condiciones del planeta y además podrá contraer numerosas enfermedades ocasionadas por arrojar basura en el medio natural.

Pros.

Compactadores de basura reducen no sólo la basura, pero los roedores, el olfato y el volumen. También son convenientes en términos de reducción de la cantidad de botes de basura colocados en la acera. Compactadores de basura reducen viajes a los botes de basura fuera.

Beneficios

Compactadores son grandes para deshacerse de viejos pañales, cajas y alimentos. Compactadores de basura a reducir los costos de mano de obra y de eliminación de residuos para las empresas. Compactadores también reducen espacio en los vertederos requerido para basura. Esto debido a que reducen el espacio o volumen que ocupa la basura, haciendo que sea más fácil de transportar o guardar.

La palabra “compactación” resulta de sustantivar el adjetivo “compacto”, que deriva del latín “compactus”, participio pasivo de “compingere” que quiere decir unir, juntar.

Para entender de qué se trata la compactación de los suelos podríamos decir que es el mejoramiento artificial de sus propiedades mecánicas como lo es la resistencia, la compresibilidad y su relación esfuerzo deformación, el proceso de compactación implica una reducción más o menos rápida de los vacíos, como una consecuencia de esto ocurren cambios de volumen, ligados principalmente a la perdida de volumen de aire.

El principal objetivo de una compactación es obtener un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra.

Las propiedades requeridas pueden variar del tipo de suelo, pero las propiedades mencionadas anteriormente son las que figuran cuyo mejoramiento se busca siempre. Es menos frecuente aunque no menos importante, que también se compacte para tener unas características de permeabilidad y flexibilidad. Esto suele ser favorable ante efectos de permanencia de la estructura terrea ante la acción de agentes erosivos.

La compactación resulta ser un proceso de objetivos múltiples es evidente que muchos de esos objetivos serán contradictorios en muchos problemas concretos, en el sentido de que se emprendan para cumplir con uno pudieran perjudicar algún otro. Por ejemplo que en una compactación intensa produce un material muy resistente, pero sin duda muy susceptible al agrietamiento. Estas contradicciones se amplían si se toma en cuenta que los suelos compactados suelen tener una vida extensa y que es un compromiso que conserven sus propiedades en toda su vida como lo es bajo la acción del agua, de las cargas soportadas, etc.

Las altas resistencias obtenidas con compactaciones muy enérgicas pueden traer como consecuencias que un suelo muy compactado podrá, en general absorber mucha agua si se dan las condiciones propicias y al hacerlo su resistencia podría descender drásticamente, en tanto que ese mismo suelo inicialmente compactado en forma menos enérgica, con menor resistencia inicial, podrá resultar mucho más estable ante el agua, manteniendo en el tiempo una resistencia inicialmente menor que la del otro, pero probablemente suficiente.

Desde el principio el problema de la compactación de suelos resulta ligado al control de calidad de los trabajos de campo. En efecto, después de realizar un proceso de compactación siempre es necesario verificar si con él se lograron los fines propuestos.

Para medir la resistencia, la compresibilidad, la relación esfuerzo deformación, la permeabilidad o la flexibilidad de los suelos se requieren pruebas relativamente especializadas y costosas que, además, suelen requerir un tiempo de ejecución demasiado largo para controlar un proceso de compactación que avance de manera normal. En los primeros años de la aplicación de las técnicas modernas de compactación, indicaron que existe una correlación que en aquella época se juzgómuy confiable entre las propiedades fundamentales ya mencionadas y el peso volumétrico seco a que llega el material compactado, de manera que puede decirse que a mayor peso volumétrico seco se alcanza una situación más favorable en el suelo compactado. Debido a que la prueba de peso volumétrico es fácil y sencilla de realizar, se hizo costumbre controlar la compactación determinando el peso volumétrico seco de los materiales compactados.

Sin embargo la correlación entre las propiedades fundamentales y el peso volumétrico seco no es tan segura y simple como para permitir la aplicación ciega de la norma anteriormente “Caracterización de la resistencia de un material de banco para su uso como relleno compactado”

Mencionada, esta aplicación realizada sin tener en cuenta las peculiaridades y objetivos de cada caso ola confiabilidad de la correlación, es quizá la fuente más común de errores que se cometen en la aplicaciones prácticas de las técnicas de compactación.

Ahora en realidad el aumento del peso volumétrico es meramente un medio, donde el mejoramiento de las propiedades está directamente ligado al aumento del peso volumétrico, el uso de la sencilla correlación que se menciona proporciona magníficos resultados, pero en algunos casos la correlación se vuelve muy errática o incluso llaga a invertirse, en tanto que en otros, algunas otras variables desempeñan un papel fundamental.

En general, son mucho más complejos los problemas ligados a cuanto pueden mejorarse las características fundamentales de los suelos comparados cuando estos son finos, razón por la cual las arcillas suelen ser los materiales que más se investigan al tratar de definir las propiedades mecánicas de los suelos compactados.

La compactación ha figurado entre las técnicas de construcción desde las épocas más remotas de que se tiene noticia, si bien en la antigüedad su aplicación no era general ni sistemática el método utilizado fue el de apisonado por medio de animales o personas en épocas muy lejanas.

Es uno de los varios medios de que hoy se dispone para mejorar la condición de uso de un suelo que haya de usarse en construcción; es, además, uno de los más eficientes y de aplicación más universal.

Objective

To adjust a hydraulic piston to a handmade garbage compactor.

Justification

The wastes that are produced bye human now a days had been causing a critic level of

contamination given the fact that in the landfills as an example, its only put in

adeterminatedspace without thinkingthtatthe organic orrecycllablematerial can get

combined with inorganic wastes.

Some want to reduce the space that the inogarnic wastes use throw the compactation.

Hypothesis

If we can adjust a hydraulic piston to a handmade garbage compactor, then we will get a handcraft product that it is easy to use.

Method (materials and procedure)

Materials:

 

  • 1 table wood of 26*28*2
  • 1 screwdriver
  • 1 box of screws of 4 cm
  • 1L of white glue
  • 10 lock nuts
  • 10 pulleys
  • 2 “L” supports
  • 1 Handmade garbage compactor of 30*30*1.5
  • 1 close door piston 

Procedure:

  1. Adjust the base in the right side of the compactor(26*28*2cm)
  2. Assemble the 2 “L” supports to the side.
  3. Adjust the piston to base. 
  4.  Fix the piston to the bottom table.

Results

We get a semi automatic machine which works with a piston using the hydraulic force, it is able to reduce the volume of the inorganic waste through the compaction. When we introduce the garbage at his max capacity of volume( 21870Cm3) the force that this generates can reduce to the half that volume(10935Cm3).

Discussion

The bibliography reports that this kind of machine can not be find in a commercial way. because it is not made as a big project like a trash truck.

The use of this technology in the homes can result really useful because the mechanism  it`s not dangerous and is efficient when you compact those wastes.

before using the compactor the user makes a reflection of what wastes can be compacted creating an ecological rule.

Conclusions

When we start using the compactor we obtain a really good volume and weight less in the inorganic wastes  this let us have a better order and useful space of them.

It can be used by the mayority of the population especially young people because his system is easy to use.

The piston that we use has a useful life of 20 years, without the weather factor that can disturb the function of this one.

Bibliography

  • Sin autor, Contaminación por basura (2007), profesor en línea, dominio en: http://www.profesorenlinea.com.mx/ecologiaambiente/ContaminacionBasura.htm#
  • Contribiuting writer, ¿Cómo funciona un cilindro hidráulico? (2014), eHow, dominio en: www.ehowespanol.com.
  • Sin autor, Pistones hidráulicos: ¿Qué funciones tienen? (2011), overblog, dominio en: https://es.over-blog.com.