DISEÑO MÁQUINA HIDRÁULICA PROCESADORA DE LEÑA

Abstract

Actualmente la leña es la fuente de energía más usada, siendo usada por el 46% de los hogares, principalmente porque su valor es más reducido en comparación a sus contrapartes, como la electricidad y gas. Dentro de los procesos que involucra la elaboración de leña, se destacan dos, el tronzado y astillado; el primero de ellos consiste en reducir el largo del tronco, a una medida de 30 cm a 40 cm. Este proceso se realiza principalmente con motosierra, lo cual involucra bastante riesgo de corte y esfuerzo físico generando a largo plazo problemas de salud, principalmente en la zona lumbar. Una vez tronzado el tronco, comienza la segunda parte del proceso, el cual consiste en astillar los troncos, dicho proceso se define como la acción de realizar un corte longitudinal al tronco tronzado de manera que exponen las fibras, para permitir un mejor transporte, almacenamiento y secado. Este proceso se realiza de forma manual, presentando gran dificultad, puesto que, para llevarlo a cabo, se utilizan principalmente hachas y motosierras, generando gran carga para el trabajador, además de conllevar un gran tiempo. Es por esto que en el presente trabajo se diseñó una maquina hidráulica, capaz de realizar estos dos procesos a troncos hasta los 2 metros de largo y 50 cm de diámetro, para obtener 4 astillas, las cuales serán utilizadas como leña. El proceso de diseño comenzó con la elaboración del boceto de la máquina, para luego realizarla en Autodesk Inventor. A continuación, se comenzó a calcular la ventaja mecánica que produce la cuña, la cual depende del Angulo de inclinación que esta posea, siendo elegido el de 20°.Teniendo el Angulo de la cuña seleccionado, se continuó calculando la fuerza mínima necesaria para astillar los troncos, eligiendo el tipo de madera con la mayor resistencia, siendo este, el de Coigue húmedo teniendo una resistencia al estallamiento de 134 Kgf/cm. Dando como resultado una fuerza de 22537 N, siendo usada la de 30000 N, para la selección de componentes. La segunda parte del proyecto, consistió en la búsqueda de una válvula capaz de realizar el proceso de tronzado, siendo elegida la Válvula de corte SuperCUT, la cual es usada en cabezales forestales. Además, se seleccionó los elementos hidráulicos necesarios.Una vez seleccionado los componentes, se comenzó a realizar el plan de mantenimiento predictivo, para los componentes hidráulicos y la estructura en general. Para finalizar se evaluaron los elementos críticos, a través de elementos finitos, para una correcta sección de materiales. Una vez logrado este paso, se elaboraron los planos de despiece y ensamble. El resultado del proyecto fue una máquina procesadora de leña, la cual corta troncos de 50 cm de diámetro, para luego impulsar troncos con un cilindro hidráulico contra una cuchilla. El elemento de corte tiene una forma de cruz para obtener cuatro astillas.