El Triturador de doble eje opera en la primera etapa de la Línea de granulado de neumáticos. Dos conjuntos de cuchillas de aleación dispuestas de forma intercalada comprimen y desgarran el material a baja velocidad, troceando el neumático entero en fragmentos para las etapas posteriores.
El neumático completo contiene caucho denso y talones de acero grueso, concentrando la mayor resistencia al corte en el instante del agarre. Si el par del eje portacuchillas es insuficiente, el diente se detiene al chocar contra el alambre del talón; el motor se dispara por sobrecarga y los engranajes de la caja sufren daños mecánicos graves.
Dimensionar el tren motriz exige calcular la resistencia al corte del neumático, determinar el par del eje principal, fijar la relación de transmisión del reductor de engranajes templados y deducir la potencia del motor. La potencia define la velocidad de trabajo, pero la capacidad real de cortar el talón depende del par disponible a la salida del reductor.
| Componente del tren motriz | Criterio de selección técnica | Prevención del modo de fallo | Puntos de verificación funcional |
|---|---|---|---|
| Motor eléctrico | Ajuste a la velocidad nominal del eje y a la capacidad horaria requerida | Evitar calentamiento y quema de devanados ante bloqueos prolongados a baja velocidad | Deducción de potencia a partir del par pico calculado y la velocidad del eje |
| Reductor de engranajes templados | Soporte de impactos pesados y entrega de alta relación de reducción | Prevención de rotura de dientes, picado y fractura del eje de salida | Comprobación de que el par multiplicado cubra la resistencia de corte del talón |
| Ejes reforzados y cuchillas de aleación | Enganche intercalado para compresión y cizallamiento continuos | Prevención de fracturas en filos y pérdidas de tracción por desgaste | El espesor y el radio de giro determinan la fuerza tangencial y el par requerido |
| Sistema de control eléctrico | Monitoreo del umbral de intensidad e inversión automática de marcha | Protección frente al bloqueo mecánico continuo en atascamientos severos | Ajuste de la sensibilidad de disparo y fiabilidad del ciclo de desatascamiento |
1. Análisis de resistencia al corte primario y cálculo del par necesario en el eje principal
La resistencia al corte procede de la tensión de desgarro del caucho y del límite elástico a cizalladura del alambre del talón. Los dos ejes giran en sentido convergente. La carga permanece estable mientras el filo penetra en el caucho, pero sube bruscamente al alcanzar el haz de cables de acero.
El par de salida equivale al radio de giro del filo multiplicado por la resistencia de corte. Con un diámetro mayor de cuchilla, la velocidad lineal periférica aumenta, reduciendo la fuerza tangencial para un mismo par de entrada. El dimensionamiento debe ajustarse al pico máximo de corte del alambre; basar el cálculo en el valor medio de desgarro del caucho causará un subdimensionamiento inevitable.
La verificación del par se mide en el comportamiento real del diente al penetrar en el alambre grueso del talón. Fijado el espesor de la cuchilla, el par debe garantizar el corte directo del acero de alto carbono a velocidad nominal. Si el eje pierde revoluciones, el neumático patina dentro de la cámara y el rendimiento de la planta cae de inmediato.
2. Criterios de selección del reductor de engranajes templados y acoplamiento con el motor
La cadena cinemática enlaza el motor, el acoplamiento, el reductor y el manguito del eje. La caja reductora disminuye las revoluciones del motor y eleva el par, sometiendo los flancos dentados a presiones de contacto muy altas. Esta aplicación exige reductores con engranajes cementados y templados, capaces de absorber las fuerzas de reacción del neumático.
La relación de transmisión fija la velocidad del eje y el factor de multiplicación de par. Una relación corta eleva la velocidad pero no aporta el par necesario para seccionar el acero. Una relación excesiva reduce tanto las revoluciones que retrasa la entrada de material y merma la capacidad global. Conviene elegir una reducción que respete la velocidad operativa admisible y multiplique el par nominal hasta cortar el talón con solvencia.
La potencia del motor se calcula en función directa del par. Tras establecer el par y la velocidad requeridos para atravesar el neumático, se aplica el rendimiento mecánico global para despejar la potencia eléctrica de entrada. Montar dos motores con dos reductores independientes para accionar cada eje por separado reparte los esfuerzos y ayuda a contener el tamaño de cada reductor.
3. Lógica de inversión por sobrecarga y margen de seguridad frente a impactos en la transmisión
Neumáticos presurizados o piezas gruesas de metal elevan la resistencia momentánea por encima de la capacidad nominal del motor. El armario eléctrico requiere transformadores de corriente con ajustes definidos para el umbral de disparo por sobrecarga y el tiempo de respuesta.
Si el rotor queda bloqueado y la corriente rebasa el límite fijado, el control detiene el eje principal, invierte el giro para expulsar el material retenido y reanuda el avance. Tras varios intentos fallidos de inversión consecutiva, el sistema detiene el motor y activa una alarma para permitir el despeje manual, evitando que los devanados se quemen.
La resistencia ante cargas de choque depende del factor de servicio del reductor. Es necesario reservar margen respecto a la potencia térmica y al par mecánico admisible de la caja con engranajes templados. Este margen absorbe la energía cinética liberada en la inversión de giro y los rebotes de carga, evitando la fractura de rodamientos o ejes estriados.
La máquina en funcionamiento
Preguntas frecuentes
- ¿Es posible solucionar los atascos en un Triturador de doble eje aumentando únicamente la potencia del motor al procesar neumáticos?
- El motor suministra potencia de entrada, pero el corte del acero grueso depende del par en el eje. Si la relación del reductor es insuficiente, elevar la potencia del motor no producirá la fuerza tangencial requerida a bajas revoluciones; se necesita una mayor reducción o una caja reductora con mayor par admisible.
- ¿Se puede instalar una criba bajo el Triturador de doble eje en la Línea de granulado de neumáticos para regular la granulometría?
- El Triturador de doble eje realiza el corte grueso primario y descarga el material libremente por la parte inferior. Montar una criba inferior provocaría atascamientos por acumulación de alambres sueltos y fibras; el control del tamaño final corresponde al triturador secundario y a los equipos de clasificación posteriores.
- ¿Conviene emplear accionamiento hidráulico o reductor mecánico de engranajes templados en el triturador?
- El reductor mecánico de engranajes templados ofrece un rendimiento energético elevado y mantenimiento directo en plantas con flujo continuo de neumáticos estándar. Si se dimensiona con un factor de servicio adecuado y una lógica eficaz de inversión por sobrecarga, la transmisión mecánica absorbe con fiabilidad las cargas del corte primario.