Resistencia de materiales. Pregrado en ingeniería electromecánica

...

Análisis de la información:

Durante esta etapa se analizó y selecciono cuidadosamente la información necesaria a utilizar, para llevar acabo el diseño de un prototipo dicha información que utilizada para redactar la generalidad y las metas

Desarrollo:

Una vez que fue recopilada y analizada la información, fue elaborado un boceto en softwares especializados en diseño mecánico (SOLIDWORKS, AUTOCAD e INVENTOR). Para realizar los diseños fue necesario clasificar por partes el prototipo y de esta manera se diseñó parte por parte posteriormente se realizó el ensamble del diseño. Una vez que se terminó el mismo se procedió a manufacturar el proyecto

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Si bien la revolución industrial surgida en Europa a finales del siglo XVIII y diseminada por gran parte del mundo durante el siglo XIX y XX, generando un proceso evolutivo que insidio en la sociedad de forma transversal, generando efectos al entorno, la cultura y economía, permitiendo la transformación de la sociedad. No obstante y pese a este proceso que ha experimentado el mundo, en pleno siglo XXI y trascurridos un sin número de procesos de evolución industrial, tecnológico y cultural, existen aún localizaciones que parecen haberse congelado en el tiempo y no haberse visto beneficiadas por este proceso, principalmente comunidades en entornos rurales que posiblemente por aspectos geográficos, culturales e incluso religiosos no han contado con acceso a medios técnicos o tecnológicos que faciliten y permitan mayor productividad en su entorno.

En tal sentido brindar elementos que faciliten el desarrollo de actividades cotidianas, que permitan reducir tareas repetitivas en especial para entornos rurales sin acceso a energía eléctrica o equivalentes, es por ello que contar con mecanismos que permitan maximizar la productividad del tiempo, energía y esfuerzo. Es por esto que brindar una solución mecánica para el afilado de herramientas de usos recurrente en el sin número de actividades agrícolas que permiten el sustento de dichas comunidades, dicha maquina busca minimizar el esfuerzo, tiempo y minimizar el impacto por malos procedimientos para afilar herramientas.

MARCO TEÓRICO

En la ciencia y la práctica de la mecánica, han sido y continúan siendo concebidos un sin número mecanismos y sistemas mecánicos, que permiten la realización de trabajos a través del uso de energía mecánica proporcionada por la fuerza humana, entre los cuales cabe destacar diversos tipos como lo son: ajustable y los de peso, que se mueven de forma automática, y aquellos que de acuerdo acuerdo a la oscilación del péndulo y la continua rotación de la rueda de balance, realizan la transformación de la fuerza.

Los elementos de un mecanismo se clasifican según diversos criterios. Atendiendo al comportamiento del material, pueden ser rígidos, elásticos o fluidos. Si se presta atención a sus características inerciales, pueden ser de inercia despreciable o no.

Mecanismo de cuatro barras

Siendo este uno de los mecanismos más comunes, el cual se encuentra construidos y como su nombre lo indica por cuatro barras e incluye dos eslabones: un eslabón motriz y uno de referencia como se muestra en la figura 1 (mecanismo de cuatro barras donde el eslabón N°1 es el motriz y el N° 2 es el de referencia. (Manuel, 2009)

[pic 2]

Figura 1: Mecanismo típico de cuatro barras

Teorema de Grashof

Siendo una de las consideraciones más importante cuando se diseña un mecanismo que será impulsado por un motor, ya que es necesario asegurarse que la manivela de entrada pueda girar una revolución completa. Para los mecanismos de cuatro barras, la ley de Grashof permite averiguar de manera sencilla si se cumple esta condición.

Por definición el Teorema de Grashof se conceptúa como “En un cuadrilátero articulado, al menos una de sus barras actuará como manivela, en alguna de las disposiciones posibles, si se verifica que la suma de las longitudes de las barras mayor y menor es igual o inferior a la suma de las longitudes de las otras dos” (Universidad Carlos III de Madrid ).

Sistema biela-manivela

Este Sistema fue fundamentalmente en el desarrollo de la locomotor de vapor y en la actualidad se utiliza en motores de combustión interna limpiaparabrisas maquinas herramientas, entre otras. El cual se encuentra conformado por una barra articulada en un extremo con una manivela y por el otro lado al girar el eje la manivela transmite un movimiento circular a la biela que experimenta un movimiento de vaivén que permite al sistema funcionar de forma inversa.

[pic 3]

Figura 2: Transmisión de potencia por engranes

Engranajes

Son ruedas dentadas que encajan entre sí de modo que se transmitan el movimiento en forma circular a las siguientes, los tamaños de los engranajes debe ser igual la transmisión de movimiento dado por estos. Los mismos se clasifican según el tipo de dientes y formas del mismo como se ilustra en la figura 3.

Los engranajes son ideales para transmitir grandes fuerzas, por cuanto los dientes no se deslizan entre sí y por el contrario permiten la transmisión contante de la fuerza producto de la fricción, contrario a las poleas con correa en las cuales son susceptible de deslizamientos, aunque en ocasiones poder ser beneficioso para absorber cambios repentinos de velocidad producto de aceleraciones o frenados bruscos.

[pic 4]

Figura 3: Tipos de engranajes en función de a forma de sus dientes

Mecanismos de transmisión circular

Un mecanismo de transmisión circular es aquel en el cual tanto el elemento de entrada como el de salida tienen movimiento circular la principal utilidad de este tipo de mecanismos radica en poder aumentar o reducir la velocidad de giro de un eje tanto cuento se desee por ejemplo el motor de una lavadora gira alta velocidad, pero la velocidad del tambor que contiene la ropa gira a menor velocidad es necesario pues este tipo de mecanismo para desempeñar su misión las maquinas disponen de partes móviles encargadas de transmitir la energía y el movimiento de las maquinas motrices a otros elementos