Wacker Neuson G 3.3A Manual de usuario

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA DISEÑO Y DESARROLLO DE LA INFRAESTRUC

xii Contenido RESUMEN ... vi

xiii 1.5.4 SINÉCTICA ... 20 1.5.5 ANÁLISIS DE CUALI

xiv 3.7.1 REMACHES ... 49 3.7.2 TORNILLOS Y REMACHES

xv Índice de Figuras Figura 1.1 Máquina de Recolección de Video (Scout Unidad de Recolección Portátil, 2011) ...

xvi Figura 3.13 Diagrama de Wöhler ... 43 Figura 3.14 Base Cuadrada e

xvii Índice de Tablas Tabla 2.1 Requisitos de la Unidad SIRD ... 24 Tabla 2.2

1 INTRODUCCION La Ingeniería Mecánica se ocupa del diseño y manufactura de máquinas y equipos de la más variada índole, así como también del dis

2 Tec-Intraf se especializa en el desarrollo de sistemas de recolección, información, planificación, gestión y control de tráfico vehicular, que

3 propone la creación y desarrollo de un sistema portátil de medición de tráfico con la finalidad de aminorar costos y aumentar la versatilidad de e

4 ALCANCE DEL PROYECTO El alcance del proyecto contempla la construcción del prototipo que ofrezca la solución más adecuada a la

iv UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA DISEÑO Y DESARROLLO DE LA INFRAESTRUCT

5 CAPÍTULO I MARCO TEÓRICO 1.1 MÁQUINAS DE RECOLECCION DE VIDEO Las máquinas de recolección de video, consisten en un sistema que contiene

6 Figura 1.1 Máquina de Recolección de Video (Scout Unidad de Recolección Portátil, 2011) La Scout cuenta con una pantalla LCD de 14cm para el

7 1.2.1 PLANO INCLINADO Permite subir o bajar objetos realizando menos esfuerzos. A mayor longitud tenga el plano inclinado y menor pendiente

8 1.2.3 EL TORNO Consiste en un cilindro que gira mediante una manivela. Al igual que el resto de máquinas reduce la fuerza que el hombre debe a

9 2010). Figura 1.5 Polea Fija (Tecnosefarad, 2010) La polea sirve para elevar y bajar cargas con facilidad. Se utiliza en pozos, grúas sencil

10 elevar cargas con menos esfuerzo. Si se combinan varias poleas móviles, la fuerza que es necesario aplicar sigue disminuyendo proporcionalmen

11 sobre remolque y se caracterizan por su tamaño compacto y angosto, el cual facilita su transporte; contiene lámparas elípticas que permiten una

12 Figura 1.9 Despiece Torre de Iluminación (Torres de Iluminación Wacker Neuson, 2012) 1.4 DISEÑO El diseño se relaciona de forma intuitiva

13 Figura 1.10 Proceso Iterativo de Diseño (Milani R, 1997) 1.4.1 DISEÑO EN INGENIERÍA Tomando en cuenta la definición anterior de diseño, lo

14 1.4.2 CLASIFICACIÓN DEL DISEÑO El diseño se clasifica de acuerdo al desarrollo del producto, se tiene el diseño novedoso, sustitutivo, evolu

v

15 Inversión Consiste en invertir el problema como por ejemplo: - Si una pieza se mueve y otra permanece fija, probar lo contrario. - Si algo e

16 Otros ejemplos serían: Subir la carga al camión; que el camión baje la carga. Que el vaso vaya a la boca; que la boca vaya al vaso Analogía

17 Figura 1.13 Analogía (Milani R, 1997) Empatía Consiste en colocarse en el lugar de la pieza o el sistema que se esté diseñando, se imagina

18 Faickney Osborn, la idea principal del método es generar ideas creativas resultado del proceso interactivo de un grupo multidisciplinario,

19 Como se puede observar el método se divide en tres (3) fases, una de calentamiento, donde hay una baja producción de ideas, ya que los mie

20 1.5.4 SINÉCTICA Más que un método de diseño es una nueva escuela creada por William J. Gordon que se fundamenta en las siguientes premisas:

21 3. Para cada elemento se procede a la búsqueda de alternativas con costos más bajos. 4. Se seleccionan los elementos nuevos que sean funcionales.

22 CAPITULO II DISEÑO CONCEPTUAL DE LA UNIDAD SISTEMA INTEGRAL DE RECOLECCION DE DATA (SIRD) Para realizar el diseño conceptual de un modelo,

23 2.2 CONDICIONES ACTUALES DEL GRUPO INTECH El proceso de instalación actual consiste en llevar un grupo de técnicos a los semáforos, evaluar

24 Tabla 2.1 Requisitos de la Unidad SIRD Requisitos Tamaño manejable que pueda ser transportado dentro de una camioneta no pick up. Autosuficiente

vi RESUMEN InTech es una empresa que proporciona un servicio de mejora de tráfico mediante simulaciones, basadas en data recolectada en la cal

25 Figura 2.2 Base Cilíndrica. Tabla 2.2 Ventajas y Desventajas de la Base Cilíndrica con Respecto a la Base Cuadrada. Ventajas Desventajas Compac

26 Figura 2.3 Base Cuadrada. Tabla 2.3 Ventajas y Desventajas de la Base Cuadrada con Respecto a la Base Cilíndrica. Ventajas Desventajas Tiene es

27 Tabla 2.4 Ventajas y Desventajas de la Elevación Tipo Tijera con Respecto al Mecanismo de Elevación Telescópico. Ventajas Desventajas Altura ajus

28 Luego de plasmar los diferentes modelos, junto a un grupo de ingenieros analizando las ventajas y desventajas, se determinó que los modelos

29 el rectangular (modelo 2-B); buscando una solución de elevación, se quiso introducir en el sistema la capacidad de elevarse a cualquier altura

30 CAPITULO III DISEÑO EN DETALLE DE LOS COMPONENTES DE LA SIRD 3.1 CÁLCULOS Y MODIFICACIONES DE DISEÑO DEL PROTOTIPO Tras determinar los re

31 Resistencia a la Tracción 200000000 N/m^2 Resistencia a la Compresión - N/m^2 Resistencia a la Fluencia 185000000 N/m^2 Coeficiente de Expansión

32 Figura 3.1 Modelo Inicial Rectangular en SolidWorks®. El mecanismo de elevación consiste en un grupo de poleas móviles y fijas, las cual

33 Los primeros cálculos de pandeo, respaldaron lo que se creía en un principio, el fácil pandeo de la estructura (véase figura 3.3), a pesar de

34 Figura 3.4 Modelo Cuadrado en SolidWorks®. El cálculo se modeló como una columna empotrada en la base y libre en la punta, (véase fig

vii Dedicatoria A mi amada familia, que con amor y paciencia han hecho de mí el hombre que soy ahora, A quienes aprecio, quiero mucho y me

35 Luego de el análisis en el sistema de elevación, éste se procedió a acoplar con la base, la cual se diseño tomando en cuenta el modelo 2-A (figu

36 fuerza distribuida a lo largo de la estructura arrojando una presión de 98.18 Pa, utilizando la sección lateral real de toda la estructura; graci

37 Tabla 3.2 Velocidades y Presiones del Viento (Cleanergysolar.com, 2011) En la figura 3.8 se puede observar los 3 rectángulos que representan

38 Tabla 3.3 Fuerzas requeridas para el volcamiento. Distancia desde la base (m) Fuerza (N) 11.5 86.52 5 199 1.5 663.3 3.4 VERIFICACIÓN A FLUENCI

39 3.4.1 DEFLEXIÓN MÁXIMA DE LAS PATAS A partir de estos resultados se procedió a calcular la deformación máxima que puede ocurrir, debido al mo

40 Tabla 3.5 Fuerzas en las Patas Pata Hueca (Rectangular) Variables Valor Unidad M 986.294 N*m c 0.040 m I 9.73x10-7 m4 σmax 40.547 MPa Sy 185 M

41 a) Pata Hueca Rectangular b) Pata Maciza Rectangular Figura 3.11 Diagrama de Cuerpo Libre para Esfuerzo Cortante Tabla 3.6 Fuer

42 Figura 3.12 Estudio de Corte en las Patas en SolidWorks®. Los resultados que arrojó el SolidWorks® fueron similares al cálculo en Mathca

43 Tabla 3.8 Esfuerzos Actuantes sobre la Patas. Esfuerzo Valor (MPa) σmax 45.707 Su 186 Sn’ 93 S10^6 83.7 S10^3 167.4 Figura 3.13 Diagrama de

44 Vista Isométrica Vista superior Figura 3.14 Base Cuadrada en SolidWorks®. Para eliminar un poco de peso, se decidió que las barra

viii Agradecimientos y Reconocimientos En primer lugar quisiera agradecer a Dios por haberme dado el ingenio y claridad que sumado a mis esfue

45 prototipo, de manera tal, que se propuso fabricarlo a escala 0.25, pero al diseñarlo en SolidWorks® se observó de que la escala no era pos

46 Luego de pegar todas las partes y armar el ensamble, el modelo comenzó a tener forma como se muestra en la figura 3.17: Figura 3.17 Prototip

47 Figura 3.19 Poleas Dobles del Modelo de Cartón Tensionadas. Se reunió para mostrar el modelo a los técnicos de campo y ellos pidieron que se

48 Figura 3.20 Punzonadora Vipros. A continuación se colocan las láminas en la dobladora para obtener la forma en “c” del modelo; por últim

49 Una vez fabricado el modelo metálico, se probó el sistema, el cual lamentablemente no funcionó, pues se quedaba atorado; sin embargo, sirvió

50 L = Slam + 1.5 (dremac) = 10,762 mm. Donde: t1 = El espesor de la lamina a juntar. t2 = El espesor de la otra lamina a juntar. El espaci

51 tornillos de las ruedas, se planteó que las patas soportarán 400 Kgf, ya que si una persona se montaba en las patas, podría comprometer la estruc

52 CAPITULO IV RESULTADOS Se logró la construcción de un primer modelo en cartón (véase figura 4.1), el cual permitió un análisis preliminar

53 dobles por sencillas y eliminando las poleas internas, para economizar y facilitar su fabricación (véase figura 4.3). Aunque esto fue adicional a

54 A raíz de estas modificaciones se incrementó el tamaño de la base y se colocaron todos los extras requeridos, también se agregaron los cálcul

ix Nomenclatura Tabla de Unidades y Símbolos Símbolo Cantidades Físicas Unidad A Reacción de Apoyo N b Base de la Pata m B Reacción de Apoyo N C

55 No se pudo fabricar el nuevo modelo de elevación por falta de tiempo, sin embargo se expuso con todos los detalles el modelo final al jefe de

56 4.1 TIPS DE MANTENIMIENTO Es importante tener en cuenta las siguientes recomendaciones, dado a que una vez construido el prototipo de alumini

57 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones Se diseñó un sistema estructural para el soporte de un dispositivo de medición de tránsito vehi

58 Recomendaciones Es recomendable, determinar la posibilidad de crear una jaula de acero con ángulos, que tenga la posibilidad de extraerse de

59 REFERENCIAS Alinca. “Productos en Venta en Venezuela”. Disponible en Internet: http://www.alinca.com/Productos/rollos_aluminio.html, consultado

60 de Mayo de 2012. D’Ambrosio, Sergio. (2010), “Clima”. Disponible en Internet: http://www.monografias.com/trabajos4/elclima/elclima.shtml#_Toc4

61 achar.pdf consultado el 10 de Agosto 2012. Tecnosefarad, 2010, “Unidad 3. Mecanismos”, disponible en: http://www.tecnosefarad.com/wp-content/arc

62 APENDICE A Base Cuadrada Bisagra y Manilla de la Base

63 Tapas Superiores de la Base Miembro Estructural 1 (1era Etapa)

64 Miembro Estructural 2 (2da Etapa)

x τadm Corte Máximo Admisible MPa τmax Esfuerzo Cortante Máximo MPa Símbolo Cantidades Físicas Unidad V Fuerza Cortante N W Peso Total N W1 Peso Pa

65 APENDICE B Pandeo de columnas empotradas Debido a que la columna esta empotrada en la base y el otro extremo libre Donde Longitud

66 Posición de patas diagonal La fuerza máxima a calcular que soporta la estructura sin volcarse OJO dicha fuerza es puntual y s

67 Presión calculada según normal al lateral de la estructura Recalculando La fuerza resultante de acuerdo a la velocidad del

68 semillas Fuerzas generadas en los soportes debido a la fuerza ejercida en el extremo de la estructura Deformación máxima

69 semillas Distancia donde se encuentra la deflexión máxima Inercia de la pata hueca desplazamiento máximo semillas

70 Flexion inelástica Menor a Sy que es 186 MPa Esfuerzo cortante en las patas El esfuerzo cortante máximo ocurre en el eje

71 τ τadm<Fatiga Teoría de wohler Factor de corrección por tipo de carga (CL) Flexion alternativa Factor de corrección por

72 t13mm:=t23mm:= LSlam1.5dremac+ 10.762 mm⋅=:= Cálculo de remaches elam3mm:=drelam3⋅ 0.354 in⋅=:=dremac18in:=Slamt1t2+ 6 mm⋅=:=

xi Lista de Abreviaturas USB Universidad Simón Bolívar InTech Grupo Intech Solutions SIRD Sistema Integral de Recolección de Data AWS