Introduccion al diseño mecanico

  • Published on
    13-Apr-2017

  • View
    59

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

  • DISEO MECNICO

    PROCESO DE DISEO (TRABAJO EN EQUIPO)

    BECWEBTexto escrito a mquinaHiginio Rubio Alonso

  • DISEO MECNICO Diseo es la formulacin de un plan para satisfacer una necesidad. El diseo est

    presente en todos los campos y casi todos los procesos est involucrado el diseo, de una manera u otra. Se habla del diseo de ropa, de un viaje, de un edificio y, por supuesto, el diseo de mquinas.

    El Diseo en Ingeniera Mecnica es un tipo de diseo que involucra la formulacin de un proceso para la satisfaccin de una necesidad, basada en el extenso campo de la ingeniera mecnica.

    El Diseo Mecnico se relaciona con el diseo de sistemas de naturaleza mecnica e involucra principalmente el tema de las ciencias en ingeniera mecnica.

    El Diseo de Mquinas es el diseo de elementos mecnicos para ser usados en sistemas mecnicos. Tambin se puede definir como el arte de planificar e idear nuevas mquinas o realizar modificaciones, para lograr propsitos especficos.

    El Diseo de Mquinas requiere conocimientos de los fundamentos de la ingeniera ms que simple memorizacin de axiomas y ecuaciones.

    No hay axiomas o ecuaciones que por si solas puedan proporcionar las decisiones correctas que se requieren para un buena idea de diseo.

    2

  • FACTOR DE SEGURIDAD Las incertidumbres asociadas con un diseo basado en un

    modelo, causadas por variacin en las propiedades del material, tratamientos trmicos, tipos de carga, procesos de fabricacin, fiabilidad especfica, seguridad humana, etc. requieren usar un fator de seguridad, n.

    En algunos casos, la seleccin del factor de seguridad est estipulado por un cdigo o norma o por requerimientos preestablecidos.

    Tambin los mtodos estadsticos pueden ser empleados para establaecer un factor de seguridad, donde se estima en funcin de la variacin de las dimensiones y de la fuerza (o la energa o la potencia o) de un componente mecnico.

    3

  • Factores de seguridad ms utilizados en el diseo de sistemas mecnicos:

    1.n = 1.25-1.5 para materiales profundamente conocidos, usados bajo condiciones controlables y sujetos a cargas y tensiones que pueden ser determinadas con certeza. Usado casi siempre cuando el bajo peso es una consideracin muy importante. 2.n = 1.5-2 para materiales bien conocidos, bajo condiciones ambientales razonablemente constantes, sujetos a cargas y tensiones que pueden determinarse fcilmente. 3.n = 2-2.5 para materiales medios, operando en ambientes corrientes y sujetos a cargas y tensiones que se pueden determinar. 4.n = 2.5-3 para materiales menos ensayados o frgiles, bajo condiciones normales de ambiente, carga y tensin. 5.n = 3-4 para materiales sin ensayar, bajo condiciones normales de ambiente, carga y tensin. 6.n = 3-4 debera usarse con materiales bien conocidos, utilizados en condiciones ambientales o de carga desconocidas. 7.Cargas alternantes: son aceptables los factores establecidos en los puntos 1 a 6, pero deben aplicarse al lmite de fatiga en vez de al lmite elstico del material. 8.Impactos: los factores de los puntos 3 a 6 son vlidos, pero se debera aadir un factor de impacto. 9.Materiales frgiles: cuando la tensin de rotura se usa como mximo terico, los factores 1 a 6 deben doblarse. 10.Si pareciese deseable el uso de factores ms altos, debera llevarse a cabo un anlisis en profundidad del problema antes de decidir.

    4

  • Componentes de una mquina

    5

  • Componentes de una reductora de engranajes

    6

  • Componentes de una reductora de tornillo sinfn

    7

  • Componentes de una reductora de tornillo sinfn

    8

  • Componentes de un rbol de transmisin de una reductora de engranajes

    9

  • SISTEMAS QUE

    COMPONEN UNA

    MQUINA

    10

  • 11

  • NECESIDAD DE UN PRODUCTO

    INVESTIGACIN SOBRE LAS PROPIEDADES DEL PRODUCTO

    ESPECIFICACIN DE LAS CARACTERSTICAS

    PREDISEO, ANTEPROYECTO O DISEO PRELIMINAR

    DISEO DETALLADO

    ESTABLECIMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIN

    FABRICACIN DEL PROTOTIPO

    PRUEBAS

    DOCUMENTACIN GENERAL

    FABRICACIN EN SERIE

    ETAPAS DEL PROCESO DE DISEO DE UN

    PRODUCTO

    12

  • MISMAS CONDICIONES, VARIAS SOLUCIONES

    13

  • ELEMENTOS NORMALIZADOS

    14

  • ACRNIMOS: abreviaturas que indican cdigos nacionales o internacionales y standards industriales que establecen los criterios de diseo:

    AFBMA Anti-Friction Bearing Manufacturers Association AGMA American Gear Manufacturers Association AISI American Iron and Steel Institute ANSI American National Standards Institute ASME American Society of Mechanical Engineers ASTM American Society for Testing and Materials CAD-CAM- CAE Computer Aided Design, Computer Aided Manufacturing y

    Computer Aided Engineering DFA Design For Assembly DFM Design For Manufacturability DIN Deustcher Industrie Normen (Normas de la Industria Alemana) IFToMM International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine

    Science IPD Integrated Product Design (Design and Manufacturing) IPPD Integrated Product and Process Design ISO International Standard Organization SAE Society of Automotive Engineers SI Systeme International (Metric Units) UNE Una Norma Espaola, son un conjunto de normas tecnolgicas creadas por los

    Comits Tcnicos de Normalizacin (CTN) espaoles. 15

  • Evaluacin de la asignatura q Alumnos de nueva matriculacin (no han realizado el

    Trabajo Cuatrimestral en el ltimo curso). Examen 5 puntos. Hay que obtener ms del 40 % de

    la Nota Mxima del examen para aprobar. Trabajo Prctico 5 puntos. Hay que obtener ms del

    40 % de la Nota Mxima del trabajo para aprobar. Prcticas Hasta un punto. Adicional a la Nota

    Global, siempre que esta sea superior a 5.

    q Alumnos repetidores con trabajo cuatrimestral realizado el curso pasado se les conserva la nota.

    q Los alumnos que realizasen el trabajo cuatrimestral hace dos cursos o anterior debern volver a realizar el trabajo.

    16

  • Trabajo de Diseo Mecnico q Propuesta de diseo de:

    Un sistema mecnico o anteproyecto de mquina.

    q Grupos o equipos de 4 a 6 componentes, con un responsable o coordinador.

    q Cada alumno, adems de sus aportaciones al conjunto del anteproyecto debe desempear una funcin especfica, perfectamente acotada.

    q La solucin propuesta del anteproyecto de mquina se registrar en un informe o memoria escrita.

    q La solucin ser expuesta en una presentacin y defendida ante la clase (el resto de equipos).

    17

  • Trabajo de Diseo Mecnico q Para temas del trabajo, el nico interlocutor entre cada equipo y los

    profesores ser el responsable de equipo. q Cada responsable de equipo entregar a un profesor la lista con los

    integrantes del equipo. q El profesor le asignar una tarea (diseo de mquina) que el equipo debe

    desarrollar. q Los equipos deben de estar formados antes de la fecha reseada por el

    profesor. En la clase del da sealado se asignarn los trabajos. q El orden de exposicin de los trabajos se establecer por sorteo, un mes

    antes de comenzar las presentaciones. q El plazo para la entrega del informe escrito con la solucin propuesta de

    anteproyecto de mquina concluye una semana antes de la presentacin. q Las presentaciones se realizarn en el aula de teora, en la fecha

    establecida segn el orden de exposicin.

    18

  • Evaluacin del Trabajo q Se efectuar una valoracin del documento (o memoria) y de la presentacin

    (o exposicin) ante alumnos y profesores. Del documento se valorar, por parte de los profesores, el trabajo global del equipo y la

    parte individual encomendada a cada alumno. De la presentacin se puntuar, por parte de alumnos y profesores, la exposicin del trabajo

    global del equipo y la exposicin individual del apartado encomendado a cada alumno.

    q Los criterios de puntuacin de los Trabajos sern los siguientes: VALORACIN GLOBAL hasta 5 puntos de la Calificacin Final

    PRESENTACIN DE LOS TRABAJOS hasta 2 puntos. Valoracin de los profesores hasta 1 punto Valoracin de los alumnos* hasta 1 punto

    DOCUMENTO DEL TRABAJO hasta 3 puntos. Originalidad, fundamentos tcnicos y documentacin de las soluciones aportadas

    y resultados obtenidos hasta 1.5 puntos Valoracin individual del alumno** hasta 1 punto Calidad y claridad del continente hasta 0.5 punto

    * Para la valoracin por parte de los alumnos se considerarn los resultados de la evaluacin obtenida de los otros equipos, as como la participacin en los debates y los criterios tomados al evaluar al resto de equipos.

    ** Para la valoracin individual del alumno se considerar su parte especfica en el trabajo y su participacin personal en el foro, correos electrnicos con los profesores o en los debates de las presentaciones.

    19

  • 20

    Valoracin de la presentacin del Trabajo de Diseo Mecnico

    Fecha: _________________ EQUIPO EVALUADOR : _____ EQUIPO N : _____ Puntuacin Claridad y calidad de la presentacin del trabajo 1 2 3 4 5 Coordinacin entre las diferentes partes del trabajo 1 2 3 4 5 Originalidad y documentacin de las soluciones aportadas 1 2 3 4 5 Fundamentos tcnicos y resultados obtenidos 1 2 3 4 5 Valoracin global 1 2 3 4 5 Qu partes del trabajo expuesto resaltarais como las ms sobresalientes? 1.- 2.-

    Observaciones (opcional):

    Fichas de Evaluacin del Trabajo Valoracin de la presentacin del Trabajo de Diseo Mecnico

    Fecha: ____________________ PROFESOR : ____________________________________

    EQUIPO N : Puntuacin

    Claridad y calidad de la presentacin del trabajo 1 2 3 4 5 Coordinacin entre los diferentes partes del trabajo 1 2 3 4 5 Originalidad y documentacin de las soluciones aportadas 1 2 3 4 5 Fundamentos tcnicos y resultados obtenidos 1 2 3 4 5 Valoracin global 1 2 3 4 5 Qu partes del trabajo expuesto resaltarais como las ms sobresalientes? 1.- 2.- Observaciones (opcional): MIEMBROS DEL EQUIPO TEMA Puntuacin 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

  • Anteproyecto de Mquina Aspectos a incluir en el anteproyecto de Mquina q TIPOS DE REDUCTORES Y USOS DEL PROPUESTO q CORREAS q ENGRANAJES q EJES O RBOLES q RODAMIENTOS q SISTEMA DE FIJACIN (Chavetas, uniones, tornillera, ) q RETENES (y juntas de estanqueidad) q CARCASA q LUBRICACIN q MANTENIMIENTO q TOLERANCIAS q REPRODUCCIN 3D Y ANIMACIN DE LA MQUINA

    21

  • 22

    24 PROPUESTAS DE PREDISEOS DE MQUINAS

  • 23

  • 24

  • 25

  • 26

  • 27

  • 28