Semana
11
Tema según SILABUS
Diseño de herr herramientas amientas manuales
Herramientas de mano Las
Herramientas
de
mano
aumentan
la
capacidad y funciones de las manos: mayor fuerza, torsión, impacto, cortar. Martillo ---- impacto Torsión -----llave , desarmador Funciones ---- sierra de mano, lima
Herramientas de mano Diseñar herramientas para uso de ambas manos Permite el uso de la otra mano cuando la principal se encuentra ocupada, reduciendo la fatiga al intercambiar su uso No diseñar para aplicar fuerza con el pulgar, si no con toda la mano
Herramientas de mano Fuerza con pulgar
Herramientas de mano Fuerza con toda la mano
Herramientas de mano
La destreza es mayor con la mano preferida, sin herramienta con la mano preferida se ahorra entre 5% y 20%de tiempo, con herramienta el porcentaje de tiempo que se ahorra con la mano preferida aument notablemente a 45%.
Herramientas de mano Tipo estudio
Tiempo medio segundos Preferida
1.Tablero 9 agujeros :tornillos al tablero luego al recipiente , n =122 varones
15.1
No Preferida 16.0
2.Tablero 50 agujeros: tornillos al tablero y luego a recipiente, n = 122 varones
97.2
107
3.12 tornillos transferir con pinzas entre tableros, n= 20 varones
15.9
19.7
4. Meter y sacar tornillo con desarmador, n = 20 varones
69.6
101.2
Herramientas de mano Diseño del mango de herramientas El mango puede incrementar fatiga y producir lesiones le siones Existen dos tipos de mango : Mango de presión y mango de fuerza Mango de Fuerza El eje del mango de herramienta generalmente forma un ángulo con el antebrazo (sierra, martillo, taladro). La fuerza pude ser paralela al antebrazo (sierra), la fuerza puede formar un ángulo con el antebrazo (martillo) o puede ser una
“continuación” del
brazo.
Herramientas de mano Diseño del mango de la herramienta Grosor del mango; A mayor diámetro mayor fuerza, para destornilladores se recomienda entre 18 mm a 40 mm 40 mm ------ 43 kg 65 mm ------- 65 kg 100 mm ------48 kg 125 mm------- 36 kg
Hertzberg
Con guantes la fuerza es 25% menor aproxiamdamente
Herramientas de mano Diseño del mango de herramientas Longitud del Mango La longitud debe ser suficiente para la anchura metacarpiana del 95% del percentil, aproximadamente 100mm y en caso de uso de guantes 125mm como mínimo.
Herramientas de mano Diseño del mango de herramientas Mango de Precisión En mangos de precisión no se requiere fuerza, en general a mayor diámetro del mango menores revoluciones por minuto, los diámetros deben estar entre 6mm y 13 mm (Konz,2007). La longitud en mangos de precisión externa debe permitir por lo menos apoyarlos en la base del pulgar y primer dedo, mínimo 100 mm y en mangos de precisión interna la longitud debe ser mayor a la longitud de la palma pero nunca llegar a la muñeca
Herramientas de mano Diseño de mangos de herramientas: Los mangos en
general
deben
ser
fabricados
de
material
compresible que facilite el agarre, minimice la vibración y evite se resbalen de la mano, materiales preferibles son madera, caucho, y plástico comprensible. Los materiales del mango de las herramientas deben ser no conductores de electricidad y calor calor,, materiales como aluminio y acero se deben evitar como mangos de herramientas, son conductores eléctricos y tiene elevada capacidad de transferencia de calor, calor, preferible madera.
Herramientas de mano Herramientas especiales El rendimiento de las herramientas especiales es alto debido a la baja relación costo / uso CT= CO + CC + CEM CT: costo/ operación (centavos/operación) CO: costo operación MO/ operación (centavos/operación) CC: costo capital / operación CEM= Costo de energía / operación (centavos/operación)
Herramientas de mano Ejemplo: En una operación el costo de mano de obra es 5 soles/hora, y el tiempo de operación para colocar una tornillo es 30 segundos, se desea realizar un estudio para diseñar una herramienta neumática para ejecutar la operación, por experiencia anteriores se estima el costo de capital en en desarrollo será de de $ 25 25 y el tiempo tiempo de operación se reducirá a 5 segundos, los costos de mano de obra permanecerán iguales, la vida útil de la herramienta se estima en 500 días (dos ano) y 100 usos al día, el consumo de la herramienta se estima en 0.7 m3/ minuto, y el costo de aire comprimido para la planta es de 17 centavos/ m3.
Herramientas de mano Escenario 1: Con herramienta manual básica CT = CO + CC + CEM CC = 0 no existe para una herramienta básica CEM= 0 no existe el costo de consumo de energía CO = 5 $/hora * 1hora/3600 seg. * 100 cent./1$= 0.14 cent./seg CO = 0.14 cent./ seg. * 30 seg/ oper.= 4,2 cent,/oper. CT= 4.2 cent. / operación + 0 = 4.2 cent./oper.
Herramientas de mano Escenario 2 CT = CO + CC + CEM CC= 25 $ * 100 100 cent./$ /5000 operación en la vida útil CC= 0.5 cent. / operación CO=5 $/hora * 1hora/3600 seg. * 100 cent./1$= 0.14 cent./seg CO = 0.14 cent./seg. * 5seg/oper.= 0.7 cent./oper. CEM=
0.7
m3/minuto
*
1.7
centavos/m3
*
1
mint./60seg
*
5seg./oper=0.099 5seg./oper=0 .099 cent./operaci cent./operación ón
CT= 0.5 cent./oper. + 0.7 cent./oper. + 0.099 cent/oper= 1.30 cent/oper.
Herramientas de mano La herramienta especial ahorrara Ahorro = 4,2 cent. /oper. – 1.30 1.30 cent/oper. Ahorro = 2,90 cent / operación
