Reporte DMP

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Diseño de Mecanismos de Precisión Integrantes: Yann Darwin Guillen Esquivel #1702200 Fidel Alberto Jiménez Puente #1691548 Jahaziel Eliud Perez Torres #1494452 Eliezer Reyes Maldonado #1506458 Josue Guadalupe Alanís Maldonado #1579051 Francisco Alejandro Garza Santos. #1585357 Fernando Antonio Rodriguez Zermeño #1582747 Jesús Eduardo Saldaña Zermeño

Hora: N1-LMV Catedrático M. C. Ignacio Quiroz Cd. Universitaria, marzo del 2017

Marco Teórico Guías de deslizamiento Las guías lineales proveen movimiento lineal de precisión con baja fricción a través de un arreglo de rieles (Redondos o de perfil cuadrado), la pieza a deslizarse cuenta con coplees de un material más blando como lo puede ser el bronce y un poco de lubricación, ese coplee es el que pasa por la guía y es la que le permite deslizarse con baja fricción y a la vez la guía hace que el sistema soporte mayor peso, ya que estas lo reciben. Motor a pasos de lector de DVD Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°. Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas. Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator. Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador. Los motores bipolares, tiene generalmente cuatro cables de salida. Necesitan ciertos dispositivos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. El motor bipolar como el del lector de DVD se muestra en la figura

Tornillo sin fin El tornillo sin fin es un mecanismo de transmisión circular compuesto por dos elementos: el tornillo (sinfín), que actúa como elemento de entrada (o motriz) y la rueda dentada o tuerca que actúa como elemento de salida (o conducido) y que algunos autores llaman corona. La rosca del tornillo engrana con los dientes de la rueda o de la tuerca de modo que los ejes de transmisión de ambos son perpendiculares entre sí. El funcionamiento es muy simple: por cada vuelta del tornillo, el engranaje gira un solo diente o la tuerca lo que es lo mismo, para desplazar la tuerca o el mecanismo de avance, es necesario que el tornillo gire tantas veces. Se puede deducir de todo ello que el sistema posee una relación de transmisión muy baja, o lo que es lo mismo, es un excelente reductor de velocidad y, por lo tanto, posee elevada ganancia mecánica. Además de esto, posee otra gran ventaja, y es el reducido espacio que ocupa.

Tornillo sin fin de lector de un dvd.

Acrílico El Acrílico es el polímero de metil metacrilato, PMMA. Es un Termoplástico rígido excepcionalmente transparente. En su estado natural es incoloro, pero se puede pigmentar para obtener una infinidad de colores. También se puede dejar sin pigmento para producir una lámina completamente transparente. Es inerte a muchas substancias corrosivas. Su resistencia a la intemperie hace que sea el material idóneo para una variedad de aplicaciones al aire libre. La lámina de acrílico puede ser trabajada para darle una gran variedad de formas valiéndose de distintos procesos industriales, artesanales y artísticos.

Tornillos Son elementos roscados cuya función mecánica es la unión de dos o más piezas entre sí. Esta unión, normalmente fija y desmontable, puede tener lugar por: 1. Apriete. Cuando el tornillo, por medio de su cabeza, ejerce la presión que garantiza la unión entre las piezas. 2. Presión. Cuando el tornillo, por medio del extremo de su vástago, presiona contra una pieza y produce su inmovilización. 3. Guía. Cuando el tornillo, por medio del extremo de su vástago, asegura una posición determinada entre las piezas, permitiendo, no obstante, cierto grado de libertad. Cuenta con un cuerpo (caña) alargado y enroscado que se introduce en la superficie y con una cabeza que dispone de ranuras para que pueda emplearse una herramienta y así realizar la fuerza correspondiente para su fijación. De acuerdo a su finalidad, los tornillos presentan diferentes características. Los tornillos más comunes se fabrican con metal por su resistencia. Las cabezas de los tornillos también varían, y por eso existen tornillos de cabeza oval, de cabeza plana, tipo Phillips (con ranuras en cruz) y otros. Rodamientos o Baleros Los rodamientos se diseñan para permitir el giro relativo entre dos piezas y para soportar cargas puramente radiales, puramente axiales o combinaciones de ambas. Cada tipo de rodamiento presenta unas propiedades que lo hacen más o menos adecuado para una aplicación determinada. Los rodamientos son unos cojinetes en los que se intercala entre el árbol y el soporte, una serie de bolas o rodillos que sustituye el rozamiento por fricción por el de rodadura que es mucho menor. Las ventajas, aparte de esta última comentada, son el calentamiento y el desgaste son pequeños, admite mayores presiones tanto radiales como axiales y permite mayores velocidades contribuyendo a la unificación de medidas debido a la normalización. Los rodamientos de bolas radiales están formados por un anillo interno y uno externo con una jaula que cuenta con un juego de bolas de precisión. El rodamiento Conrad estándar cuenta con un diseño de pistas con ranuras profundas que pueden soportar cargas radiales y axiales desde cualquier dirección en diseños versátiles que permiten un funcionamiento a una velocidad relativamente elevada.

Antecedentes Algunas investigaciones o publicaciones como la del “Instituto Mexicano de la Construcción en Acero” en su publicación “El uso de los tornillos de alta resistencia” nos da conceptos básicos para lograr entender el mecanismo de un tornillo-tuerca de alta resistencia. Este articulo menciona desde mecanismos de tornillos-tuercas de baja resistencia que son usados con cosas pequeñas hasta mecanismos de tornillos-tuercas de alta resistencia que son usados en el ámbito de la construcción (viga-columna) y son capaces de aguantar sismos de grandes escalas, según los estudios teóricos y experimentales conducidos por investigadores como A. Aboulhasan, T. Murray y muchos otros. Asi mismo una columna del “Estudio biomecánico comparativo de la resistencia a fuerzas de compresión entre los tornillos” en Sao Paulo, Brasil, publicada en septiembre del 2010 por el Dr. Mauricio Pagy de Calais Oliveira ayuda a entender este tipo de mecanismos que a su vez están aplicados en biomecánica más nos da un enfoca más amplio del uso de mecanismos tornillos que nos ayudaran a ejecutar el proyecto encargado en clase. En el tema de los engranes nos apoyamos en una investigación que publico “Centro de investigaciones en óptica A.C” en su publicación “Metrología de engranes” publicada en el año 2013 en León, Guanajuato, Mexico por el Ing. Ulises Gabriel Ramirez Alcázar, quien destaca la teoría de engranes y especifica los mecanismos de transmisión y engranajes. Por ultimo tomamos como referencia el centro tecnológico y de investigación especializado en tecnologías de fabricación y producción industrial “IK4-IDEKO” la cual tiene una amplia lista de proyectos acerca de desarrollo de prototipos, mecanismos, modelados y simulación de componentes además de diversos analis. Estos proyectos aplicados hoy con el mecanismo de tornillo-tuerca fueron empleadas en multitud de máquinas pudiendo ofrecer servicio tanto en sistemas que requieren de gran precisión de movimiento   

Puerta corredera. Canasta. Ascensor

Estas fueron algunos antecedentes de proyectos, publicaciones y artículos referente a los mecanismos que nos que el ingeniero sugirió usar en nuestro proyecto de este semestre.

Justificación Debido a las presentes circunstancias del semestre se debe analizar, estudiar y desarrollar un sistema con la capacidad de mover 15 Kg. Haciendo uso de los conocimientos adquiridos a lo largo del semestre los diferentes elementos de los que consta el proyecto son la razón para el estudio de cada uno de los componentes. Inicialmente especificado tenemos el motor de DVD encargado de la transferencia de movimiento, consta de Guias y barras para que la transferencia de movimiento a través del motor sea capaz de mover los 15 Kg deseados.

Boceto a mano alzada

Análisis mecánico

Diseño en Solidworks.

Fig.- Diseño propuesto de nuestro proyecto

Fig.- Vistas del diseño de nuestro proyecto

Fig.- Explosión del diseño de nuestro proyecto

Fig.- Contracción del diseño de nuestro proyecto

Cotizaciones y Materiales

Material Motor a pasos Guías

Medidas Medidas estándar 52mmX3mm

Acrílico

30cmX30cmX 1pulg

Tornillo cabeza socket Balero lineal Tornillo sin fin

2 tornillos de 1⁄ 8 12 tornillos de 1⁄ 2 RI 3mm, Re 7 mm, Longitud 20 mm 56mm



Acrílico

30cmX30cmX 1.5cm



Proveedor Lector de CD/DVD Lector de CD/DVD Acrílicos Guerrero Monterrey PROTOSA

BDI Distribuciones de México

Dirección Propiedad de miembros del equipo Propiedad de miembros del equipo Manuel María de Llano 357 Pte. Esquina con José Mariano Jiménez MADERO 2332, ZONA CENTRO, MONTERREY, C.P. 64000, NL

Contacto o teléfono Miembro del equipo Miembro del equipo 8040-2797 8040-2798

Costo No generó un gasto No generó un gasto $240 c/u

1158-5199

1⁄ = $10 c/u 2 1⁄ = $5 c/u 8

8221-0300

20 pesos c/u

Lector de CD/DVD

CHURUBUSCO 1600 L 5, FRANCISCO I MADERO, MONTERREY, C.P. 64560, NL. Propiedad de miembros del equipo

Miembro del equipo

No generó un gasto

Proveedor Publico

Dirección Aguascalientes

Contacto o teléfono Mercado Libre

Costo $78

Lector de CD/DVD

Propiedad de miembros del equipo Jerónimo Treviño # 1348 Zona Centro Monterrey, N.L. MEXICO C.P. 64000 Apodaca Aristóteles #118, Carr. Miguel Alemán Km. 17 Parque Industrial Kalos

Miembro del equipo 83-74-03-10

D.F

Mercado Libre

Acrilicos Profesionales Monterrey

Grainger

Publico

No generó un gasto $300 c/u

83-74-26-30

(81)815 62 901/2/3

1⁄ = $12 c/u 2 1⁄ = $6 c/u 8

40 pesos c/u Publico

Aguascalientes

Mercado Libre

Viene con el Motor a pasos



Acrílico

120X180cmX1 .5cm



Proveedor Publico

Dirección Nuevo Leon

Lector de CD/DVD Emcar Plasticos y Acrilicos

Propiedad de miembros del equipo Zaragoza Nte 214, Col. Centro, Monterrey, NL, C.P. 64000

Tornillos Birlos y Accesorios

SKF

Publico

Berlín No. 64 Col. Jardines de Lindavista Guadalupe, N.L. Km. 125 Autopista Mex- Pue No. 1103 Zona Industrial Norte Nuevo León

Contacto o teléfono Mercado Libre Miembro del equipo 83.40.4000

Costo $110 No generó un gasto $580 c/u

83.44.5720 01 (81) 8377-9328 y 12470813 +52 222 229 4900 Mercado libre

1⁄ = $10 c/u 2 1⁄ = $5 c/u 8

25 pesos c/u Viene con el motor a pasos

Conclusión A lo largo de este semestre hemos ido desarrollando este proyecto, y gracias a esto se nos ha permitido desarrollar nuevas habilidades y trabajar en equipo, algo bastante notable es como logramos aplicar todos los conocimientos obtenidos a lo largo de la carrera. Pudimos ver cómo hacer correctamente los análisis generales para el desarrollo del proyecto, desde los elementos más puntuales como los esfuerzos, hasta las cotizaciones de materiales y diseños en Solidworks. Algo que tuvimos que tomar bastante en cuenta, fueron las limitaciones hablando de costos, ya que se busca sacar el máximo rendimiento con el mínimo de gasto. Este trabajo represento un reto, ya que para algunos es la primera vez que hacemos uso de muchos de los conocimientos aprendidos durante la carrera, sobre todo en área de diseño y mecánica, gracias a su correcta aplicación se logró desarrollar un buen proyecto.

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