Tecnolgico nacional de MxicoInstituto tecnolgico de Zitcuaro

INGENIERA ELECTROMECNICA

DISEO DE ELEMENTOS DE MAQUINAING. OSCAR FERNANDO GUZMN

PROYECTOPROTOTIPO DE UN SISTEMA DE AUTOMATIZACIN (ABRIRCERRAR UNA PUERTA A TRAVS DE UN SWITCH), DE LA PUERTA DE UNA Combi TIPO URBAN

PRESENTANGARCIA MEDINA VICTOR ULISESISABEL HERNANDEZ LOPEZ

Introduccin

Como se ha visto en la actualidad los grandes avances tecnolgicos, la competencia, las tendencias de globalizacin de los mercados son cada vez ms acentuadas, y como estrategia para enfrentar este escenario, la automatizacin representa una alternativa que es necesario considerar.Los pases de mayor desarrollo, poseen una gran experiencia en cuanto a automatizacin se refiere y los problemas que ellos enfrentan en la actualidad son de caractersticas distintas a los nuestros. Por lo que es necesario buscar adaptarnos a ese entorno.En Zitcuaro un tema que causa particular atencin radica en el transporte pblico, unidades viejas, daadas con el paso del tiempo, con poco mantenimiento, o simplemente con puertas demasiado incomodas para el usuario, que tiene que ascender o descender rpidamente de la unidad y que las manija para abrir la puerta que posee dicho transporte resulta ineficiente y rudimentario, una solucin rpida seria comprar una unidad ms moderna con puertas automticas sin embargo algo menos costoso y practico seria adaptar un mecanismo que automatice el cierre y apertura de la puerta, facilitando as el descenso y ascenso del pasaje.Este trabajo describe el proceso de automatizacin de una puerta, desde el diseo del mecanismo hasta su posterior montaje, este sistema permitir al usuario un ascenso y descenso rpido, por otra parte para el operador de transporte existir un mejor control de la puerta, habr adems una mayor seguridad para el usuario.

Planteamiento del problema

En Zitcuaro un tema que causa particular atencin radica en el transporte pblico, ya que este se compone de unidades viejas, con poco mantenimiento, o simplemente con puertas demasiado incomodas para el usuario, que tiene que ascender o descender rpidamente de la unidad y que las manijas que posee dicho transporte resulta ineficiente y rudimentario, una solucin rpida seria comprar unidades ms modernas con puertas automticas, pero el principal problema radica en el costo que esto implica, otra opcin es adaptarle a la puerta un mecanismo de manera que con solo oprimir un botn esta se abra o cierre sin ningn problema, esto acelerara el ascenso y descenso del pasaje a la unidad y facilitara a los usuarios el engorroso problema de tener que planear como abrir la puerta si vienes con muchas cosas, en pocas palabras o te sujetas para no caer, agarras bien lo que traes y aparte si la unidad viene llena anticipar tu bajada para tener el tiempo suficiente de abrir la puerta para descender de la unidad.Mencionado esto el planteamiento del problema es el siguiente:Realizar el prototipo a escala 2:1 de un sistema de automatizacin (abrircerrar a travs de un switch), de la puerta de una camioneta tipo urban por la cual ascienden y descienden los pasajeros de la unidad, la cual hasta ahora funciona de manera manual, facilitndole al chofer la apertura y cierre de la misma.

Objetivos

Objetivos generales: Realizar un prototipo a escala de 2:1 de un sistema de automatizacin de la puerta de ascenso y descenso de pasaje de una combi tipo urban, que hasta ahora funciona de manera manual.

Objetivos especficos: Realizar un estudio previo de las dimensiones (espacio disponible) de la unidad para facilitar el diseo del mecanismo que automatizara el mecanismo de apertura. Una vez obtenidas las dimensiones del espacio disponible para colocar el mecanismo de automatizacin se proceder a realizar los clculos correspondientes al tipo de cremallera que se utilizara as como tambin la cantidad de rodamientos y tipo de motor requerido. Realizar un dibujo y simulacin de funcionamiento en Solidworks de las piezas que se tengan que maquinar para detectar posibles fallas (una vez obtenidos los resultados de los clculos matemticos). Realizar estudio esttico en Solidworks de las piezas que se diseen para determinar el material adecuado segn el funcionamiento y desgaste que se prev tendrn. Una vez obtenidos los datos de las piezas que se maquinaran se proceder a la realizacin de estas. Realizar un dibujo del mecanismo completo en Solidworks previo al armado del mecanismo para asegurar el correcto funcionamiento.

Justificacin

Antes de continuar debemos preguntarnos Porque debemos automatizar un proceso? o Es realmente necesario?Aunque el automatizar la puerta de una unidad del transporte pblico sea realmente factible, el costo que genera el disear e implementar un equipo de cierre-apertura automtica puede generar un costo razonable.No obstante, podemos afirmar que la automatizacin de procesos se ha convertido en imprescindible. Ya sea por el costo que supone la ejecucin de un proceso de forma manual, que genera ms carga de trabajo para el chofer de dicha unidad o directamente por no ser viable su control directo por uno o varios individuos, esto cuando cada pasajero de la unidad tiene que abrir la puerta resultando tardado su ascenso o descenso.

Cada vez que los sistemas y procesos se vuelven complejos es necesario automatizarlos. Podemos decir que en el sector industrial se usa equipo especializado como pueden ser reguladores, autmatas, micro controladores, sensores, actuadores,...entonces tambin en nuestra vida diaria tambin nos puede surgir la necesidad de automatizar ciertas tareas repetitivas. Algo que muchos hacemos repetitivamente es tomar una unidad del transporte pblico para llegar a la escuela, al trabajo, o a cualquier lugar que nos quede lejos de nuestro hogar, esto implica abrir y cerrar la puerta de la combi-urban que muchas veces solo cuenta con un cordel, cable y que dificulta esta sencilla operacin, automatizando esta tarea cotidiana resultara fcil tanto para el chofer de la unidad como para el usuario solo oprimir un botn para abrir o cerrar la puerta acelerando el ascenso y descenso de la unidad.

Conclusin

A continuacin se muestran las conclusiones derivadas de los resultados obtenidos en la elaboracin prototipo del sistema de automatizacin de la puerta de una combi tipo urban del servicio pblico. La programacin de las actividades no siempre fue congruente con el progreso da a da de las mismas actividades es por eso que se recomienda dejar siempre un colchn en cuanto a tiempos de actividades para prevenir cualquier imprevisto que pueda afectar la marcha del proyecto. En cuanto a experiencia nueva relacionada con este proyecto fue: Que nunca se debe de comenzar a trabajar sin tener todas las cosas y datos necesarios aunque parezcan innecesarios. Se elabor un dibujo en Solidworks para prever cualquier contingencia, sin embargo cuando se empez a trabajar con el prototipo se cambiaron algunas condiciones por falta de material disponible, como consecuencia se trabaj con el rediseo del prototipo ya que las dimensiones del material y las caractersticas que requeramos no coincidieron con las que se planearon desde el inicio.Cabe aadir que el poder trabajar de manera prctica a la par de la teora enriquece los conocimientos adquiridos en la escuela, ya que una mejor manera de entender lo que vemos en el aula es practicndolo, de esta manera poder ofrecer posibles soluciones en futuros proyectos.

ndiceIntroduccinPlanteamiento del problemaObjetivosJustificacinMarco TericoCaptulo 1. Definicin de conceptos bsicos1. Automatizacin61.1 Objetivos de la automatizacin71.2 Motor de corriente directa71.3 Mecanismo pin-cremallera81.3.1 Seleccin del mdulo para mecanismo pin-cremallera81.3.2 Clculos para la seleccin de cremalleras91.3.3 Diagrama de seleccin del mdulo de dentado10 1.4 Cortacorriente13 1.4.1 Elementos que integran un cortacorriente13 1.5 Rodamientos14 1.5.1 Caractersticas y clasificacin de los rodamientos 16Captulo 2. Clculos para el diseo del mecanismo de automatizacin de la puerta2. Parte operativa y de mando2.1 Parte operativa19 2.1.1 Material para la estructura y puerta19 2.1.2 Dimensiones de la puerta202.2 Diseo del mecanismo pin-cremallera21 2.2.1 Material pin-cremallera 21 2.2.3 Velocidad de giro que se pretende alcanzar24 2.2.4 Rodamientos252.3 Parte de mando27 2.3.1 Cortacorriente28 2.3.2 Invertir giro del motor282.4 Interruptor29ConclusinBibliografa

Bibliografa

Fuentes electrnicas http://www.sc.ehu.es/sbweb/webcentro/automatica/WebCQMH1/PAGINA%20PRINCIPAL/Automatizacion/Automatiza www.Spitkoom/cremalleras/web/automatizacion www.wikipedia.com.mx http://www.Foros-de-electronica/ NSK Global: www.nsk.com

Fuentes documentales Diseo en ingeniera mecnica de Shigley 8tava edicin pg. 927 Rodamientos NSK manual (Motion &Control) Mabre Hamuton H. Mecanismos y dinmica de maquinaria editorial Limusa.