XX MUESTRA DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS MESA POSICIONADORA PARA ENSAYOS DE MOTORES ELÉCTRICOS - MILTON CESAR MIRANDA ALEXANDRA PARAMO GUSTAVO GUTIERREZ

XX MUESTRA DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS

 MESA POSICIONADORA PARA ENSAYOS
      DE MOTORES ELÉCTRICOS

         MILTON CESAR MIRANDA
          ALEXANDRA PARAMO
          GUSTAVO GUTIERREZ

ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN
  •El proyecto surge de la necesidad de optimizar el montaje
         para las pruebas que se hacen a los motores.

•EL PROYECTO ES FIANCIADO POR SIEMENS, EMPRESA
 DEDICADA AL DISEÑO Y CONSTRUCCIÒN DE MOTORES

•VALOR ESPERADO DEL PROYECTO ES DE $ 4’500.000.00

      •PRESUPUESTO DESTINADO $ 7’500.000.00
       •TIEMPO DE DESARROLLO: 12 SEMANAS

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Diseñar y construir un dispositivo que permita
 posicionar un motor eléctrico, alineando su
eje con respecto al eje de un freno fijo para la
      realización de pruebas de carga.

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
•Rapidez en el montaje y operación
•Rigidez
•Mantener el motor fijo con respecto al freno
•Asegurar que los ejes estén enfrentados en todas las
direcciones
•Versatilidad para utilizar en varios tamaños de motor
•Fácil mantenimiento
•Resistencia al desgaste
•Resista sobrecargas
•Resista a las vibraciones

ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
     (BENCHMARKING)

ESPECIFICACIONES DE INGENIERÍA (QFD)
Desempeño funcional:

•   Disminuir el tiempo de montaje del motor para realizar la prueba
•   Grados de libertad parta facilitar alineación de los ejes (motor y freno)
•   Área de trabajo: carrera de 200 mm en el eje X, de 80 mm en el eje Y
    y    de 200 mm. en el eje Z.
•   Capacidad de carga hasta de 67 Kg.
•   Mantener el motor enfrentado al freno durante la realización de la
    prueba
•   Mantenimiento rápido
•   Resistencia al desgaste
•   Resista sobrecargas
•   Resista a las vibraciones
•   Ergonómia

•   Restricciones espaciales:
•   Que este dentro de los limites del área superficial de la base.
•   Que permita sujetar motores eléctricos con referencia 71 a 130
•   Quede fija a la base

•   Estéticos:
•   Resistente a la corrosión
•   Que no se oxide
•   Diseñarlo y construirlo en 15 semanas

•   Costo:
•   Presupuesto inicial 4’000.000.

FUNCIONES
DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL

GENERACIÓN DE CONCEPTOS
VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS PLANTEADAS

Movimiento para graduar la distancia entre patas

Movimiento para graduar la altura del motor

PRESENTACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE
 DISEÑO DOMINANTE Y JUSTIFICACIÓN

GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL
        PRODUCTO

         •SELECCIÓN DE MATERIALES
•SELECCIÓN DE COMPONENTES STANDARIZADOS
            •MEJORA DE DETALLES
    •EXPLICACIÓN SOBRE LA APLICACIÓN DE
HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA (SELECCIONAR EL
  SUBSISTEMA DE DISEÑO DE LA MÁQUINA QUE
 RESULTÓ MÁS INTERESANTE Y/O COMPLICADO)

DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA

APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEÑO

 •EXPLICACIÓN BREVE DE LA RESPUESTA AL
             PROBLEMA PLANTEADO
    El diseño de la mesa de posicionamiento,
 conlleva el analizar los materiales, la elaboración
 de sus formas y el ensamble de los mismos para
       obtener un producto que garantice el
 posicionamiento y alineación de los motores que
                  se van a probar.

• VALOR DE LA PRODUCCIÓN O SERVICIO
  GENERADO POR LA MÁQUINA (EN
  TÉRMINOS DE DINERO Y/O DE SOLUCIÓN
  SOCIAL)
  El diseño y construcción de la mesa de
  posicionamiento es un contrato que se hizo
  directamente con SIEMENS. Por el momento
  SIEMENS va a ser nuestro único cliente ya que
  el va a financiar la construcción del proyecto en
  un 100%.

ANÁLISIS ECONÓMICO
•COSTOS ASOCIADOS CON EL PROCESO DE
                DISEÑO
        •COSTOS DE MATERIALES
 •COSTOS DE FABRICACIÓN (MÁQUINADO,
      FUNDICIÓN, SOLDADURA, ETC)
         •COSTOS DE ENSAMBLE
    •DESPERDICIOS (EXPERIENCIAS Y
          RECOMENDACIONES)

CONCLUSIONES

•En el proceso de diseño se siguió una metodología en forma retroalimentada
en algunas etapas, para los replanteamientos, ajustes, modificaciones o
confirmaciones de las diferentes alternativas; este proceso se realizo para
mejorar el proyecto final, hasta que se convirtió          en un sistema con
información y criterios precisos.
•Se siguió la metodología propuesta en la asignatura, pero se adaptó en
muchas instancias al trabajo que se desarrolló, lo cual permitió plantear
alternativas, hacer un prediseño para satisfacer las necesidades del cliente y
los requerimientos técnicos y posteriormente una evaluación con el director
del proyecto. Al final salieron bocetos que se refinaron dado lugar al
desarrollo del producto final.
•La experiencia de diseño fue satisfactoria, el cliente quedo satisfecho con la
propuesta en estos momentos se esta maquinando la máquina para después
implantarla en el laboratorio de pruebas.

RECOMENDACIONES
•   Es apropiado estudiar la posibilidad de automatizar la máquina para
    eliminar el esfuerzo y tiempo que debe realizar la persona que opera la
    máquina, y así mismo para darle precisión a la misma.
•   En cuanto al tiempo de fabricación es pertinente evaluar el tiempo que se
    tiene para el mismo, ya que el tiempo que se da durante el semestre es
    muy corto, lo que hace que se incurra en gastos elevados a la hora de
    construir y que se puedan cometer errores.
•   Es apropiado estudiar el uso de otros materiales no metálicos, como por
    ejemplo, placas de productos sintéticos constituidos por resinas artificiales
    y recortes de tejido, comprimido todo con grafito; obteniendo un material
    seguro contra el desgaste por deslizamiento.
•   Se sugiere el uso de recubrimientos plásticos a base de teflón sobre acero
    rectificado. Estos materiales tienen buenas propiedades al deslizamiento,
    no requiere mantenimiento, pueden operar sin lubricante y los factores de
    coeficientes de fricción están entre los valores 0.05 a 0.1.
•   La utilización de insertos de piezas que sufren desgaste es muy útil y hace
    que sea económico y fácil reemplazarlos cuando sea requerido.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y
 HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA
        EMPLEADAS

 •Diseño de un dispositivo soporte para mesa modular C.N.C, Arango
                      González, Diego Mauricio
                •Diseño de máquinas, Norton Robert
                   •ANSYS WORK BENCHS
                       •SOLID WORKS