Diseño compactador de latas

DISEÑO DE UN CAMPACTADOR MANUAL DE LATAS

JULIO CESAR LOPEZ BETANCUR GIOVANNI ANDRÉS ARÉVALO SOLARTE

PRESENTADO A: EDGAR JAIME WOODCOCK DELGADO

UNIVERSIDAD NACIONAL SEDE MEDELLÍN OCTUBRE DE 2007

Problema de diseño: la máquina a diseñar, consiste en una compactadora de latas estándar de gaseosa o cerveza, que debe reducir su volumen en un 70%, esto con el fin de reducir los enormestamaños de basuras, ésta utiliza como principio mecánico, la maquina simple “palanca”. Se deben realizar un lote de 2.000 unidades para emplearse en centros comerciales, unidades residenciales, etc. Con el problema ya identificado partimos a analizar el elemento a compactar, en este caso la lata, a la cual le realizaremos ensayos previos de compactación. Sus dimensiones básicas son:

El primerensayo se realizó montando pesos conocidos sobre la lata, hasta el punto en donde el peso venciera la resistencia que opone el material a ser deformado por compresión (vertical) y luego incrementando el peso hasta que la lata se compactara a un porcentaje estimado. Este experimento se realizó 5 veces, arrojando los siguientes resultados F (prom) 426N 652N 3.72

F (vencer material) F (compactar)Dimensión final

400N 600N 4.0cm

420N 660N 3.8cm

440N 670N 3.6cm

420N 650N 3.7cm

450N 680N 3.5cm

Como estos datos encontrados empíricamente, nos puede llevar a errores en cálculos posteriores de fuerzas y de diseño en general, observaremos la tendencia de los resultados de éste ensayo para estimar el valor que mejor se aproxime a la realidad con un simple promedio. Además de esto, serealizo un segundo ensayo, el cual consistía en hacerle una pequeña compresión (radial) a la lata, para mirar si esto reduce en algo la fuerza necesaria para realizar la compactación.

Como se preveía con esto se logro reducir la fuerza inicial, para vencer la resistencia que ofrecía el material, pero sin embargo la fuerza de compactación final es la misma en ambos casos, lo que nos lleva aconcluir que este ultimo proceso no es necesario para lo que se requiere, pues la fuerza critica sigue siendo igual, ver grafica 1. línea azul; con deformación radial línea negra; sin deformación alguna

Grafica 1 Seguido a esto recurrimos a un libro de ergonomía y normativa de trabajo, para encontrar un rango de fuerza que un operario pudiese realizar sin problemas en un horario determinado detrabajo. Según lo que se encontró, hay posiciones que dependiendo la dirección y ángulo del brazo del operario, la fuerza aplicada es mayor o menor. Encontramos que las fuerzas máximas admisibles son empujando ó halando a ángulos de 150˚ a 180˚, pero que para una mayor comodidad en el trabajo la gente prefiere tirar hacia abajo (encuesta realizada a 10 personas), así pues para esta condición detrabajo y con un ángulo de brazo de 120˚, la fuerza máxima admitida es de 26lb ≈ 12kg. Con esto ya podemos entrar a definir nuestro tipo de palanca a utilizar en la máquina. Como ya sabemos existen tres tipos de palancas dependiendo de su punto de apoyo y de el punto en donde se aplica la fuerza. Palanca de primer género En la palanca de primer género, el Punto de Apoyo se encuentra en un puntointermedio justo entre la Fuerza y la Resistencia.

Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín,o las tijeras,las tenazas y los alicates.Ademas en el cuerpo humano se encuentran otros ejemplos de primer género como el Triceps - codo - Antebrazo Su formula es Potencia x Su brazo = Palanca de segundo género En la palanca de segundo género, la Resistencia se encuentra entre el Punto de Apoyo y laFuerza.

Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, y el cascanueces, los remos. Palanca de tercer género En la palanca de tercer género, la Fuerza se encuentra entre el Punto de Apoyo y la Resistencia. El tercer tipo es notable porque la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza que se requeriría para mover el objeto sin la palanca. Este tipo de palancas se utiliza cuando lo que se...