mecanica industrial

Diseño de maquina
Concepto.-
El diseño es el proceso de idear un sistema, componente o proceso para satisfacer ciertas necesidades. Esto implica un proceso de toma de decisiones, a menudo iterativo, en el que se aplican los recursos de forma óptima a fin de obtener los objetivos estipulados.
Es importante el concepto óptimo puesto que en general habrá que decidir por compromisos entrecaracterísticas que favorecen ciertos parámetros deseables y sus consecuencias no deseables.
Cuando hablamos de diseño de máquinas, obviamente hablamos de la proyección de estas o de componentes que las forman, y la máquina se define como “combinación de sólidos resistentes, dispuestos de manera que obligan a la fuerza de la naturaleza a efectuar un trabajo, produciéndose ciertos movimientos respuestaen función de movimientos entrada ejecutados y previstos”.
Actualmente la máquina se considera el resultado de un diseño en el que intervienen dos grupos de factores: los de naturaleza completamente mecánica (las piezas y los mecanismos) y otros de naturaleza no mecánica (estética, mercados, …).

Fases del diseño mecánico

El proceso de diseño es complejo, pudiéndose diferenciar lassiguientes fases:

Podemos ver que el proceso empieza con la identificación de una necesidad y la decisión de hacer alguna cosa al respecto. Después de muchos pasos (debido a la iteración), culmina con la presentación de la solución que satisface la necesidad. Veamos en que consiste cada fase:
Reconocimiento de la necesidad: normalmente constituye una actividad muy creativa, ya que esta necesidadpuede tan solo ser una vaga disconformidad, una sensación de inquietud o la percepción de que alguna cosa no está bien. La necesidad normalmente no es algo evidente, i normalmente descubrimos la necesidad tan solo cuando nos aparece un problema.
Definición del problema: este paso debe incluir todas las especificaciones para el objeto que será diseñado, incluyendo las limitaciones. Lo más normal escrear un grafico donde nuestro diseño será una caja y nosotros especificamos las inputs i los outputs junto con sus características y limitaciones. Estas especificaciones definen el coste, el número de objetos que fabricaremos, la vida útil esperada, el alcance, la temperatura a la que funcionará, la confiabilidad, etc. Se deben tener en cuenta también características específicas como lavelocidad, el límite de temperatura, el alcance máximo, como esperamos que varíen las variables y limitaciones de espacio y peso entre otras.
En este apartado también debemos definir las limitaciones. Estas pueden ser tanto limitaciones del proceso de diseño como externas. Muchas veces estas limitaciones vienen dadas por los procesos de fabricación que tengamos disponibles. Otra limitación común es eldinero disponible para realizar el proyecto.
Síntesis, análisis y optimización: el proceso de síntesis se conoce como concept design en inglés. En este paso deberemos proponer, investigar y cuantificar diferentes escenarios. A medida que vayamos avanzando deberemos comprobar si el sistema es viable y cómo funcionará. Estos escenarios que no pasan el análisis deben ser revisados, mejorados odescartados. Y los que tienen potencial se optimizan para determinar el rendimiento máximo que podemos obtener. Como podemos ver estos tres pasos están muy relacionados entre ellos y requieren muchas iteraciones.
Evaluación: es el paso final para dar por valido un diseño. Normalmente implica la creación de prototipos en el laboratorio para comprobar que nuestras suposiciones sean correctas (aunquehayamos creado modelo en ordenador). En este paso descubrimos si el diseño realmente satisface la necesidad.
Presentación: finalmente nos queda comunicar el diseño final a otras personas. Muchos grandes inventos se han perdido porque sus creadores no han sido capaces de comunicar los resultados a otros. La presentación es un trabajo de venta, debemos demostrar que nuestra solución es la mejor. Si no...