Tarea #1.2 - DisMec I

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ CAMPUS VICTOR LEVY SASSO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS I

Integrantes: Gálvez, Gabriela 8-953-594 González, Lorena 8-928-1164 Gumbs Elias 8-937-2266 Valenzuela, Celine 9-754-577 Profesor: Lino Ruiz Fecha: 11/05/21 Tarea #1.2 – CAPÍTULO INTRODUCTORIO

Problema #1: En ingeniería, el diseñador debe crear (inventar) el concepto y la conectividad de los elementos que constituyen el diseño, pero además no debe perder de vista la necesidad de desarrollar la idea o ideas sin olvidar la optimización. Una característica puede ser el costo, que se relaciona con la cantidad de material que se emplea (volumen o peso). Si piensa así, puede encontrar que el peso se relaciona con la geometría y la densidad. La figura muestra una ménsula, para soportar un malacate y el costo de una articulación puede evaluarse por: C = ct.A.L ct – costo de la articulación por unidad de peso L – Longitud de la articulación Demuestre:

A- Área de la sección transversal

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =

𝛾.𝑐𝑡.𝑊.𝐿2.(1+𝑐𝑜𝑠2𝜃) 𝑆.(sin 𝜃.cos 𝜃)

Donde: ϒ – Es el peso específico del material usado, S- Resistencia del material, W- Peso Malacate

L1 Revisar problema # 1-6, pag. 25 Shigley ϴ L2

W

Y

Datos: ct – costo de la articulación por unidad de peso A- Área de la sección transversa L – Longitud de la articulación ϒ – Es el peso específico del material usado S- Resistencia del material W- Peso Malacate

F1

θ X

X

F2

C = ct.A.L CT = ct (Volumen) ϒ ΣFv = 0 𝐹1 senθ − W = 0 𝐹1 =

W

𝑊 senθ

Σ𝐹𝐻 = 0 −𝐹1 cos θ − 𝐹2 = 0 𝐹2 = − 𝐹2 cos θ

𝐹2 = −

𝑊𝑐𝑜𝑠θ senθ

CT = ctϒ(volumen) = ctϒ ( 𝐿1 𝐴1 + 𝐿2 𝐴2 ) 𝐿2 =

𝐿1 𝑐𝑜𝑠 θ

𝑊 𝐹1 𝑊 𝑆𝑒𝑛θ 𝐴1 = ( ) = = 𝑆 𝑆 𝑆 𝑠𝑒𝑛 θ 𝑊𝑐𝑜𝑠𝜃 − 𝐹2 𝑠𝑒𝑛𝜃 𝐴2 = | | = | 𝑆 𝑆

|=

𝑊 𝑐𝑜𝑠𝜃 𝑆 𝑠𝑒𝑛 𝜃

𝐿2 𝑊 𝐿2 𝑊 𝑐𝑜𝑠θ 𝐶𝑇 = ct ϒ ( + ) 𝑐𝑜𝑠𝜃 𝑆 𝑠𝑒𝑛𝜃 𝑆 𝑠𝑒𝑛θ

𝑪𝑻 =

ϒ. 𝑐𝑡. 𝑊. 𝐿2 1 + 𝑐𝑜𝑠 2 θ 𝑆

(

𝑠𝑒𝑛θ𝑐𝑜𝑠θ

)

Problema #2: Diseñe un dispositivo para aplastar latas de aluminio, presente un dibujo conceptual, mostrando las dimensiones, tipo de material y detalles de los elementos de sujeción y especifique la capacidad de trabajo de su propuesta.

Diseño Se diseño un aplasta latas de uso robusto accionado manualmente por el uso de palanca permitiendo a una plataforma ejercer presión sobre la lata, este modelo es destinado a su uso en parques, bares y hogares. Se utilizo como material acero en su totalidad.

Medidas. Placa de 12x18 cm Placa de 24x2 cm Placa de 8x9x0.4 cm Placa de 4x8 cm Placa de 12x 2 cm

Material El material utilizado es acero el cual se recubre con pintura anticorrosiva para darle un mejor cuidado y una mayor durabilidad al material.

Elementos de sujeción

Se utilizan pernos de 1/8 de pulgada ajustados con tuercas estos para poder permitir un agarre fuer y para el eje principal del movimiento de palanca se utilizan pernos de ½ pulgada los cuales nos permiten una articulación optima. Capacidad de trabajo de su propuesta La propuesta nos permite una capacidad para latas de 80z, 16Oz y 24Oz y la capacidad máxima depende del usuario esto debido a su activación manual y no presenta ningún gasto de fuente por lo cual no representa consumo alguno.

Problema #3: Diseñe un soporte para colgar un saco de boxeo de 60 lbs, presente un dibujo de la estructura propuesta, mostrando las dimensiones, tipo de material y detalles de los elementos de sujeción.

Diseño Se utilizarán barras unidas transversalmente, con placas para ser colocada en pared o muro, permite el acceso de 360 grados al saco de boxeo, con orificio para ser colocado el gancho del saco.

Todas las medidas con las pulgadas. Barra horizontal 2x2 espesor de 0.1 Placa 3x5 espesor de 0.1 Barra diagonal 28x2 espesor de 0.1 Semi circulo 1.5 de diámetro con orificio de 0.4 de diámetro. Hoyo para ensamble de ¼ de diámetro.

Diseño elaborado en Inventor Según los análisis estáticos en Inventor, puede soportar un peso hasta de 200Lb se coloco las 200 lb, tomando en cuenta que siendo un soporte para saco de boxeo de 60lb, no solamente soportara el peso del saco, si no, diferentes fuerzas en diferentes direcciones, que vienen con los golpes, “jamaqueo” que la persona al utilizarlo generara.

Se puede lograr ver un pequeño desplazamiento apenas de 1.392E-05 en el soporte al estar soportando 200lb según el análisis, lo cual nos da la certeza de que e soporte aguanta el peso del saco de boxeo.

Material El material para crear el diseño fue el Acero soldado los puntos de unión de cada elemento es con soldadura 6011. El acero resistente proporciona estabilidad y durabilidad.

Elementos de sujeción

Se utilizará tres tacos de expansión de meta de ¼ con una broca de ½, estos irán agarrando el soporte con la pared o muro en donde será colocado. En la imagen se pueden ver ejemplos de tacos de expansión. Ilustración 1. Elementos de sujeción