PROCESO DE DISEÑO EN INGENIERIA

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR

PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL

DEL ESTADO PORTUGUESA

“J.J. MONTILLA”

PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN MECÁNICA

PROCESO DE DISEÑO EN INGENIERIA

PARTICIPANTES:

LOPEZ, T JOSÈ G. C.I:14.888.140

ACARIGUA, JUNIO DE 2014

INTRODUCCION

Este trabajo expone una parte del complejo espectro del diseño de la ingeniería mecánica aplicada a la maquinaria de producción industrial. El término diseño se utiliza alegremente por la comunidad académica e industrial con diferentes significados, que oscurecen el entendimiento en los profesores, en los estudiantes y los ingenieros. Aquí mostraremos la naturaleza, el origen, la evolución y los perfeccionamientos del proceso histórico-social del diseño de la ingeniería mecánica y particularmente de la ingeniería de máquina, de su importancia en la conquista técnica profesional para la satisfacción de necesidades y solución de problemas de la sociedad moderna.

DISEÑO EN INGENIERIA.

E L P R O C E S O D E D I S E Ñ O

Definición

El diseño de ingeniería puede describirse como el proceso de aplicar diversas técnicas y principios científicos, con el objeto de definir un dispositivo, un proceso o un sistema con suficiente detalle para permitir su realización. Es importante destacar el hecho de que es un proceso, que debe ir encaminado a cubrir cierta necesidad.

El proceso de diseño, también se puede definir como una guía general de los pasos que pueden seguirse para dar al Ingeniero, cierto grado de dirección para la solución de problemas. Los diseñadores emplean un gran número de combinaciones de pasos y procedimientos de diseño. El seguir las reglas estrictas del diseño, no asegura el éxito del proyecto y, aún, puede inhibir al diseñador hasta el punto de restringir su libre imaginación. A pesar de esto, se cree que el proceso de diseño es un medio efectivo para proporcionar resultados organizados y útiles.

El diseño, por lo tanto, es un ejercicio de creatividad e innovación aplicadas en el que se integran numerosas disciplinas y donde es innegable el papel fundamental que juega la experiencia del diseñador. Además, el proceso de diseño y sus posibles implicaciones, no se acaban en la fabricación y el montaje sino que se extienden a lo largo del ciclo de vida del producto. Debe recalcarse, que el proceso de diseño no es lineal y una de sus características fundamentales, es su obligada interactividad entre sus diversas partes.

DISEÑO MECÀNICO

Definición

Es el proceso de crear soluciones eficaces con el Objetivo de proporcionar una o varias soluciones para definir un producto de forma que satisfaga los requisitos y restricciones establecidas. Con el propósito de definir objetos o sistemas de naturaleza mecánica, como son: piezas, estructuras, mecanismos, máquinas, dispositivos e instrumentos diversos”.

ETAPAS DEL DISEÑO MECANICO

• Reconocimiento de la Necesidad

El diseño comienza cuando el ingeniero, su jefe o su cliente detecta la necesidad de una máquina, y decide hacer algo para conseguirla. Esta necesidad debe ser breve y sin detalles.

• Definición del problema

El problema se diferencia de la necesidad, en que es algo más específico.

• Síntesis + Análisis y optimización

Una vez definido el problema y obtenidas las especificaciones de requisitos, el siguiente paso tal como se indico, es la síntesis de una solución que sea óptima. Ahora bien esta síntesis no podrá ser óptima, antes de realizar el análisis y la optimización, ya que dicho análisis podrá revelar que la solución a la hemos llegado no cumple con las especificaciones de requisitos, o que dicha solución no es la mejor posible. Si el diseño no resultase satisfactorio en alguna de dichas pruebas, o en ambas, el procedimiento de síntesis debería iniciarse de nuevo. Por tanto el procedimiento de síntesis, junto con el de análisis y optimización, es un proceso interactivo.

• Evaluación

En esta etapa hay que ser sobre todo analíticos y objetivos, ya que evaluación significa:

Análisis crítico del total de las ideas generadas, y de los productos similares y sustitutivos ya existentes, debiendo responder cada idea a una necesidad, manifiesta o latente, del mercado. La etapa de la evaluación por tanto, es muy significativa dentro del proceso de diseño, pues: Es la demostración definitiva de que un diseño es acertado.

• Presentación

La comunicación del diseño a otras personas es el paso final y vital en el proceso de diseño. Muchos importantes diseños, e inventos se han perdido para la Humanidad, porque las personas que originaron el diseño rehusaron o no supieron explicar sus creaciones a otras personas.

RESPONSABILIDADES DEL DISEÑO MECÀNICO

• RESPONSABILIDAD LEGAL

• CONFIABILIDAD

• PROPIEDADES TERMICAS

• CORROSIÒN

• DESGASTE

• FRICCIÒN

• COSTO

• SEGURIDAD

• PESO DURACIÒN

• RUIDO

• FORMA

• LUBRICACIÒN

• MANTENIMIENTO

NORMAS Y CODIGOS

NORMA ESTANDAR: Es un conjunto de especificaciones para piezas, materiales o procesos establecidos. Con el fin de lograr uniformidad, eficiencia y calidad especifica.

CODIGO: Es un conjunto de especificaciones para efectuar el análisis, el diseño, la fabricación y la construcción de un objeto o sistema.

AGMA: American Gear Manufacturing Association

AISC: American Institute of Steel Construction

AISI: American Iron and Steel Istitute

ANSI: American National stándar Institute

ASME: American Society of Mechanical Engineers

ASTM: American Society of Testing and Materials

AWS: American Welding Society

INTRODUCCION AL ESTUDIO DE MECANISMO

Las obras técnicas creadas por el hombre para distintas finalidades se pueden dividir en dos grupos principales. Al primer grupo pertenecen las obras cuyas partes no pueden moverse una respecto a la otra, haciendo caso omiso de movimientos insignificantes al deformarse bajo la acción de fuerzas: el segundo incluye las obras cuyas partes están en movimiento una respecto a otra durante su funcionamiento. Las obras del primer grupo son de diversa finalidad y construcción: edificios, puentes, tanques para líquidos o gases etc...

La teoría de los mecanismos y maquinas estudia solo las obras del segundo grupo. Los tipos principales de las obras de este grupo, precisamente las de mayor aplicación e importancia en la técnica contemporánea, son:

Motores que están destinados a transformar diversas formas de energías en energía mecánica (maquinas de vapor, turbinas de vapor e hidráulica, motores de combustión interna, motores eléctricos etc.…)

Generadores eléctricos que transforman la energía mecánica en eléctrica.

Maquinas o instrumentos para realizar distintos trabajos, por ejemplo, maquinas herramientas y maquinas para labrar madera, maquinas agrícolas etc...

La maquina puede realizar un trabajo solo cuando se pone en movimiento por fuerzas exteriores: vapor, gas, energía eléctrica agua etc.… por uno de los indispensables órganos de toda máquina, es el que percibe la acción de fuerzas exteriores.

En la teoría de los mecanismo y maquina se examinan los problemas relacionados con la proyección y estudios de dispositivos que constan de piezas móviles, destinadas a unir los órganos que reciben la acción de los órganos exteriores con los órganos de trabajo.

Al estudiar los problemas de la transmisión de la acción y movimientos no hace falta conocer las forma de construcción y dimensiones de todos los órganos de la maquina. Sino que es suficiente limitarse al llamado sistema cinemático (esqueleto de la maquina)

Una vez analizado el esquema cinematico se eligen las formas y dimensiones previas de todos los órganos de la maquina. Después se realiza una investigación dinámica con el fin de determinar los datos necesarios para precisar los cálculos previos.

DIFERENCIA ENTRE MECANISMO Y MAQUINA.

Se llama mecanismo el sistema de eslabones unidos recíprocamente y destinados a realizar el movimiento requerido.

Se llama maquina el mecanismo o a el conjunto de mecanismo destinados a realizar el trabajo útil.

En resumen la maquina es un conjunto de elementos que interactúan entre si y que es capaz de realizar un trabajo o aplicar una fuerza y el mecanismo son los elementos que constituyen la maquina.

PARTES QUE CONFORMAN UN MECANISMO

ESLABON: Los cuerpos sólidos que forman parte de un mecanismo se denominan (eslabones). Un eslabón tiene dos o más pares o elementos de conexión, por medio de los cuales se pueden unir a otros elementos con el fin de transmitir fuerza o movimiento.

Un eslabón tiene en ambos extremos la posibilidad de conectarse con otros dos eslabones. Sin embargo, esto se puede extender a tres o cuatro o incluso hasta más conexiones

Figura 1.1 Se muestran diferentes eslabones

Algunos eslabones conocidos son: el cigüeñal, la biela, el pistón, el rodillo, el engrane, etc., como se muestra en la figura 1.2.

Figura 1.2. Mecanismo de manivela-biela-corredera

Ahora se pueden dividir los eslabones de acuerdo a su movimiento, como se muestra a continuación

1.- BANCADA.- es cualquier eslabón o eslabones que están fijos (inmóviles) respecto a un marco de referencia.

2.- MANIVELA.- es un eslabón que realiza una revolución completa y esta pivotada a la bancada.

3.- BALANCIN.- es un eslabón que tiene rotación oscilatoria de (vaiven) y esta pivotada a la bancada.

4.- ACOPLADOR.- (o biela).- es un eslabón que tiene movimiento complejo (rotación y traslación) y no esta pivotado a la bancada.

TIPOS DE MOVIMIENTO

- La mayoría de las máquinas tienen varios componentes que realizan movimientos. Estos movimientos pueden llegar a ser muy complejos, pero se pueden conseguir combinando cuatro básicos:

• Lineal: Es un movimiento que se efectúa en línea recta y en un solo sentido

• Alternativo: Es un movimiento de avance y retroceso en línea recta.

• Rotativo: Es un movimiento en círculo y en un solo sentido.

• Oscilante: Es un movimiento de avance y retroceso que describe un arco.

GRADOS DE LIBERTAD DEL MECANISMO

Conclusión

He concluido en estos deberes que debemos cumplir como ingeniero son muchos que las normas a desempeñar un juegan un rol de mucha importancia para la sociedad, para la empresa que desempeñas tu labor. En este código se sitúa lo esencial para ser un ingeniero de potencia de mucha calidad, dándole mayor importancia a la seguridad, salud y bienestar del público y a la protección del entorno natural.

Recordar siempre que la guerra, la avaricia, la miseria y la ignorancia junto con los desastres naturales y la contaminación y destrucción de los recursos inducidos por la actividad humana, son las principales causas del deterioro progresivo del entorno y que los ingenieros, como miembros activos de la sociedad, profundamente involucrados en la promoción del desarrollo, deben usar su talento, conocimiento e imaginación para ayudar a la sociedad a eliminar los mencionados males y mejorar la calidad de vida para toda la gente.

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