Plataforma Salva escaleras

DISEÑO DE UNA PLATAFORMA SALVA ESCALERAS

1.- INTRODUCCIÓN:

El objetivo básico que se pretende conseguir con este proyecto por parte de la asignatura de Diseño Mecánico es el diseño de una plataforma salva escaleras con el fin de mejorar la calidad de vida de las personas con dificultades de movilidad y que en base a la consecución del mismo, podrán disponer de medios que les ayuden a conseguir una mayor movilidad.

Este proyecto consiste en diseñar un elevador que permita a una persona de movilidad reducida acceder a lugares para los cuales es necesario subir o bajar una escalera. El elevador requiere una cierta capacidad física y mental para su utilización y control.

El proyecto persigue el diseño de un elevador, creado en la mayor medida posible por piezas estandarizadas existentes en el mercado.

El deseo es que dicho elevador sea del mayor provecho posible para sus usuarios y que dicho grupo de usuarios sea lo más amplio posible. Con este objetivo se deberá trabajar para llegar a la obtención de las mejores prestaciones con el menor coste posible.

Para un uso sencillo y un mantenimiento preventivo o correctivo, el sistema se dividirá en varias partes lo más elementales posibles.

Se busca un sistema sencillo y claro tanto en el uso como en su instalación.

El control del elevador será realizado por el usuario, mediante una serie de señales emitidas por dicha máquina. Siempre se ha tenido en cuenta que el sistema va dirigido a personas de movilidad reducida y en muchos casos su respuesta frente a estímulos exteriores puede no ser inmediata.

2.- COMPONENTES:

Se ha dividido el elevador en varios bloques atendiendo a las partes móviles y partes fijas existentes en el conjunto del elevador. Se intentará así que tanto los cálculos como las soluciones adoptadas puedan ser más fácilmente entendibles.

El elevador ha sido dividido en varios grupos de elementos:

 Estructura.

 Plataforma.

 Piñón y Motor Principal.

Dentro de cada uno de estos grupos se hallan diferentes componentes los cuales serán estudiados a medida que se realicen los cálculos correspondientes a dichos grupos.

2.1.- Estructura:

La estructura soporta todos los componentes del elevador. Está compuesta por la placa de fijación del motor principal, la guía de anclaje del elevador a la pared, las barandillas y los soportes que fijan estas a la estructura y los soportes de fijación del eje piñón a la estructura.

2.2.- Plataforma:

Denominamos plataforma al conjunto donde se ubicará la persona de movilidad reducida .Estará formado por los soportes de fijación a la estructura, , las aletas para mejorar la accesibilidad y dos actuadores mecánicos de accionamiento de las aletas.

2.3.- Guía:

Denominamos guía al conjunto por el cual la estructura y la plataforma se ancla a la pared y permite el deslizamiento de la misma para evitar el desprendimiento de la misma. Estará formado por los soportes de fijación a la estructura y el riel que además soportara el peso de toda la plataforma.

2.4.- Piñón-Cremallera y Motor Principal:

Se trata del sistema mediante el cual se dotará de movimiento al elevador. Está formado por el piñón, el eje donde se montan dicho piñón, las fijaciones del piñón al eje, los rodamientos y el motor principal.

2.5.- Conjunto montado y disposición:

Este es el conjunto montado sobre la escalera a salvar. En el apartado de planos se verán por separado cada uno de los elementos acotados de la estructura completa. En formato digital se adjuntan las características de todos los elementos, asi como una vista gereral de los mismos.

3.- ESTRUCTURA

Entendemos como estructura la placa gruesa al que van unidos todos los elementos del elevador.

Para seleccionar el grado de acero inoxidable para esta aplicación se ha tenido en cuenta siguientes criterios:

 requerimientos del servicio

 requerimientos de fabricación

 requerimientos de seguridad, códigos y reglamentos

 costo total

 disponibilidad

Se puede observar la forma final de la estructura en el siguiente esquema.

La estructura tiene unos puntos de apoyo o contacto en la unión con los rodamientos de los

Piñones.

3.1.- Cálculo de la Estructura:

Calculamos la sección de esta estructura para las medidas de nuestro diseño.

Las dimensiones de la estructura y los puntos de contacto se indican a continuación en el siguiente esquema.

En primer lugar, calcularemos los esfuerzos máximos que soportara el eje transversal de la plataforma. Actuara como barra empotrada y viga en voladizo.

La plataforma tiene una longitud de 0.7 metros más la sección de la barra transversal, lo que hace un total 1.05 metros. Realizando un esquema en la posición mas desfavorable, colocando la carga en el extremo de la plataforma.

Resulta un Momento Flector de 273 Nm, tal y como observamos en el diagrama de momentos flectores.

Como hemos supuesto un diámetro del eje de 40 mm, comprobaremos que resiste a fatiga, con un coeficiente de seguridad que nos acepte que no haya fallo, por encima de 1.

Comprobaremos la sección elegida con el fin de verificar si cumple las condiciones necesarias.

σcomb = ( σ res 2 + (ατ)2 )1/2 α = 2

Mx= -273 Nm (flector)

A partir del resultado obtenido se selecciona un tubo de sección cuadrada de dimensiones 40mm de diametro, laminado en caliente, decapado, frio, galvanizado y aluminizado (F-112) de σ = 50 Kp/mm2 .

σ = -3600/6,29 = -572,3 Kp /cm2

σcomb = 256 N/m < σf

Como él se puede observar, tanto el material como la sección seleccionada satisfacen las especificaciones de carga con un coeficiente de seguridad suficiente.

4.- PIÑÓN-CREMALLERA Y MOTOR PRINCIPAL:

El mecanismo piñón-cremallera tiene por finalidad la transformación de un movimiento de rotación o circular (piñón) en un movimiento rectilíneo (cremallera) o viceversa. Este mecanismo como su mismo nombre indica está formado por dos elementos componentes que son el piñón y la cremallera.

 El piñón es una rueda dentada normalmente con forma cilíndrica que describe un movimiento de rotación alrededor de su eje.

 La cremallera es una pieza dentada que describe un movimiento rectilíneo en uno u otro sentido según la rotación del piñón.

El

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