CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO DE TALADRO DE COLUMNA PARA PERSONAS CON DISCAPACIDAD

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

SEDE QUITO

CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

PLAN DE PROYECTO TÉCNICO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE INGENIERO MECÁNICO

TEMA:

CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO DE TALADRO DE COLUMNA PARA PERSONAS CON DISCAPACIDAD EN SUS EXTREMIDADES SUPERIORES

AUTORES:

DANNY ARTURO VALENCIA HIDALGO

PABLO ANDRÉS MIER MIER

        TUTOR:

QUITIAQUEZ SARSOZA RENE PATRICIO

Quito, octubre 2016

1. TÍTULO DEL TRABAJO A REALIZAR

Construcción de un prototipo de taladro de columna para personas con discapacidad en sus extremidades superiores

1. PROBLEMA DE ESTUDIO

El incesante adelanto de la tecnología y la necesidad de inclusión de las personas con discapacidades físicas en la industria, requiere de procesos de manufactura más amigables, con lo cual las máquinas herramientas juegan un papel muy importante en el desarrollo tecnológico de la nación

Para realizar el mecanizado total de una pieza es necesario diferentes tipos de operaciones, las cuales son difíciles de realizar si se tiene alguna discapacidad en las extremidades superiores, según el plan nacional del buen vivir en la transformaciones institucionales y fortalecimiento de las capacidades para el ejercicio de las facultades estatales establece que el 5,6% de la población ecuatoriana 816156 personas señala tener algún tipo de discapacidad; INEC, 2010a. Menos de la mitad de las personas con discapacidad de 44% y reportan que si han trabajado alguna vez, pero apenas la cuarta parte; 25% de personas con discapacidad y limitación grave, reportan estar trabajando: 1 659 personas lo hacen en un empleo especial protegido y 444, en empleo regular con apoyo; Conadis, 2013-2017

Mediante la fabricación de este prototipo se pretende fomentar la inclusión de las personas con discapacidad en alguna de sus extremidades superiores en el sector industrial y adicionalmente facilitar el aprendizaje en los laboratorios universitarios

1. JUSTIFICACIÓN

En la sociedad el diseño de una máquina herramienta como el taladro de columna es muy simple y sin la utilización de ningún tipo de automatización que sea de ayuda para la facilidad del operador, por lo cual surge la necesidad de investigar un nuevo diseño de esta máquina herramienta capaz de ser operada con el menor esfuerzo físico y con un procedimiento más amigable con el operador, mejorando el producto final, los tiempos de mecanizado y siendo más exacto en las dimensiones que se quiere llegar con la materia prima a tratar.

A este taladro de columna se lo puede mejorar haciendo un estudio de su funcionamiento y un análisis de los materiales que se van a utilizar, con lo que se podrá identificar las partes fundamentales que pueden ser modificadas, mejoradas y automatizadas, y que materiales son los óptimos para ser utilizados.

 El objetivo es llegar a la construcción que ayudará a que el esfuerzo a realizar por el operador sea el mínimo y que el mecanizado sea más eficiente, y así disminuir tiempos de mecanizado y pasos que involucren esfuerzo físico por parte del operador.

1. OBJETIVOS

1. Objetivo General

Construir un prototipo de taladro de columna para personas con discapacidad en sus extremidades superiores.

1. Objetivos Específicos

• Identificar el tipo de personas y nivel de discapacidad motriz máximo que se adoptará para poder operar la máquina.
• Realizar el análisis de la mecánica de corte de los materiales a perforar en el taladro rigiéndose a los usados dentro de la industria local.
• Comprobar mediante un software los esfuerzos generados en el taladro durante el proceso de mecanizado.
• Evaluar el desempeño de la máquina herramienta en tiempos de trabajo real.

1. MARCO TÉORICO REFERENCIAL

Máquina Herramienta

Se conoce que las maquinas, y los productos de carácter técnico se encuentran generalmente constituidos por piezas unidas entre sí.

La obtención de objetos por medio de piezas sueltas o de herramientas recibe el nombre de fabricación.

Al momento de la fabricación los elementos reciben el nombre de piezas. Las piezas fabricadas deben satisfacer ciertas condiciones en lo que respecta a materiales, forma, dimensiones, estado y naturaleza de la superficie (Heinrich, 2006)

Por lo cual se puede definir a las máquinas-herramientas a la máquina destinada a la fabricación de este tipo de elementos o piezas.

Taladro de pedestal

Este tipo de taladro se le considera una máquina-herramienta usada para la perforación de algunos tipos de materiales determinados por medio del arranque de viruta, este tipo de taladros nos ofrecen una precisión y alta calidad, y se destacan por su fácil operación y manejo.

 El taladro se utiliza para perforar agujeros a través de materiales que incluye una variedad de maderas, plásticos y metales, tiene una larga columna que se encuentra en el suelo, debido a su tamaño más grande es capaz de ser utilizado para perforar piezas grandes de materiales y producir agujeros grandes.

Parámetros de corte del taladrado

Los parámetros de corte fundamentales que hay que considerar en el proceso de taladrado son los siguientes:

• Elección del tipo de broca más adecuado
• Sistema de fijación de la pieza
• Velocidad de corte (Vc) de la broca expresada de metros/minuto
• Diámetro exterior de la broca u otra herramienta
• Revoluciones por minuto (rpm) del husillo portabrocas
• Avance en mm/rev, de la broca
• Avance en mm/mi de la broca
• Profundidad del agujero
• Esfuerzos de corte
• Tipo de taladradora y accesorios adecuados

El proyecto se centra en diseñar un taladro de columna que pueda ser operado por una persona con limitación en una de sus extremidades superiores:

• Bosquejo de un taladro de columna
• Simulación de las cargas existentes a diferentes tipos de velocidades
• Planos de conjunto de los elementos a modificar.
• Análisis de fallas mediante la utilización de un software
• Análisis del funcionamiento de cada una de las partes
• Diseño y construcción de un taladro de pedestal, para diferentes tipos de materias primas
• Medición de tiempos de maquinados y verificación de operación amigable con el operario
• Costos de la implementación del nuevo tipo de taladro de columna.

1. METODOLOGÍA

Este proyecto se basara mediante la metodología científica, la cual consiste en la medición experimental, observación sistemática, formulación, análisis e investigación, que se aplicará dentro del capítulo I y II del proyecto.

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