comando de educaciÓn y doctrina del...
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COMANDO DE EDUCACIÓN Y DOCTRINA DEL EJÉRCITO
CARRERA PROFESIONAL TÉCNICA: Mecánica de Producción
INFORME FINAL DE INVESTIGACIÒN TECNOLÒGICA
TEMA: Fabricación e instalación de una Cizalla para optimizar el corte de planchas
metálicas en el galpón de Mecánica de Producción del Instituto de Educación Superior
Tecnológico Público del Ejército - ETE - 2018
INTEGRANTES:
- ALO III T/MPRO HUANGAL ROMERO CARLOS ALEXANDER
- ALO III T/MPRO SANTISTEBAN VILCHEZ JULIO CESAR
- ALO III T/MPRO VARILLAS CAMPOS ARMANDO
ASESOR TÉCNICO:
Mg. BRICEÑO AVALOS, César
ASESOR METODOLOGICO:
Mg. SANCHEZ ESPEJO, Franz Harry
Lima – Perú
2018
ii
AGRADECIMIENTO
Agradecer primeramente a Dios
por la vida y la salud que nos brinda
a cada uno de nosotros, a nuestros
padres por el apoyo incondicional y a
los profesores que diariamente nos
brindaron su apoyo y conocimientos
para realizar dicho proyecto.
iii
DEDICATORIA
Este trabajo va dedicado a nuestros
padres, profesores, asesores y todas
aquellas personas que de alguna u
otra forma nos brindaron su apoyo
para poder culminar
satisfactoriamente el trabajo, para
alcanzar nuestro objetivo.
iv
RESUMEN
La investigación titulada “Fabricación e instalación de una Cizalla para el corte de
planchas en el galpón de Mecánica de Producción del Instituto de Educación
Superior Tecnológico Público del Ejército – EtE.-2018”; tiene como objetivo principal
optimizar el trabajo de corte manual de planchas con la fabricación e instalación de
una cizalla manual, reduciendo así la mano de obra, el tiempo de producción y la
mejora en la calidad de corte respecto a lo que se obtiene manualmente.
La investigación se realizó bajo el diseño experimental de tipo aplicada nivel
explicativo.
Una vez efectuado la fabricación e instalación de la herramienta manual Cizalla se
pudo comprobar que con la utilización de la misma, el corte de las planchas se
puede realizar en menor tiempo y con mejor acabado.
v
ABSTRACT
The research entitled "Manufacture and installation of a Shear for the cutting of
plates in the Production Mechanics shed of the Institute of Higher Technological
Public Education of the Army - EtE.-2018"; Its main objective is to optimize the work
of manual cutting of plates with the manufacture and installation of a manual shear,
thus reducing labor, production time and the improvement in cutting quality compared
to what is obtained manually.The research was carried out under the experimental
design of type applied explanatory level.Once the manufacturing and installation of
the manual tool Shear, it was possible to verify that with the use of it, the cutting of
the plates can be done in less time and with better finishing.
vi
INDICE DE CONTENIDOS
Pagina
Agradecimiento ii
Dedicatoria iii
Resumen iv
Abstract v
Introducción viii
Capítulo I Marco referencial 9
1. Planteamiento del problema 9
1.1 Descripción del problema 9
1.2 Formulación del problema 10
1.2.1 Problema general 10
1.2.2 Problema específicos 10
1.3 Marco teórico 10
1.3.1 Antecedentes 10
1.3.2 Bases teóricas 12
1.3.3 Definición de términos 19
1.3.4 Marco legal 19
1.4 Justificación e importancia 20
1.5 Objetivos de la investigación 20
1.5.1 Objetivo general 20
1.5.2 Objetivos específicos 20
vii
1.6 Hipótesis y variables 21
1.6.1 Hipótesis 21
1.6.1 hipótesis general 21
1.6.2 hipótesis específicos 21
1.6.2 Variables 21
1.6.1 Variable independiente 21
1.6.2 Variable dependiente 21
1.6.3 Operacionalización de variables 21
Capitulo II Diseño metodológico 26
2. Aspecto Metodológico 26
2.1 Tipo de investigación 26
2.2 Nivel de investigación 26
2.3 Diseño de investigación 27
2.4 Población y muestra 27
2.5 Técnicas e instrumento de recolección de datos 27
2.6 Análisis e interpretación de resultados 28
Capitulo III Conclusiones y recomendaciones 33
3. Conclusiones 33
4. Recomendaciones 33
5. Referencias bibliográficas 34
6. Anexos 35
Anexo 1: Matriz de consistencia 35
viii
Anexo 2: Fotos de procedimiento de armado de 36
estante y ensamblaje de cizalla manual
Anexo 3: Cartilla de seguridad 38
Anexo 4: Planos cizalla 39
ix
Introducción
La evolución del hombre y en particular de su tecnología se ha basado en la
utilización de herramientas, éstas han sido como la prolongación de las manos
humanas. Las primeras máquinas herramientas que aparecieron fueron los tornos y
los taladros, en su principio muy rudimentario y manual. El movimiento se
proporcionaba manual y directamente al útil o al material que se quería trabajar.
Después de mucho tiempo y tras constantes pruebas de nuevas maquinarias en el
campo de la metalmecánica y la aparición de nuevas necesidades, el hombre diseñó
y construyó máquinas que permitiesen una mejor producción (eficacia, rapidez y un
buen acabado). Una Cizalla es una herramienta manual que sirve para cortar
materiales metálicos principalmente planchas. Corta por cizallamiento mediante dos
cuchillas y nos permite realizar cortes rectos y en ángulo sobre planchas platinas,
varillas, etc.
El presente trabajo de investigación esta esquematizado de la siguiente manera, en:
El Capítulo I: Marco Referencial contiene la descripción de la realidad problemática,
formulación del problema, marco teórico, justificación e importancia; objetivos,
hipótesis con sus correspondientes variables.
Capítulo II: Diseño Metodológico, lo cual implica el diseño, el método empleado, la
muestra, el instrumento empleado en la medición de la investigación y por último la
recolección y procesamiento de datos.
Capitulo III: Comprende las conclusiones a partir del cumplimiento de los objetivos y
las recomendaciones.
9
CAPITULO I: MARCO REFERENCIAL
1. Planteamiento del problema
1.1 Descripción de la realidad problemática
A través del tiempo el hombre ha evolucionado en todos sus aspectos, tras las
múltiples necesidades del mismo se ha visto en la obligación de descubrir y
alcanzar nuevas tecnologías, para la obtención de nuevos y mejores productos.
El Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejercito-ETE Sgto. 2°
Fernando Lores Tenazoa tiene como misión la formación de profesionales técnicos
especializados y competitivos en diferentes carreras técnicas profesionales que al
término de su formación puedan desempeñarse con eficiencia y eficacia en
diferentes puestos y unidades de la institución.
En el taller de mecánica de producción se dictan unidades didácticas que en la
práctica requieren el empleo de máquinas y herramientas como una cizalla manual
para el corte de planchas, platinas y varillas metálicas, en la actualidad el corte de
estas estructuras se realiza de manera manual. Con el fabricación e instalación de
una cizalla se optimizará el tiempo de corte y también la calidad en el acabado de
las estructuras metálicas, mejorando así la capacidad instalada del taller de
mecánica de producción, así mismo permitirá desarrollar habilidades y destrezas
en el manejo de herramientas de los estudiantes.
.
10
1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA
1.2.1 Problema general
¿De qué manera una cizalla manual optimizará el trabajo de corte de planchas
metálicas en el galpón de mecánica de producción del Instituto de Educación
Superior Tecnológico Público del Ejercito- ETE?
1.2.2 Problemas específicos
Pe1.
¿De qué manera una cizalla manual disminuirá el tiempo de corte de planchas
metálicas en el galpón de mecánica de producción del Instituto de Educación
Superior Tecnológico Público del Ejército -ETE.?
Pe2.
¿De qué manera una cizalla manual optimizará la calidad en el corte de planchas
metálicas en el galpón de mecánica de producción del Instituto de Educación
Superior Tecnológico Público del Ejercito- ETE?
1.3 MARCO TEORICO
1.3.1. Antecedentes
Antecedentes Nacionales
Bances, Constantino, Muñoz y Romero (2010), en su investigación titulada
“Operatividad de la fresadora Van Norman para incrementar la capacidad instalada
de instrucción del taller de máquinas herramientas de la ETE”.
Resumen
El trabajo tuvo como objetivo principal determinar la influencia de la operatividad
de las máquinas Fresadoras 2812, 2813 y 2814, en la capacidad instalada de
Instrucción del taller de máquinas fresadoras del departamento de mecánica de
producción, el tipo de investigación fue aplicada y el diseño experimental. La
muestra estuvo representada por Fresadora Van Norman modelo 12 N° de serie
9668.
Conclusiones
Se concluyó en que La operatividad de la Fresadora Van Norman modelo 12 N°
de serie 9668 influye en la capacidad instalada de instrucción en el taller de
11
máquinas y herramientas, incidiendo en el número de alumnos atendidos en la
instrucción practica porque al funcionar dos tornos se atendería a mayor cantidad
de alumnos por torno.
Del mismo modo Colque, Huamán, Huayta, Paz y Rimari (2012) presentaron una
investigación titulada “Fragua con motor eléctrico para mejorar los trabajos de
forjado a mano y tratamiento térmico en la especialidad Técnico Mecánico de
Armamento y Municiones del instituto de Educación Superior Tecnológico del
Ejército – ETE Sgto. 2 Fernando lores Tenazoa.
Resumen
Este trabajo tuvo como objetivo general implementar una fragua con motor
eléctrico, para mejorar el forjado a mano y tratamiento térmico en la instrucción de
la especialidad de Técnico Mecánico de Armamento y Munición del IESTPE-
ETE, determinando el ahorro de tiempo del trabajo en fragua con motor eléctrico y
el aumento de la fuente de calor para mejorar el calentamiento del material
recosido, revenido, templado y pavonado para la mejora en la instrucción de los
alumnos de la especialidad. El tipo de investigación fue aplicada, nivel
experimental. Los objetivos permitirán llegar a conclusiones apoyándose en el
método deductivo, inductivo, análisis y síntesis. La muestra de estudio estuvo
representada por La fragua con motor eléctrico, (HIDROLICS- W2E 142 BB 01-01)
para el forjado y tratamiento térmico.
Conclusiones
Se concluyó en que la fragua con motor eléctrico influirá de manera positiva en el
aprendizaje de los alumnos de la especialidad técnicos mecánicos de armamento y
munición mejorando la calidad de su instrucción. Así mismo se acotó que esta
herramienta debe estar equipada con todo el equipo necesario de herramientas,
incluyendo el equipo de protección personal.
Finalmente Palma y Jesús (2012) en su tesis Diseño y Fabricación de una máquina
para optimizar la operación de corte en la manufactura de muebles de melanina.
Resumen
12
Este trabajo tuvo como objetivo general Optimizar la operación de corte en la
fabricación de muebles de melanina mediante el empleo de una máquina
automatizada que permitiera eliminar tiempos muertos en la operación de corte,
mejorar la calidad de las piezas cortadas logrando homogeneidad y el aumento en
la productividad de la operación de corte .
Conclusiones
Se logró la optimización en la operación de corte recto de melanina, obteniéndose
una mayor productividad, siendo esto un resultado positivo para cualquier empresa
maderera que quisiera automatizar la operación de cortes rectos de melanina. Los
indicadores de análisis de rentabilidad y análisis económico reflejaron una
disminución en tiempos y costos, permitiendo obtener mayores ganancias para las
empresas de sector maderero que implementen sus operaciones con una máquina
automatizada.
1.3.2 Bases teóricas
1.3.2.1 Cizalla
Se denomina cizalla a una herramienta manual que se utiliza para cortar papel,
plástico, y láminas metálicas o de madera de poco espesor. Cuando el grosor de la
chapa a cortar es muy grueso se utilizan cizallas activadas por un motor eléctrico.
Características generales de la cizalla
Las cizallas de guillotina para metal, son máquinas empleadas para cortar metales
generalmente en láminas. Su campo de aplicación
Se extiende a varios sectores industriales.
Dentro de las cizallas guillotinas para metal, podemos distinguir los siguientes tipos:
● Cizallas mecánicas
● Cizallas hidráulicas
Las primeras pueden ser con o sin cuello de cisne y a su vez de embrague mecánico
o de embrague a fricción. Estas máquinas se
13
Componen de:
En la Figura 1 se puede observar la vista frontal de una cizalla.
Bancada: Pieza de fundición sobre la que descansa la máquina.
Bastidor: Pieza de hierro que se apoya sobre la bancada y soporta la cuchilla y el
pisón.
Mesa: Pieza de hierro sobre la que se apoya el material a cortar y a la que pueden
fijarse accesorios como guías o escuadras.
Pisón: Pieza de fundición que presiona y sujeta el material sobre la mesa de
trabajo antes de efectuarse el corte.
porta-cuchilla: Pieza que se desplaza verticalmente a la mesa y aloja a la
cuchilla móvil.
Cuchilla móvil: Pieza de acero unida a la corredera diseñada para cortar el
material.
Cuchilla fija: Pieza de acero unida a la mesa y diseñada para cortar.
Grupo Sistema mecánico: Sistemas la que permiten el funcionamiento de los
diferentes partes y órganos de la máquina.
Accionamiento: Elemento de la máquina que puede ser manual. O también
instruido por un buen guía o instructor altamente capacitado.
14
Sistemas de protección
Los sistemas de protección, procurarán la inaccesibilidad al punto de operación
durante el recorrido de cierre; ésta inaccesibilidad se
Entiende tanto por la parte frontal; las laterales y posterior, y se montarán de forma
que impidan las lesiones en las manos o cuerpo del
Operario.
La protección del punto de operación estará en función del tipo de cizalla, del
número de operarios que trabajen en ella, del tipo de
Trabajo a ejecutar, de la modalidad de funcionamiento y de los mandos de
accionamiento utilizados.
El sistema de protección considerado para impedir el acceso al punto de
operación en este tipo de máquinas es el de "Protección por
Resguardos fijos".
Si por razones técnicas del proceso de fabricación no puede utilizarse este
sistema de protección, se emplearán otros sistemas,
Siempre que su grado de protección cumpla con las condiciones de seguridad
exigidas para eliminar el riesgo.
Las condiciones generales que deben cumplir los sistemas de protección en
cuanto a diseño, construcción, aplicación y montaje
Serán las siguientes:
●rigidez y resistencia adecuada a su función.
● Ser de difícil neutralización y burlado; sus partes esenciales no se podrán
manipular ni retirar sino es con útiles especiales.
● No crearán nuevos riesgos.
● Permitirán una buena visibilidad del punto de operación.
15
● No introducirán incomodidades ni esfuerzos excesivos.
Elementos mecánicos.
A continuación se presentará una descripción de la operación de cizallado
comenzando desde su concepto y los factores que influyen en este proceso, con
el fin de conocer las pautas necesarias para realizar el diseño y selección de los
elementos mecánicos que son las piezas de metal u otros materiales que
constituyen la máquina.
Módulo de cizalladura
El módulo de elasticidad transversal, también llamado módulo de cizalla, es una
constante elástica que caracteriza el cambio de forma que experimenta un material
elástico (lineal e isótropo) cuando se aplican esfuerzos cortantes. Este módulo recibe
una gran variedad de nombres, entre los que cabe destacar los siguientes: módulo
de rigidez transversal, módulo de corte, módulo de cortadura, módulo elástico
tangencial, módulo de elasticidad transversal, y segunda constante de Lamé.
Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de elasticidad transversal es
una constante con el mismo valor para todas las direcciones del espacio. En
materiales anisótropos se pueden definir varios módulos de elasticidad transversal, y
en los materiales elásticos no lineales dicho módulo no es una constante sino que es
una función dependiente del grado de deformación.
Experimentalmente el módulo elástico transversal (o módulo cortante) puede
medirse de varios modos, conceptualmente la forma más sencilla es considerar un
cubo como el de la fig. 1 y someterlo a una fuerza cortante, para pequeñas
deformaciones se puede calcular la razón entre la tensión y la deformación angular:
Tm: Tensión cortante Θ: Deformación angular
16
Experimentalmente también puede medirse a partir de experimentos de torsión, por
lo que dicha constante no sólo interviene en los procesos de cizalladura.
Peligro de cizallamiento
Este riesgo se encuentra localizado en los puntos donde se mueven los filos de dos
objetos lo suficientemente juntos el uno de otro, como para cortar material
relativamente blando. Muchos de estos puntos no pueden ser protegidos, por lo que
hay que estar especialmente atentos cuando este en funcionamiento porque en
muchas ocasiones el movimiento de estos objetos no es visible debido a la gran
velocidad del mismo. La lesión resultante, suele ser la amputación de algún
miembro.
Cizallado:
El cizallado es un proceso de cortes limpios, es decir, sin virutas, calor o
reacciones químicas del metal, en el cual se realizan cortes rápidos en forma
recta, longitudinal, transversal o diagonal a la placa. Este proceso suele realizarse
en frío en especial con material delgado de muchas clases tales como guillotinado
de papeles de fibras, telas, cerámica, plásticos, caucho, productos de madera y la
mayoría de los metales.
Los principales factores que afectan el corte con cizallas son:
Juego en el cizallado:
El juego entre las cuchillas es muy importante en el cizallado. Cuando se tiene un
valor adecuado, las grietas iniciales se propagan a través del metal, para juntarse
17
en el centro del espesor y producir una superficie de fractura limpia, aunque el
juego es el correcto, hay una distorsión del borde. Si el juego es el insuficiente
(figura 1.1b), la fractura es rasgada y la energía necesaria para efectuar el corte es
mayor en comparación con el juego correcto. Si el juego es excesivo, hay más
distorsión en el borde y también la energía será mayor, ya que se necesita
deformar un mayor volumen de material, además se producen con mayor facilidad
rebabas.
Tomado de: Conformado mecánico
Según el manual de constructor de máquinas el juego: 𝐷 = ℎ 25mm
Dónde: h: espesor de la lámina a cortar
D: juego
1.1.1.2 Ángulos característicos en las cuchillas:
Estos ángulos se muestran en la figura 1.2 y dependen de:
Dureza del material a trabajar.
Características del material de la cuchilla
En este proceso se originan dos zonas importantes.
Zona b
material
Para cuchillas de acero duro, empleado para cortar planchas de acero de bajo
carbono, son comunes los siguientes ángulos:
Ángulo de incidencia T= 6 grados
Ángulo de corte o filo β= 80 grados
Ángulo de desprendimiento α= 4 grados
Velocidad de corte.
La velocidad de corte de una cizalla es relativamente baja y se encuentra entre 1 y
2 m/min. Dependiendo del mecanismo o sistemas seleccionado para dar
movimiento a la cizalla.
18
Materia prima.
En los procesos industriales es de vital importancia conocer las características de
la materia prima. En el cizallado se deben conocer las propiedades mecánicas del
material a cortar, principalmente, para tener claridad sobre fuerza que debe
aplicarse para realizar el corte. A continuación se podrán observar las distintas
características y propiedades del material de trabajo.
El acero al silicio es un acero especial fabricado para poseer determinadas
propiedades magnéticas, tales como una zona de histéresis pequeña (poca
disipación de energía por ciclo), que equivale a bajas pérdidas en el núcleo y una
alta permeabilidad magnética por lo que es ideal para la fabricación de núcleos de
transformadores de energía.
El material se fabrica habitualmente en forma de chapas laminadas en frío de 2
mm de espesor o menos. Estas chapas se apilan y una vez reunidas, forman los
núcleos de transformadores o de estatores y rotores de motores eléctricos. Las
láminas se pueden cortar a su forma final mediante cizallado; para cantidades
pequeñas.
Resistencia a la cizalladura
Esfuerzo de cizalladura máximo que puede soportar un material antes de la
rotura. Es la resistencia máxima de un material sujeto a una carga de cizalladura.
Puede determinarse en un ensayo de torsión, donde es igual a la resistencia a la
torsión. La resistencia a la cizalladura de un plástico es la carga máxima
necesaria para cizallar una probeta de forma que las piezas resultantes estén
totalmente separadas. Se indica en psi en función del área del borde cizallado
(ASTM D-732). La resistencia a la cizalladura de un adhesivo estructural es el
esfuerzo de cizalladura máximo en el adhesivo antes de la rotura bajo carga de
torsión (ASTM E-229). En ASTM D-143 y ASTM D-198 se proporcionan métodos
para determinar la resistencia a la cizalladura de tablones.
19
Cortadura
La cortadura (cizalladura o tensión cortante) es el esfuerzo que soporta una pieza
cuando sobre ella actúan fuerzas contenidas en la propia superficie de actuación. Un
ejemplo de esfuerzo de cortadura sería el que soportan los roblones después de
colocados.
Generalmente, el esfuerzo de cortadura no se presenta aislado, suele ir
acompañado de algún otro esfuerzo. En el caso de los roblones, por ejemplo, están
sometidos además de a la tensión de cortadura, a otra tensión de tracción necesaria
para mantener unidas dos chapas metálicas.
1.3.3 Definición de términos
Cizalla esquiladora.- Utilizada en la industria para cortar prendas textiles. Se
diferencian de las tijeras normales en que el corte que aplica es en zigzag en lugar
de recto.
Cizalla podadora.- Utilizada en jardinería para podar árboles y arbustos.
Cizallas industriales.- Es una máquina herramienta que posee una cuchilla que
hace cortes verticales al ejercer presión sobre paquetes de láminas de distintos
materiales. Posee un motor eléctrico que le permite ejercer mayor presión
1.3.4 Marco legal
Medida de seguridad:
-Ley 31/1995: Ley de Prevención de Riesgos Laborales.
-Ley de Industria: 21/1992 - Seguridad y calidad industrial.
-Real Decreto: 1435/1992 - Máquinas, componentes de seguridad. --Marcado "CE"
Real Decreto 56/1995 que modifica parte del texto del R.D. 1435/1992. R.D.:
1215/1997- Equipos de trabajo. Disposiciones mínimas de seguridad y de salud.
-R.D 444/1994- Aparatos que pueden crear perturbaciones electromagnéticas. R.D.:
2486/1994- Recipientes a presión simples. -RD 1836/1999- Reglamento de
instalaciones Nucleares y Radioactivas.
20
-RD 1644/2008- Normas para la comercialización y puesta en servicio de las
máquinas
1.4 Justificación e importancia
El presente trabajo de investigación tecnológica servirá para optimizar el tiempo de
corte de planchas metálicas y calidad del acabado de las mismas, minimizando el
esfuerzo manual de los alumnos, docentes y/o instructores de la especialidad
mecánica de producción del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público Del
Ejército-ETE.
Los beneficiarios serán los alumnos, quienes podrán desarrollar sus habilidades y
destrezas en corte de estructuras metálicas haciendo uso de esta cizalla manual.
El trabajo a realizarse tiene un gran aporte al Ejército ya que contará con
profesionales técnico de la especialidad de Mecánico de producción capacitado en
el empleo de este tipo de herramienta así mismo contribuirá a la implementación del
taller de mecánica producción sirviendo como ayuda de instrucción
1.5 Objetivos de la Investigación
1.5.1 Objetivo general
Fabricar, ensamblar e instalar una cizalla manual para optimizar el trabajo de
corte de planchas metálicas en el galpón de mecánica de producción del
Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejercito ETE.
1.5.2 Objetivos específicos
Oe.1
Determinar el ahorro de tiempo en el corte de planchas metálicas con una
cizalla manual en el galpón de mecánica de producción del Instituto de
Educación Superior Tecnológico Público del Ejercito ETE.
Oe.2
Determinar la optimización de la calidad en el corte planchas metálicas con
una cizalla manual en el galpón de mecánica de producción del Instituto de
Educación Superior Tecnológico Público del Ejercito ETE.
21
1.6 Hipótesis y Variables
1.6.1. Hipótesis
1.6.1.1 Hipótesis general
La fabricación e instalación de una cizalla manual optimizará el
trabajo de corte de planchas metálicas en el galpón de mecánica de
producción del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público
del Ejercito ETE.
1.6.1.2 Hipótesis específicas
He.1
El uso de una cizalla manual disminuirá el tiempo empleado para el
corte de planchas metálicas en el galpón de Mecánica de Producción
del Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejercito
ETE
He.2
Una cizalla manual optimizará la calidad en el corte de planchas
metálicas en el galpón de mecánica de producción del Instituto de
Educación Superior Tecnológico Público del Ejercito ETE.
1.6.2. Variables
1.6.2.1 Variable independiente
Fabricación e instalación de una cizalla manual
1.6.2.2 Variable dependiente
Optimizar los cortes de planchas metálicas
1.6.3. Operacionalización de Variables
Variable Independiente: Fabricación e instalación de una cizalla manual
Una cizalla manual es una herramienta mecánica que sirve para cortar
materiales metálicos principalmente corta por cizallamiento a través de
22
cuchillas y nos permite realizar cortes rectos y en ángulo sobre planchas,
varillas, etc.
Tabla 1. Operacionalización de variable independiente
Variable
Dimensiones
Indicadores
Item
Variable independiente: Fabricación e instalación de una cizalla manual
X1 = Fabricación
Diseño ¿Un buen diseño de la cizalla mejora las condiciones de fabricación?
Materiales ¿El uso de materiales apropiados para la cizalla aumenta el tiempo de vida útil de estas?
Mecanizado ¿Un buen acabado en el maquinad de las piezas de la cizalla mejora la calidad de esta?
X2 = Instalación
Área de seguridad ¿Con la cizalla manual disminuye los riesgos de accidentes?
¿El marcado de una área de seguridad alrededor de la cizalla disminuye los riesgos de accidentes?
Distribución de
máquinas
¿Una buena distribución de máquinas mejora las condiciones de trabajo?
23
Variable dependiente: Optimizar los cortes de planchas metálicas
Mejorar los resultados en calidad, tiempo y seguridad en el proceso de corte de planchas
metálicas.
Tabla 2.
Operacionalización de variable dependiente
Variable
Dimensiones
Indicadores
Item
Variable Dependiente: Optimizar los cortes de planchas metálicas.
X1 = Corte
Ahorro de tiempo ¿Con la cizalla manual se ahorró el tiempo en el corte de planchas metálicas?
Rapidez ¿Con la cizalla manual es mas rápido el corte?
¿La cizalla manual tiene un manejo rápido?
Cantidad de cortes ¿Con la cizalla manual se aumentara la cantidad de cortes por minuto?
X2 = Calidad
Homogeneidad ¿Con el empleo de la cizalla manual los cortes de planchas metálicas son homogéneos?
¿Con el empleo de la cizalla manual los cortes de planchas metálicas son heterogéneos?
Acabado ¿Con la cizalla manual se obtiene mejor acabado en el corte de planchas metálicas?
26
CAPITULO II: DISEÑO METODOLÓGICO
2. Aspectos Metodológicos
2.1. Tipo de investigación:
Según Hernández, Fernández y Baptista (2003,p.43)
Por su Finalidad: Aplicada (Se interesa en resolver problemas de naturaleza
práctica, aplicando los resultados obtenidos)
Por su Profundidad: Descriptiva explicativa (Tiene por objeto central la medición
precisa de una o más variables dependientes, en una población definida o en una
muestra de una población.
Por su Naturaleza: No Experimental (No se manipula deliberadamente las
variables; se basan en la observación de fenómenos tal y como se dan en su
contexto para luego analizarlos con posterioridad).
2.2 Nivel de investigación:
Según Encinas (1992,p. 38)
Descriptivo.- El estudio trata de informar sobre el estado actual de los fenómenos,
su objetivo principal es caracterizar un fenómeno o situación e indicar sus rasgos
más saltantes y diferenciadores. También puede referirse a la “determinación de
la frecuencia con que algo ocurre, o a establecer las relaciones existentes entre
los elementos de alguna situación problemática”
27
2.3 Diseño de la investigación:
No Experimental
2.4 Población y muestra
2.4.1 Población
Alumnos de la especialidad de mecánica de producción
2.4.2 Muestra
Cizalla para el corte de planchas metálicas
2.5 Técnicas e instrumentos de recolección de datos
2.5.1 Técnica
Se empleó la observación directa: en este proyecto toda la información fue
recolectada por cada uno de los integrantes del grupo de investigación puesto
que han sido directamente los ejecutores de su aplicación al ensamblar e
instalar una sierra tronzadora en el galpón de Mecánica de Producción del
Instituto Superior Tecnológico Publico Del Ejercito-ETE Sgto. 2do Fernando
Lores Tenazoa.
2.5.2 Instrumento
Lista de cotejo
La lista de cotejo es un instrumento que se puede utilizar para observar
sistemáticamente un proceso al ocupar una lista de preguntas cerradas.
El líder del grupo de Trabajo, directivo o jefe de área podrá a través del uso
de esta herramienta, analizar los problemas o averiguar si la solución a un
problema se ha implementado de manera adecuada y está aportando los
resultados esperados
28
2.6 Análisis e interpretación de resultados
Tabla 3. Características técnicas de la cizalla manual
Interpretación:
La cizalla manual tendrá una longitud de corte de 50mm y cortara una plancha de 1/8”;
con un peso aprox. De 70kg.
Tabla 4.
Medidas y dimensiones de la cizalla manual
Características técnicas de la cizalla
Valores
Modelo Cizalla Gliotina manual
Longitud de la cuchilla móvil 590 mm
Longitud de la cuchilla fija 590 mm
Dimensiones (La. x An. x Al.) 780mm x 150mm x 308mm
Peso neto 70kg
Longitud de trabajo 50mm
Espesor de corte 1/8”
MEDIDAS
ANCHO 150mm
LARGO 780mm
ALTURA 308mm
29
Interpretación:
La cizalla manual tiene las siguientes dimensiones: largo 780mm, ancho de 150mm y una
altura de 308mm. Con una mesa que servirá de apoyo elaborado de planchas de
inoxidable; fierro en ángulo L, plancha de acero inoxidable, electrodos punto azul y
electrodos inoxidables metálicas
Tabla 5.
Ficha de cálculo tiempo de corte
Interpretación:
La ficha permite apreciar que el empleo de una cizalla manual frente a una tijera para
hojalatera disminuye el tiempo de minutos a segundos para el corte de una plancha de
300mm de longitud y de espesor 1.2mm de un material de acero de bajo carbono
Tipos de
estructuras
metálicas
Herramientas de
corte
Plancha de
acero ST37
de 300mm x
1.2mm
Tijeras hojalatera 10 min
Cizalla 3 seg.
30
Tabla 6. Variable independiente: Fabricación e instalación de una cizalla manual
Interpretación:
Con la cizalla manual se mejorar las condiciones de trabajo en el corte de planchas
metálicas, disminuyendo los riesgos de accidentes y también el buen acabado de los
componentes en el proceso de fabricación mejorar la calidad de cizalla como herramienta.
Tabla 7. Variable dependiente: Optimizar los cortes de planchas metálicas.
Fabricación e instalación de una cizalla manual
RESPUESTAS
SI
NO
¿Un buen diseño de la cizalla mejora las condiciones de
fabricación?
X
¿El uso de materiales apropiados para la cizalla aumenta el
tiempo de vida útil de estas?
X
¿Un buen acabado en el mecanizado de los componentes de
la cizalla mejora la calidad de esta?
X
¿Con la cizalla manual disminuye los riesgos de accidentes? X
¿El marcado de una área de seguridad alrededor de la cizalla
disminuye los riesgos de accidentes?
X
¿Una buena distribución de máquinas mejora las condiciones
de trabajo?
X
31
Interpretación:
Con la cizalla manual se ahorra tiempo en el corte de planchas metálicas, optimizando el
esfuerzo físico y aumentando la cantidad de cortes por minuto, economizando el uso de
hojas de sierra. Así mismo con el empleo de la cizalla manual el corte de estructuras
metálicas tiene mejor acabado al realizarse cortes homogéneos.
Optimizar los cortes de planchas metálicas.
RESPUESTAS
SI
NO
¿Con la cizalla manual se ahorró el tiempo en el corte de planchas
metálicas?
X
¿Con la cizalla manual es mas rápido el corte?
X
¿La cizalla manual tiene un manejo rápido?
X
¿Con la cizalla manual se aumentara la cantidad de cortes por
minuto?
X
¿Con el empleo de la cizalla manual los cortes de planchas
metálicas son homogéneos?
X
¿Con el empleo de la cizalla manual los cortes de planchas
metálicas son heterogéneos?
X
¿Con la cizalla manual se obtiene mejor acabado en el corte de
planchas metálicas?
X
33
CAPITULO III: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
3. CONCLUSIONES
1. El uso de una cizalla manual disminuyó el tiempo empleado para el corte
de planchas metálicas en el galpón de Mecánica de Producción del
Instituto de Educación Superior Tecnológico Público del Ejercito ETE
2. La cizalla manual optimizó la calidad en el corte de planchas metálicas
en el galpón de mecánica de producción del Instituto de Educación
Superior Tecnológico Público del Ejercito ETE.
4. RECOMENDACIONES
Para el uso de la cizalla manual se debe tener en cuenta las normas de
seguridad.
Antes del empleo de una cizalla manual se debe aprender a cortar de
manera manual (con tijera hojalatera).
Se debe utilizar la máquina en el cizallamiento de planchas de espesores
considerables.
Se debe utilizar la máquina para trabajos de producción en serie.
34
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- Bances, J.; Constantino, R.; Muñoz, R. y Romero, L. (2010)
Operatividad de la fresadora Van Norman para incrementar la
capacidad .IESTPE-ETE. Lima-Perú
- Boothroyd, G. (1978) “Fundamentos del corte de metales y de las
máquinas Herramientas”. Editorial McGraw-Hill
- Colque, R.; Huamán, R.; Huayta, J.; Paz, P. y Rimari, E. (2012) “Fragua
con motor eléctrico para mejorar los trabajos de forjado a mano y
tratamiento térmico en la especialidad Técnico Mecánico de
Armamento y Municiones. IESTPE-ETE. Lima-Perú
- Hernández, R., Fernández, C., Baptista, P. (2010) Metodología de la
Investigación. (Quinta edición). México: Mc Graw Hill/
Interamericana Editores
- ISTP JOSE PARDO (1997) Manual de Máquinas y Herramientas (Ed.
Pardo) Lima, Perú
- Palma, S. y Jesús, C. (2012) Diseño y Fabricación de una máquina para
optimizar la operación de corte en la manufactura de muebles de
melanina. Universidad Ricardo Palma. Lima-Perú
6. ANEXOS
Anexo N°1: Matriz de consistencia
Anexo N°2: Fotos de procedimiento de armado de estante y ensamblaje de
cizalla manual
Anexo N°3: Cartilla de seguridad
Anexo N° 4: Planos de la cizalla manual
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ANEXO N° 1
MATRIZ DE CONSISTENCIA
TÍTULO: Fabricación e instalación de una Cizalla para el corte de planchas en el galpón de Mecánica de Producción del Instituto
de Educación Superior Tecnológico Público del Ejército – EtE.-2018
Problemas Objetivos Hipótesis
Variables
Metodología Dimensiones/Indicadores
Problema general:
¿De qué manera una cizalla manual
optimizará el trabajo de corte de
planchas metálicas en el galpón de
mecánica de producción del Instituto
de Educación Superior Tecnológico
Público del Ejercito- ETE?
Problemas específicos
Pe1.
¿De qué manera una cizalla manual
disminuirá el tiempo de corte de
planchas metálicas en el galpón de
mecánica de producción del Instituto
de Educación Superior Tecnológico
Público del Ejército -ETE.?
Pe2.
¿De qué manera una cizalla manual
optimizará la calidad en el corte de
planchas metálicas en el galpón de
mecánica de producción del Instituto
de Educación Superior Tecnológico
Público del Ejercito- ETE?
Objetivo general:
Fabricar, ensamblar e instalar una
cizalla manual para optimizar el
trabajo de corte de planchas
metálicas en el galpón de mecánica
de producción del Instituto de
Educación Superior Tecnológico
Público del Ejercito ETE.
Objetivos específicos
Oe.1
Determinar el ahorro de tiempo en el
corte de planchas metálicas con una
cizalla manual en el galpón de
mecánica de producción del Instituto
de Educación Superior Tecnológico
Público del Ejercito ETE.
Oe.2
Determinar la optimización de la
calidad en el corte planchas
metálicas con una cizalla manual en
el galpón de mecánica de producción
del Instituto de Educación Superior
Tecnológico Público del Ejercito ETE.
Hipótesis general:
La fabricación e instalación de una
cizalla manual optimizará el trabajo
de corte de planchas metálicas en el
galpón de mecánica de producción
del Instituto de Educación Superior
Tecnológico Público del Ejercito ETE.
Hipótesis específicas
He.1
El uso de una cizalla manual
disminuirá el tiempo empleado para el
corte de planchas metálicas en el
galpón de Mecánica de Producción
del Instituto de Educación Superior
Tecnológico Público del Ejercito ETE
He.2
Una cizalla manual optimizará la
calidad en el corte de planchas
metálicas en el galpón de mecánica
de producción del Instituto de
Educación Superior Tecnológico
Público del Ejercito ETE.
Variable Independiente:
Fabricación e instalación
de una cizalla manual
- Fabricación
Diseño
Materiales
Mecanizado
- Instalación
Área de seguridad
Instalación de maquinas
Variable Dependiente:
Optimizar los cortes de
planchas metálicas.
- Corte
Ahorro de tiempo
Rapidez
Cantidad de cortes
- Calidad
Homogeneidad
Acabado
Tipo de investigación:
• Aplicada
Nivel de investigación:
• Explicativo
Diseños de investigación
• No Experimental
Método análisis:
• observacional
Muestra:
Unidad de análisis
Cizalla manual
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Anexo N°2: Fotos de procedimiento de armado de estante y ensamblaje de
cizalla manual
Figura 3
Figura 4
37
Figura 5
Figura 6
38
Anexo N°3: Cartilla de seguridad
Medidas de seguridad generales:
La cizalla de chapa debe ser operada y mantenida por personas que
hayan leído y entendido las instrucciones de servicio.
El operador debe estar debidamente capacitado en la aplicación, el
ajuste y el funcionamiento.
Mantenga el área de trabajo y el suelo limpio y en buen estado.
Las medidas de seguridad para la protección personal:
Que trabaje con concentración y razón y no utilice la cizalla de chapa
cuando están cansados.
La operación o el mantenimiento de cizallas de chapa está prohibida
para las personas o que se encuentren bajo la influencia de alcohol o
drogas.
Infórmese antes de empezar a trabajar de la naturaleza del material que
se está mecanizando.
Usar ropa suelta (corbatas, bufandas, chaquetas, vestidos abiertos etc.)
está prohibido.
Evite una postura poco natural y mantener el equilibrio en todo
momento.
Lleve zapatos de trabajo para aumentar su estabilidad.
Siempre use ropa personalizada.
Medidas de seguridad para el uso de herramientas:
Utilice sólo hojas que no están deformadas o dañadas.
Cambie las cuchillas deformadas o dañadas inmediatamente. Hasta
realizar la sustitución de la hoja, la utilización de la máquina está
prohibido.
Utilice siempre las cuchillas afiladas.
Utilice unas cuchillas de dimensiones apropiadas.
Medidas de seguridad para el procesamiento:
Utilice la máquina solamente para realizar el trabajo previsto.
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No utilice la máquina para fines para los que no se proporciona, por
ejemplo, para el corte de materiales frágiles o no metálicos.
Comprobar la estabilidad de la máquina y unión con la estructura.
Tenga en cuenta que el uso de otras herramientas de aplicación no
recomendadas por el fabricante y otros accesorios lleva el riesgo de
lesiones personales.
El riesgo Mayor para el operador de la cizalla es cortarse las puntas de
los dedos, No intente sujetar piezas pequeñas mientras son cortadas,
las puntas de los dedos normalmente se pierden de vista quedando
abajo de las cuchillas. NUNCA COLOQUE LOS DEDOS ENTRE LAS
CUCHILLAS.
Mantenga los dedos lejos de los pisadores de lámina, de no hacerlo el
riesgo es sufrir aplastamiento o machucones.
No permita que el equipo lo opere personal inexperto.
Anexo N° 4: Planos de la Cizalla manual
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