CAP 1 TUL O 1
lNThUCUCCI0N
1.1 La normalización es la expresión de una volu.nLCld. de unific!:!
ción y selección. En el aspe cto TIec~nico especi~lmen~eJ l~
nor~alización aporta soluciones tipicas a los problem~s comunes y repetidos optimizando al maxiTIo los recursoa ahorraQ
do tiempo y dinero y facilitando la interci.lTIbiabilidad de -piezas y dispositivos.-
1.1.1 Objetivos de la nornalización . -
El principal objetivo de la normalización es la racionalización de las tareas. A nivel mecb.nico esta racionalización -
cobija la utilización de elementos de construcción eS~andari -zados aprovechando la experiencia adqllirida y evitando inve§.
tigacioncs propias costosas lo mismo qu P lCi uniformidad en -las exigencias de precisión, calidad y segu~idad ~ediante la aplicación de normas en materias importantes C0mo tol~ra~cia
de fabricación J materiales,metodos de ¡roducción, condiciones de control, etc .-
1.1.2 Organización de la nOlmalización lntcrn8.cional
La ISO (Inter'national Or6Clnization for St~ndarization) es -la mas grande organización inter'n~cional de Ct)o!¡cr'ución In -
dustrial y tecnicu; junto con la lEC (International l::lectrotechnical Comission) agrupan (· 1 80 IV IJe la población 'nlm
dial . Los trabajos de la ISO son supremamen~e variadOS y -
comprenden desde normas de programaci6n, protección del medio ambiente, instru.nentos dentales etc. has~a formatos de -
papeles pasando por tOda la gama t0cnica ae la in ' ustria metalmecanica.-
La normalización internacional tiene re~ercuciones sobre las organizaciones regionale·s las cuales utilizan sus resul ta..lOS
para facilitar lOa intercb.~lJios de mercancias y servicioa. -Entre estas organizacion~ s regionales podemos mencionar la -
CEN (corni te Europeo de ,!nrmalizacj 6n) J l 'Ás nOT!il't S alcrnan:i8 -DIN (Deutsches Insti tut FUI' Norl1un~, 1'.8 nOl:nat3 Suisas de
(!on!ILr'u('cjolll'!) dI' m¡' qU in l:1 VSM (Vt'/'/'in ~~\'Ip",¡, ' i :',"l'i ! a 'r\ / 't'
1.2
Maschinenkonstructeure), las normas espunolas UNE ( Unión de
normas Espanolas, las normus rusas (GHUS'l), etc . y en nues -
tros meaios las nor~~s americanas ASA ( American Stctndard Association), SAE (Society of Automotive Engineering) y AISI ~~erican lnstitute por Steel and lron) y l~s normas colombi~
nas de lCO TEC (Instituto Colom iéIDO de N "r'7:as 're cnicas) • -La gran mayoria de todas estas organizaciones regionales son ~ieilibros de lS0.-
1.2 Informes y Documentos
1.2.1 Presentación:
Todo documento, trabajo escrito, plan, informe, proyecto de -grado experiencias de laboratorio, etc. debe ser presentado
en pa¡;el blanco tamafio carta, siguiendo las nOl'::!aS generales p~.ré. la presentación de aocumentos tecnicos Que pue::len ser aQ.
ue }uLlicacionou de la Universiaaa . quir·idos en la oficina
Los proyectos oe gradO deben, adem;'s p·:esental"se a mi...Juinél. es -critos a doble espacio y aeGiQéimGnte~pasta·os.-
1.2.2 El :troJ ecto de Construcción de r.1La uinas :
1.2.2.1 Metodologia de la construcci6n
Los ejercicios de construcción de maquinas dun al estucia~te
no solo oportunidad de adQuirir otros co:.oci!Ilicn"tos sino de -
descubrir aspectos pr~cticos de su profesión; ps necesario éiQ.
quirir la costumbre de trabajar con datos parciales imaginan
do o asumiendo los Que faltan . Construir es crear.-
En los ~ltimos anos se han desarrolJado toda una co~ifichción
de los asos a seguir rara olltenf'r p} r~sul t<l.do , eseado por -
lo cual se corrf' el rlesgo de caer en una codificación cxcesi
va sin relación con la ~ealidad ; por t~nto solo aar"~os unos
principios directores y un tratu:n:iento eS l¿üemi' ... tico cel proülQ ma .-
•
El cuadro adjunto hace hincapié en estos puntos) pártiendo
siem~re ue lb necesi ud creaua hasta llegar a la satisfacción de la misma . Vea~os sus co~ponentes:
NECESIDAD
EspeciflC. Previas
I nformac /on
Paramefro5 ])efin jf I vos
So/veiones Posibles
. , E valuaC'lon SolucIones
Vor/anfe Escogida
PESA RROLLO DEL fSTUj)/O
Planos e ó/c%s J • •
C05fo5, VertflCaClones
Defo//es
Cr/!ica F¡'nal
Reolizocio'n
a) Iaentificación de la Necesidad
El proole~a propuesto puede ser muy general o muy aefinido,
de todos modos debe expresCLr una accion que deseé::. realizarse. Ejemplo: Una m~quina para clé!SifiCar IJ.uevos.:!;::n pI'inc~
pio no se rreocupa el désefiador ~n saber co~o funciona la -, " mc.l.qulna .-
b) Bvsqueda de la Información.-
En esta etapa el problema empieza a definirse por completo.
Muchas veces el cliente ~smo no ha definido bie~ su proble-ma o lo ha hecIlo erroneamente. A menudo se buena dosis de experiencia para localizar rapidamente la iQ formacion deseada. Deben estudiarse libros, revisths, in -
formes, estadisticas, calculos similares, resulta~os experl men~ables, reglampntos, patentes, etc. y muy especialmente las construcciones ya existentes para capthr sus principios de funcionar.üe nto y sus componentes j de ber. tra-ca.:::" de localizarse cat~logos ~ prospectos de maquinas ffi~ilares, visitar exposiciones, observar detenidamente, visitar venaedo -res, consul tar catL-.logos ae me cani sr:: 03 , etc.-
El anaalisis ne to~a esta información es uno oe
~ales factores del exito.-
c) Fijación oe Phrb~etros.--
':'0 s t-rJ.ncJ.-•
El adüi si s de la información permite fi Jar co rrecta:re nte el
conjunto de especificaciones que traducen la necesioad expr~
sada en cantidades cuanti-cativas o calificativas y precisa -las condiciones que Je' en ser satisfeché::.sj "n resumen el prQ
blema es perfectarJ1?nte definÍ! o. C0110 PJemrlo vpamos los do
minios que puede abal"Car esta fiJaci6n de pari.tmetros: - Geometrico: Dimensiones, vOlumenes, forma, extensión f tura,
deformaciones, etc.
.Quimico
Mecanico
Climaatico
Energetico
Materiales
Informatico
Ergon6mico
Explotaci6n
Eco16t;;ico
Estetico
r.lontaje y
,Transporte
• •
• •
• •
• •
Medios corrosivos, inestavles opeligrosos.-
Movimientos deseados o impuestos, velocidades, aceleraciones, viLraciones, fuerzas y esfuerzos limites.-
Tem~eratura y h~~edad ambientes, viento, nieve, polvo, gases noclvos, ventilaci6n etc.
Potencias y rendilllientos deseado s, peerdidas m~ ximas, frotamientos, fue~tes disponibles de ener gia, etc.-
: Propiedades f{sicas y quimicas de los materiales disponibles o deseados.-
• •
• •
• •
• •
• •
• •
Sefiales disponibles o que deben ser emitidas (nª turaleza y caracteristicas).-
Comando de la maquina por el hombre, facilijad -de acceso a los mandos, conrort, claridad, segu
ridad de operaci6n, fatiga del operario, medidas adaptadas al cuerpo humano.-
Lugar de utilización, disponibilidad de personal
calificado, reparaci6n y mantenimi~~ f~acil,dE
raci6n y vida util.-
Poluci6n, ruido, relaciones biologicas con el m~ dio.-
Aspecto exterior, acaLac.1o, color, fOl'ma .-
Dimensiones y ~esos maxi~os, medios de transpor-
te a utilizar: gruas, camiones, ferrocarriles , barco, avión, etc .
I
Juridico
Economico
otros
• •
• •
• •
1.6
G~r~ntias, legislación en viLor, reglamentos de -seguri dad .-
Costo de realización dinero disponible, amortiza
ción de las inversiones, mano de obra, tariias de energia, etc. ,duración. En ~ltima instanc!~ es el oo~inio principal a considerar y justifica un estudio minucioso y separado.-
Tie~po oe ejecución n~mero de P~Z&s o~seuJo, ma
terial normalizado en el comercio, etc.
Es necesarlO clasificcr los parametros ind1spensa01es y los aesp.~
bIes . Es conveniente considerar eventuales v' riaciones en las es -pecificaciones segun avanza el estudio, lo mis~o que crear nuev~s
especificaciones para los subconjuntos.
d) Anulisis de soluciones : • -
En genel'al ca~a problema puede tener ~uchas soluciones. bosqueJar las . No despreciar ninguna ioea por extrav~~ante que parezca antes oe estudiarla a fonao . 3s conveniente el trabajo en gr~po con discusiones libres que lleven a conclusiones multiples para ocasio
nar una tormenta de ideas . l<:sta f se del tr~GaJo, crea 'ora y 11 -bre funciona meJor entre perso nas cnnocidas s in oe t,e::o.encias Jera! quicas entre ellas.
e) Evaluación de soluciones - ,
Es conveniente esta¡lecer una lista de criterios y oarles un peso
a caaa uno parét formar uná tabla cifrada que ayuoe a la esco~cn -cia . Se sugiere enplear la escala de v~lcres de KesbelrinL seg~n
se muestré1 en la figura l. Cada uno de lo s parb:!1etros accptú.dos constituye un criterio de construcción ue ...lele ser eValué..do, asi:
• Exigencia Indispensable
Exigencia qu P debe ser satisfect& a~n con esfuerzos especiales
Exigenci&s deseables sie~pre y cu~ndo no se~n muy costosad Exigencia poco impor~a~te
, Cada variante sati sfuce c~da exi~enci~ ~us
to se le asigna un coeficiente X, ~si :
Satisface perfecta:nente el criterio 11 bien
" Suficientemente
" Apenas •
" Insuficier.temente
V A R 1 A -T -~ Criterios
A B
p X PX P Y..
1
2
3 4
5
•
•
• -
Cüf.FICIl: 'rE P
3
2
1
U
1.7
o ~eno~ ül~n por t~g
CO~FI e H:. K'l'E .. A
4
3 2
1
O
T ~,
S ,-~
C
PX p X PX •
-
1.8
El valor tecnico de cada variante se expresa ~or la relaci6n
..... x -
... El mayor valor de X nos identifica la meJor soluci6n. Es conveniente no utilizar crlterios económicos en esta tabla para proceder a un analisis financiero separado de las mejo
res soluciones propuestas.-
f) ~scogencia de la solución:
A menudo es necesario hacer un estudio separado de caaa sol~
ci6n antes de escoger una. Se hacen dibuJos a escala y c~lculos previos que pueden incluso originar 11odificaciones en los parametros iniciales (siempre de acuerdo con el cliente naturalmente).- .
g) Estudio de la variante escogida:
Un trabajo grande se divide en subconjuntos y se estudia cada uno por separado. Este estudio ya en profundidad contien~:
- Planos de conjunto y montajes.... Verificación de funcionamiento
- Calculas de resistencia y deformaciones Escogencia definitiva de materiales
- Estudio de montaje y desmontaJe de elementos - Escogencia de elementos comerciales a comprhr ( OJo~ no
construir nhda que se pueda comprar, en principio).- Estudio de explotación
Analisis ce seguridad Verificación de costos
Ensayos
En general se encuentra variaciones a hacer qu~ afectan la variante escogida en uno u otra for~a. Se avanza por itcr~ción
siempre; se construyen las maquinas y se optimizan pOI' ensuyo
y error.
h) Detalles
En los detalle s residen a menudo los proble'TIas de puesta en
marcha de una maquina; aparecen otros problemas que pueden obligar a cambiar co~ponentes o a retomar estudios ya hechos.
1.2.2.2 Estructura del Informe
Todo trabajo de construcci6n implica la presentaci6n de un -informe tecnico. Los siguientes capitulos deben aparecer en todo informe de construcci6n de maquinas especialmente cuando
se trata de un Proyecto de Grado:
- Introducci6n - Indice general
- Planteamiento del problema (Explicaci6n de la necesidad)
- Estudio y explicaci6n de los limites y alccnces del trabajo (parametros y especificaciones).-
- Explicación del funcionamiento de la construcci6n proyecta -da (graficas, diagramas, etc.)
- Analisis de las variantes estudiadas y justificaci6n de la
escogencia hecha (graficas, etc.)
-
Estudio cinemaatico y dinamico. Esfuerzos en Juego y pa -
pel desempenado por cada elemento. Calculos de Dimensionamiento: Resistencia de las piezas -(esfuerzos, presiones, etc.), estudio de las deformaciones
rendimientos, calentamientos, etc.-Analisis financiero.-
- Inventario de problemas no resueltos o que requieren un e~
tudio especializado.-
--
Conclusiones y
Bobl'iograf1a. -
, " recomenaaClones.-
- Graficas, diagramas, y planos segun las normas de dibuJo -
tecnico. Plános de conjunto y planos de detal~o despiece
1.2.2.3 Recomendaciones:
Comenzar por esbozar las lineas generalAs del proyecto sin
fiJarse en los detal108. Concebir y dimensionar los el('~neQ tos antes dE" emprendel " ningun culculo. No olvidar pl €fltLl
1.10
dio de las variantes posibles. Dibujos y calculos van de la
mano y se influencian mutuamente. Prestar atenci6n especial al montctJe y la accesibilidad de las piezas y conjuntos, y no olvidar la lubricaci6n. Atenci6n a las deformaciones y é.l. la rigidez de los ensambles.-
1.2.2.4 fresentaci6n de los calculos -'
- Explicar y dibujar los ~odelos adoptaaos para el calculo.-- Los esfuerzos deben figurar en los esquemas ae ctilcu.los .-
- Justificar la utilizaci6n ce las f6r~ulas y discutir el -dominio de su validez. No hacer deaucciones de f6rmulas conocidas .-
- Dar la fuente de los v~lores numericos y justificar su es cogencia.
- Justificar la escogencio. de los factores de seguridad ern-
-----
pleados.-Explicar el modo de solicitaci6n oe laG las piezas.
Buscar y calcular sie-npre. las secciones peligrosas Indicar las unidades en los v~loras num~ricos.-Comentar los resultados de los calculos.-Escoger dimensiones normalizadas, redondear los resultaaos
numericos y no abusar de los numeros aicimalesj tener en cuenta la noci6n de cifras significativ~s.-
- Cuando se ha dimensionaao una pieza por itel'é::i.ci6n, es s~ fic~nte indicar el metodo seguido y I'eproducir sólo el -
calculo de verificaci6n.-
1.2.3 Numeraci6n
Se aebe emplear el sistema ISO de numeraci6n de aocumentos -
escritos para indicar las divisiones y subaivisiones de los
mismos. Esta numeraci6n permite:
- Poner en evidencia la sucesi6n y 1- i:nportancia de los di -ferentes capi tulos y sus relaciones.-
Simplificar la busqueda de - cualquiera el tex - un pasaJe en
to.-- Facilitar las citas de las partes del texto.-
1.11
•
1.2.3.1 Principios de numeraci6n
- La numeraci6n debe nacerse en numeros ar~bigos .
- Las divisiones principales de primer nivel (Capitulos) d~
ben numerarse de manera continua comenzando por el. numero •
1.-
- Cada divisi6n puede ser repartida en un numero cualquiera de subdivisiones las cualea pueaen, a su vez, ser nueva -mente subdividi as en un numero cuab uiera de niveles nu-
•
merados de manera continua. El numero de niveles aebe li -mitarse al maximo para facilitar su busqueua en el texto
lo mismo que su lectura y su citaci6n.-- Un punto debe colocarse entre cada uno ae los nu~eros que
designa una subdivisi6n de niveles diferentes .-
Ejemplo:
PRIMER NIVEL SEGUNDO NIVEL
1
2
3 ----------1
•
•
•
16
17 •
3.1 •
3.2
3.3
• •
•
•
3. 9 3.10
TERCER ~IVEIJ CUARTO TIVEL
3.g. 1 3.9.3.1 3.9. 2 3.9.3.2
3.9. 3 3.9.3 . 3
• •
• •
• •
3.9. 18 3.9.3.10
3.9. 19 3·9.3.11
Una cifra O (cero) puede atribuirse a la prlmer~ divisi6n de
cada nivel cuanao se trata de un preL~bulo, una introducci6n, un prefacio u otra parte por el estilo.-Ej emplo:
O Introducci6n 1 Elementos
1.1 Tornillos 1.1.1 1.1.2
1.1.3
Designaci6n, abreviaciones, ta~afios
Cabezas de tornillos
Resistencia 1.1.3.1 Resistenci'l a fuerzas estaticas
1.1.3.2 hesistencia a la fatiga 1.2 Pasadores
1.12
1.3 Remaches
•
•
• 2 Soldadura 2.1 Soldadura de arco 2.2. Soldadura oxiacetile'nica
•
•
•
3 rora teriale s de construcci6n 3.1 Aceros 3.1.1 Aceros de aleaci6n 3·1.2 Aceros inoxidables 3.2 Plasticos
1.2.3.2 Como citar los n~~eros del texto:
•
Ejemplos : •
. • • SegUn el capitulo 4,tenemos que •.•
• •• Puede aceptarse tambieen (ver numeral 3.2.1 •• . • • Seg~n el tercer parrafo de 4.2.3.1 venos cómo.
j
• efe . •