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Informe N°3 “PROYECTO “TURBOMEC® 2012”

Asignatura: IWG-101 Introducción a la Ingeniería

Profesor: Jaime Núñez S. Grupo: S-T6_9 Integrantes: Hrs.

Diego de Arcas 15

Tomas Campos 15

Sergio González 15

Cristian Parada 15

Santiago, 1 de Julio de 2012

Informe N°3: “PROYECTO “TURBOMEC® 2012”

Introducción a la Ingeniería Grupo: S-T6_9 2

Índice 1. Objetivos ................................................................................................................... 3

2. Diseño del artefacto (conjunto y sus partes componentes) ............................. 4

3. Hoja de Proceso......................................................................................................... 7

Hoja de Montaje ............................................................................................................. 18

4. Aseguramiento de la calidad (análisis AMFE) ......................................................... 20

Sistema de estructura ............................................................................................. 20

Sistema de estabilidad y dirección. ....................................................................... 20

Sistema de energía. ................................................................................................ 21

Conclusión del Análisis AMFE. .................................................................................... 22

5. Desarrollo propuesta formal definitiva del artefacto. ............................................ 23

Desarrollo propuesta del concepto formal (forma) ................................................... 23

Desarrollo propuesta del concepto formal (estética) ................................................ 24



1. Objetivos

En este informe se dará a conocer el diseño de los conjuntos y partes que componen

nuestro artefacto volador, para ello realizaremos planos con el programa informático

AutoCAD (http://usa.autodesk.com/autocad/), también se establecerán

detalladamente los pasos y materiales requeridos para la fabricación de todas las

partes que compones a nuestro artefacto. Otro de los puntos que se deberá detallar

será el aseguramiento de calidad de nuestro cohete para lo cual se deberá realizar un

análisis AMFE.

Finalmente se deberá desarrollara la propuesta formal definitiva del artefacto y su

relación final con el concepto elegido, para esto se modelara nuestro artefacto en 3D

con el programa informático Autodesk® Inventor® Fusion

(http://labs.autodesk.com/technologies/fusion/).

http://usa.autodesk.com/autocad/



2. Diseño del artefacto (conjunto y sus partes componentes)



3. Hoja de Proceso The Nuke Ltda. Grupo: S-T6_9

Realizado por: Fecha:01/07/2012

C DENOMINACIÓN CONJUNTO MATERIAL DIMEN. BRUTO

1 Cuerpo Cohete volador Politereftalato de etileno (PET)

189.25mm X

57.5mm

F CROQUIS Y DENOMINACIÓN OPERACIONES ÚTILES Y HERR. OBSERVACIONES

1 Buscar la botella de PET del

tamaño suficiente para contener

como mínimo 600 [ml] y con una

superficie lisa para reducir el roce.

Buscar

2 Limpiar la superficie interior y

exterior de la botella para eliminar

residuos o restos de material

contaminante.

Limpiar

Debemos agregar

algún tipo de

detergente

desinfectante.



Hoja de Proceso The Nuke Ltda. Grupo: S-T6_9



1 Punta aerodinámica Cohete volador Politereftalato de

etileno (PET)

37.5mm X 57.5mm


1 Buscar una botella de PET lo

suficientemente resistente y

ovalada para que pueda cumplir la

función de punta aerodinámica.

Buscar

2 Cortar la botella en su parte

superior.

Cortar

El Corte debe

realizarse en un punto

tal, que la punta tenga

el mismo diámetro

que la parte trasera

de la botella.

3 Serrar con cierra la sección de la

tapa.

Serrar



4 Buscar un círculo de plástico para

tapar el agujero dejado al serrar la

sección de la tapa.

Buscar

5 Cortar el círculo plástico al mismo

diámetro que el agujero dejado.

6 Pegar con adhesivo epoxídico el

círculo plástico en el agujero.

Fijar con

pegamento

Pegar de tal manera

que siga la misma

línea y exista el menor

roce posible.

7 Lijar y dejar un acabado liso en la

unión con pegamento.

Lijar

Lo lija debe ser de

grano fino para una

mejor precisión y

obtener un mejor

acabado.






4 Alerones Cohete volador Carton duro 63.53mm X 58mm X

0.5mm


1 Tomar un trozo de cartón duro lo suficientemente grande para cortar

4 alerones.

Buscar

2 Dibujar los alerones sobre el cartón. Dibujar

3 Cortar con cuchillo cartonero los 4 alerones dibujados en el cartón.

Cortar

La hoja de corte del

cuchillo debe ser

preferiblemente nueva

para facilitar el corte.



4 Cortar con tijeras para dejar los bordes prolijos y con las medidas

exactas.

Cortar

Se utilizan tijeras

debido a que se

pueden hacer cortes

más precisos en los

alerones ya cortados.




1 Boquilla de salida Cohete volador Plastico 20mm X 20mm


1 Tomar un adaptador de manguera con un diámetro de salida de 12.7

mm.

Buscar

2 Serrar con cierra para eliminar todo el hilo interior del adaptador.

Serrar



3 Tomar la tapa de la botella (cuerpo) Buscar

4 Retirar con pinzas la goma selladora del interior de la tapa.

Retirar

Al momento de retirar

la goma se debe tener

el cuidado de no

romperla ya que se

volverá a utilizar.

5 Perforar con taladro un agujero de 15 mm

Perforar

6 Cortar con cuchillo cartonero un agujero de 12.7 mm sobre la goma

selladora que previamente

retiramos.

Cortar

7 Introducir por la perforación realizada el adaptador de

manguera.

Introducir

8 Colocar nuevamente la goma selladora perforada en el interior de

la tapa.

Colocar

Los agujeros deben

quedar alineados al

momento de colocar la

goma, ya que por ahí

circulara el agua.






1 Estructura Plataforma Madera 600mmX400mmx200

mm


Planear y pensar en la

plataforma mas eficiente para el

lanzamiento

Planear Mayor puntualidad

en factores como el

roce con el cohete y

sus alerones y el tope

entre la plataforma y

el proyectil

Dibujar un bosquejo de la

plataforma oficial que se

Dibujar Esto debe ya incluir

sus medidas.



construirá.

Buscar una tabla base de

600mmx20mmx15mm

Buscar

Buscar dos tablas de

200mmx200mmx10mm

Buscar

Buscar 3 palos de maqueta de

450mmx10mm

Buscar

Buscar 4 ganchos de tornillo de

10mm de diámetro

Buscar

Buscar 2 aros de tornillo de 7mm

de diámetro

Buscar

Buscar 2 cadenas de 450mm Buscar El diámetro de esta

cadena debe ser

pequeño, pero lo

suficiente mente

grande como para

introducir uno de los

ganchos previamente

mencionados

Buscar 2 bisagras de

35mmx25mm

Buscar Cada una de estas

bisagras debe tener 2

orificios para sus

tornillos

correspondientes

Buscar 8 tornillos del tamaño

correcto para las bisagras

Buscar

Medir y marcar el centro de una

de las tablas de 200mmx200mm

Medir



Perforar una de las maderas de

200mmx200mm en el centro de

un diámetro de 45mm

Perforar

Aquí es donde se

insertará la boca de

la botella, este debe

ser lo

suficientemente

grande para que esta

quepa (con la tapa

incluida), pero no

debe excederse mas

de 5mm del diámetro

de la tapa.

Medir alrededor de este,

distanciados por 45mm del

centro, 3 orificios

simétricamente ubicados

Medir

Perforar los orificios

anteriormente medidos de un

diámetro de 10mm

Perforar

Por estos orificios se

insertaran los palos

de maqueta






1 Mecanismo de lanzamiento Plataforma Plastico 17.5 X 24.72


Planear una forma de

lanzamiento eficiente.

Pensar De tal manera que se

produzca un

lanzamiento sin

inconvenientes.

Pensar que materiales pueden

cumplir con las expectativas que

se tiene de mecanismo de

lanzamiento.

Pensar

Buscar una bomba de presión

que genere aire comprimido al

proyectil.

Buscar



Buscar una manguera capaz de

transportar el aire desde la

bomba de aire hacia el cohete

buscar

La manguera debe

ser de un largo

prudente, para tener

una distancia segura

en el momento del

lanzamiento.

Buscar una Copla que ayude a

insertar la manguera a la tapa.

Buscar

Debe tener el mismo

diámetro que la

manguera.



Hoja de Montaje

Conjunto Cohete Volador

F CROQUIS OPERACIONES Realizado por

1

Pegar uno a uno los

4 alerones con

adhesivo epoxídico

rotando 90° luego

de pegar cada

alerón. Deben

quedar alineados al

centro de la botella.

Cristian Parada y

Tomas Campos

2

Pegar la punta

aerodinámica con

adhesivo epoxídico

procurando alinear

la punta con la

botella.

Cristian Parada y

Tomas Campos

3

Insertar la boquilla

en el agujero

previamente

realizado.

Sergio González y

Diego De Arcas



4

Insertar la goma de

la tapa, se debe

procurar que los 2

agujeros queden

perfectamente

alineados

Sergio González y

Diego De Arcas

Atornillar la boquilla

con la tapa en el hilo

de la botella y

apretar firmemente.

Sergio González y

Diego De Arcas



4. Aseguramiento de la calidad (análisis AMFE)

Sistema de estructura Componente Funció

n Posible fallo

Efecto

Gravedad

Modo control

Ocurrencia Complejidad de detección

Valor final

Cuerpo contenedor de energía

Retener para luego expulsar el agua y el aire

Despegarse de la punta y la tapa de la boquilla

Salida inadecuada de agua y aire comprimido

7 pegar y ajustar bien con pegamento

2 1 14

Sistema de estabilidad y dirección. Componente

Función Posible fallo

Efecto Gravedad

Modo control

Ocurrencia Complejidad de detección

Valor final

Punta Reducir roce mientras se produce el desplazamiento

Despegarse del cohete

El cohete no avanzará lo que se presupuestó previamente

6 Colocar repetidas veces pegamento

2 3 36

Mal sellado del orificio en la parte frontal

Salida de aire y de agua que finalmente harán estrellar al proyectil

5 Un buen sellado mediante adhesivos y silicona

3 7 105

Alerones Entregar estabilidad y dirección durante la trayectoria planteada

Desprendimiento

Descontrol del cohete, produciendo así, un desvío y posterior estrellamiento

8 Usar gran cantidad de pegamento y adhesivo

3 4 96

Forma incorrecta en la forma de estos

Desestabilizar el cohete

2 Cortar cuidadosamente, de tal manera que el corte no tenga imperfecciones

2 2 8



Sistema de energía.

Componente

Función Posible fallo

Efecto Gravedad

Modo control

Ocurrencia

Complejidad de Detección

Valor final

Boquilla Salida y entrada de agua para generar autopropulsión

Separación de sus respectivas piezas

Se producirá un despegue inadecuado y una trayectoria improcedente

8 Un ajuste optimo de las piezas que ésta posee, previamente antes del lanzamiento

1 5 40

Un mal ajuste al cuerpo del proyectil

Salida del aire y agua, previamente introducidos

6 Asegurarnos de que la boquilla este perfectamente apretada a la botella

7 8 336

Copla Ajustar la boquilla con la tapa de la botella

Un defecto en el acoplamiento de ésta

Salida de agua en el momento previo al lanzamiento

4 Aplicar fuerza cuidadosamente para una buena adaptación

5 7 140

Manguera Conducir el aire desde la bomba de aire hacia el artefacto

Desajuste en la conexión de la boquilla y la manguera

Un deficiente llenado de aire a presión

2 Apretar bien las conexiones antes mencionadas

3 2 12

Bomba de aire

Introducir presión mediante el aire atmosférico en su interior

Usar cantidades de presión inadecuadas

El cohete no se desplazara lo estimado

4 Bombeando cuidadosamente hasta llegar a la presión exacta (previamente establecida)

1 2 8



Conclusión del Análisis AMFE.

Este análisis nos servirá de ayuda para identificar y saber cuáles son los posibles

problemas o fallos que puede poseer nuestro artefacto en el momento en que se

efectué el lanzamiento definitivo en conjunto con los efectos que implicarán

directamente al proyectil, todos aquellos imperfectos que pueden hacer que nuestro

cohete no se desenvuelva de la manera correcta, y que en fin lleven nuestro proyecto

al fracaso. Además nos entregará información para evitar estos posibles problemas y

saber detalladamente que hacer para la solución de estos.

Este análisis detallado, también nos servirá para descubrir aquellos fallos que

requieren de mayor atención, mediante un sistema de cuantificadores que evaluara 3

aspectos importantes: Gravedad del fallo, la ocurrencia de estos y la dificultad de

detección que poseen, los cuantificadores son evaluados con números del 1 al 10, en

donde el valor final es dictado por el producto de los 3. Podemos decir que si aquellos

valores finales son entre 0 a 60 son desperfectos menores, si están entre los valores de

60 a 120 significa que hay que tener un cuidado mayor y en cambio si el producto de

los cuantificadores es mayor a 120 significa que las piezas necesitan atención

especializada, porque son estos los que tienen mayor probabilidad de llevar nuestro

cohete al fracaso.

En fin se puede decir que nuestro proyecto es bastante seguro, son pocas las cosas que

pueden generar molestia al momento del despegue y posterior desplazamiento, pero

que aún así pueden producir reales problemas, como en el caso de la boquilla, en

donde en los repetidos intentos de prueba se vio reflejado que es un fallo de temer,

por su complicada detección y su gravedad, que haría del proyecto un resultado no

esperado.



5. Desarrollo propuesta formal definitiva del artefacto.

Desarrollo propuesta del concepto formal (forma)

Como grupo hemos decidido elegir el modelo de nuestro proyecto Turbomec como un

concepto de "bomba nuclear" o "bomba atómica “que en inglés puede tomar el

sobrenombre de "Nuke". Este tipo de artefacto se hizo conocido en la década del 40 en

el tiempo de la segunda guerra mundial cuando se detonó por primera vez un

artefacto de esta envergadura. La bomba "nuke" es característica por tener un gran

poder de destrucción y alto nivel de precisión a la hora de alcanzar su objetivo, es por

estas razones que hemos decidido basarnos en este tipo de artefacto para la

realización de nuestro proyecto Turbomec. Tomaremos la precisión de esta bomba y la

materializaremos en nuestro proyecto para lograr la meta de realizar una trayectoria

aérea exitosa hacia en arco de futbol ubicado a 45 metros aprox. del punto de partida.

También adoptaremos la parte estética de la "bomba nuclear" ya que representa a

primera vista un carácter imponente asociado a su nivel de destrucción y que al

plasmarla en nuestro proyecto reflejaría la intención de lograr el cometido final del

proyecto Turbomec.



Desarrollo propuesta del concepto formal (estética)

La bomba "nuke" es un proyectil de apariencia simple pero que en su interior guarda el

poder destructivo que la caracteriza. Tomaremos un tono gris como color para el

cuerpo entero de nuestro proyecto, decidimos elegir este color ya que a nuestro juicio

representa todo lo que es la manufactura industrial necesaria para llevar a cabo este

tipo de artefactos. Acompañando a este tono grisáceo, tiene una punta amarilla que

representa el riegos biológico para la humanidad . De esta forma trataremos de imitar

la esencia de este proyectil en nuestro proyecto Turbomec.



Bibliografía:

Wikipedia la enciclopedia libre [En línea]

[consultada el 25 de junio de 2012]

Finney G.A., Analysis of water-propelled rocket: A problem in honors physic

[En línea]

[consultada el 25 de junio de 2012]

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