pf 07-diseño de detalles (3)

Informe 3 “Diseño de Detalles”

Asignatura: IWG-101 Introducción a la Ingeniería

Profesores: Jaime Núñez

Rimsky Espindola Fabiola Pimentel

Grupo: PF-07 Integrantes: Benjamín Ahumada (SJ)

Rafael Berrios (CC)

Nicolás de la Roza (CC) Ian Parkes (CC)

Nicolás Robles (SJ)

Juan Rojas (SJ)

Santiago, Sábado 15 de Junio

Informe 3: “Diseño de detalles”

Introducción a la Ingeniería Grupo: PF-07 2

Índice:

Tabla de contenido 1. Introducción ...................................................................................................................... 3

2. Objetivos: .......................................................................................................................... 4

3. Diseño del artefacto (conjunto y sus partes componentes) ...................................... 5

3.1. Sistema protector y contenedor de la turbina: ...................................................... 5

3.1.1. Carrocería: .......................................................................................................... 5

3.1.2. Parachoques: ..................................................................................................... 6

3.1.3. Caja contenedora del eje de la rueda frontal: ............................................... 6

3.1.4. Caja protectora de la turbina: ........................................................................... 6

3.2. Sistema de propulsión: ............................................................................................. 7

3.2.1. Turbina: ................................................................................................................... 7

3.2.2. Conductor de energía: .......................................................................................... 8

3.3. Sistema de desplazamiento: ................................................................................... 8

3.3.1. Ruedas delanteras: ........................................................................................... 8

3.3.2. Ruedas traseras: ................................................................................................ 9

4. Aseguramiento de la calidad (análisis modal de fallos y efectos (AMFE)). ......... 10

5. Desarrollo propuesta formal definitiva del artefacto. ................................................ 12

6. Elaboración Hojas de Proceso Fabricación. ............................................................. 13

7. Conclusión: ..................................................................................................................... 27



1. Introducción En el presente informe se dará a conocer el diseño del artefacto que está

planificando la escudería Aeris, donde se mostrara el conjunto y sus componentes,

como ruedas, sistemas de autopropulsión, entre otros. Junto con esto se mostrara

un análisis modal de fallos y efectos (AMFE), el que permitirá asegurar la calidad del

proyecto, para reducir al mínimo alguna falla que impida a la escudería lograr la

meta solicitada.

También se mostrara el desarrollo de la propuesta formal definitiva del artefacto a

construir. En aquel punto se dará a conocer en que se ha inspirado nuestra

escudería para dar forma y sentido a su creación, y provocar un grado de asombro

con esta.

Por último se presentara la elaboración de hojas de proceso de fabricación, estas

permiten realizar de una forma ordena y exacta la fabricación del artefacto, para

poder lograr un mejor acabado. Les invito a seguir leyendo y poder saber más sobre

lo ya mencionado.



2. Objetivos:

El objetivo del tercer informe es concluir la parte teórica del proyecto, para luego dar

paso a la tarea práctica del artefacto. Los puntos relevantes de este informe son los

siguientes:

Diseño del artefacto: Detallar cada una de las partes del producto final, donde se

darán las dimensiones de cada pieza y sistema.

Aseguramiento de la calidad: Se investiga cada una de las partes y sistemas del

artefacto en construcción, para predecir cómo reaccionan durante las exigencias del

sistema. De esta manera detectar posibles fallas y encontrar maneras para

solucionarlas.

Desarrollo propuesta formal definitiva del artefacto: Con el concepto del artefacto ya

desarrollado se logra una imagen final del automóvil en su estado final

Elaboración hojas proceso fabricación: Cada pieza y sistema del artefacto tendrá sus

procesos detallados de construcción albergando tanto los materiales que se

utilizaran como las herramientas que se emplearan.



3. Diseño del artefacto (conjunto y sus partes

componentes)

3.1. Sistema protector y contenedor de la turbina:

3.1.1. Carrocería:



3.1.2. Parachoques:

3.1.3. Caja contenedora del eje de la rueda frontal:

3.1.4. Caja protectora de la turbina:



3.2. Sistema de propulsión:

3.2.1. Turbina:



3.2.2. Conductor de energía:

3.3. Sistema de desplazamiento:

3.3.1. Ruedas delanteras:



3.3.2. Ruedas traseras:



4. Aseguramiento de la calidad (análisis modal de

fallos y efectos (AMFE)).

Aeris

Mecanis- moFunción del

proceso

Modo de fallo

potencial

Efectos

potenciales de

fallo

Causas potenciales

de falloO D G NPR Medidas tomadas

RuedasDesplazar el

auto

Desprendimiento de

una o mas ruedas

Detenimiento del

auto

Mala fijación de

las ruedas al resto

de la estructura

2 1 10 20

Dedicación a la

fijación de las

ruedas y a la

elección del

sistema de fijación

Agujero en el globo

Perdida de parte o

la totalidad de la

energía potencial

almacenada por

este

Mala

manipulación de

este, exceso de

aire contenido

3 1 9 27

Cuidado con la

manipulación del

globo,

especialmente con

superficies

perforantes

Desprendimiento del

globo

Perdida de parte o

la totalidad de la

energía potencial

almacenada por

este

Mala fijación del

globo4 3 9 108

Dedicación a la

fijación del globo y

a la elección del

sistema de fijación

Falla en la elasticidad

del globo

Perdida de parte o

la totalidad de la

energía potencial

almacenada por

este

Excesivo uso del

globo, en pruebas

previas a la

carrera,

inadecuada

manipulación del

globo

1 2 4 8

Evitar manipular el

globo antes de la

carrera,

priorizando el uso

de otros globos de

similares

características

Carrocería

Dar soporte y

unión a la

totalidad del

auto

Que los materiales

no den el soporte

necesario

Destrucción

parcial o total del

auto, que

impediría el

desplazamiento de

este

Mala elección de

materiales, débiles

uniones, alguna

colisión

inesperada

5 2 9 90

Utilizar materiales

lo mas resistente

posibles, dentro

de los parámetros

de peso y unirlos

fuertemente

AMFE Análisis modal de fallos y efectos

GloboEntregar energía

al sistema

O: Índice de Ocurrencia D: Índice de detección G: Índice de Gravedad NPR: Número de Prioridad de Riesgo



Aeris

MecanismoFunción del

proceso

Modo de fallo

potencial

Efectos potenciales

de fallo

Causas potenciales

de falloO D G NPR Medidas tomadas

Excesivo peso

Impedimento total

o parcial del

desplazamiento

Uso de materiales

demasiado pesados,

o exceso de

materiales

7 4 10 280

Buscar materiales

livianos y

probarlos hasta

encontrar el mas

adecuado

Diseño

aerodinamicamente

defectuoso

Perdida de

velocidad y energia,

debido al excesivo

roce con el aire

Desconocimiento

diseño

aerodinamico, falta

de dedicacion al

diseño

6 3 7 126

Interiorizarse en

diseño

aerodinamico

Turbina

Utilizar la energia

otorgada por el

aire para mover

las ruedas

Desprendimiento

Detenimiento

inmediato o a corto

plazo

Mala fijacion de esta

a la carroceria6 2 9 108

Utilizar

pegamento que

impida el

desprendimiento

de esta

AMFE Análisis modal de fallos y efectos

Carroceria

Dar soporte y

union a la

totalidad del auto

O: Índice de Ocurrencia D: Índice de detección G: Índice de Gravedad NPR: Número de Prioridad de Riesgo



5. Desarrollo propuesta formal definitiva del

artefacto.

La propuesta formal del artefacto se inspiró en una de las grandes civilizaciones que

existió en la historia de la humanidad: la Grecia antigua. Con una cultura rica en

magistrales historias, de grandes retos y proezas.

En esta civilización existe un relato que se entrelaza con nuestro automóvil “aeris”;

aquella historia es la de Pegaso: el caballo alado que en sus venas corre la sangre

de los grandes dioses del Olimpo, y el cual está dotado de una gran corpulencia,

rapidez y resistencia, que se ven manifestadas de manera magistral, solo con la

presencia del poder del aire. Estas habilidades que se plasman en el artefacto de

esta empresa; que al igual que la bestia mitológica obtiene sus grandes capacidades

gracias al aire que recorre sus estructuras dándole poder y velocidad.

Pegaso quedo en la posteridad transformado en una constelación, recordado por

sus habilidades de recolectar el poder del aire, objetivo que aspira nuestra empresa.



6. Elaboración Hojas de Proceso Fabricación.

Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13

c Denominación Conjunto Material(es)Dimensión

F Croquis y Denominación OperacionesÚtiles y

herramientasObservaciones

1

Tomar diferentes cajas, para

encontrar la de mejor

maleabilidad

Buscar x Deben ser recicladas

Cuadrado de 30x15 cm, con un

corte a los 10 cm (parte superior

izq.) y con un ángulo de 33° y un

largo de 22,54cm. El sector de las

ruedas traseras de radio 6.5 cm,

tendrán su centro a 5 cm respecto

de la parte izq. inferior del

rectángulo y a 1 cm de la “barriga”

del rectángulo; las ruedas

delanteras de 3.5 cm de radio

estarán separadas de las traseras

por una distancia de 9.2 cm y su

centro dista 2 cm desde la parte

inferior hacia abajo.

Hoja de procesoEscudería AerisRealizado por: Nicolás Robles y

Rafael Berrios

2

Carrocería (vista lateral)

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Cartón

reciclado





2Trazar en dos partes de la caja

las medidas de la carrocería Trazar (Dibujar)

Lápiz Grafito,

goma y reglas

Las medidas deben ser exactas

a las establecidas para evitar

fallos.

3Cortar con un cuchillo cartonero

las partes establecidasCortar

Cuchillo

cartonero

Debe ser lo mas preciso y

cuidadoso para evitar errores

Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13

C Denominación Conjunto Material(es) Dimensiones

2 Carrocería (vista trasera)

Artefacto

autopropulsado sobre

el suelo

Cajas Recicladas

Un rectángulo de 20x15

cm, el que tiene dos

cortes de 5,07cm de alto

y 1,5cm de largo, en los

dos extremos inferiores.



1

Buscar una caja similar

usada en las partes

laterales

Buscar x Debe ser reciclada

2

Trazar en la caja las

medidas de la carrocería

(parte trasera)

Trazar (Dibujar)Lápiz Grafito,

goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3

Cortar con un cuchillo

cartonero las partes

establecidas

Cortar Cuchillo cartonero

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores

Hoja de ProcesoEscudería Aeris

Realizado por: Benjamín Ahumada y

Nicolás de la Roza



Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


2Carrocería (vista

superior)

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Cajas

Recicladas

Dos rectángulos, uno de

10x20 cm y otro de 2,54x20

cm. En el primero a la altura

de 10cm y largo de 37,5cm

se hace un orificio de

0,5cm.



1

Buscar una caja similar

usada en las parte

trasera


2


medidas de la carrocería

(parte superior)


goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3



establecidas

CortarCuchillo

cartonero

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores


Realizado por: Juan Rojas e

Ian Parkes



Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13

C Denominación Conjunto Material(es) Dimenciones

2 Parachoque

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

palos de

maqueta

Formar un prisma de

2,71cm de alto, 20 cm de

largo y 1 cm de ancho. En

lado derecho se redondea.



1

Buscar los palos

apropiados para formar

el prisma

Buscar xSi es posible, deben

ser reciclados

2

Pegar los palos

encontrados para formar

el prisma

Pegar Pegamento

Evitar exsesos para q

no afeceten la

estructura y tampoco a

usted

3Cortar con una cierra las

sobrasCortar Cierra

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores y

accidentes

4 Lijar las inpefecciones Lijar LijaNo exeder, para no

perder milimetros

5Lijar el prisma para

formar el lado circularLijar Lija

Hacerlo

cuidadosamente para

evitar errores

Hoja de ProcesoEscuderia Aeris

Realizado por: Nicolas

Robles y Rafael Berrios



Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


1Caja contenedora del eje

delantero

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Carton

Formar un prisma de 3 cm

de alto, 17 cm de largo y 2

cm de ancho. Los costados

estaran sin cara.



1

Buscar una caja similar a

las usadas

anteriormente


2


medidas de las caras a

usar de presma


goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3



establecidas

CortarCuchillo

cartonero

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores

4

Formar la forma del

prisma pegando los

extremos

Formar y pegar PegamentoHacer los dobleces lo

mejor posible.


Realizado por: Benajamin

Ahumada y Nicolas de la Rosa



Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


1Caja protectora de

turbina

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Cartón

Formar un prisma de 2,86

cm de alto, 10 cm de largo y

4 cm de ancho. La parte

superior estará sin cara.



1


las usadas

anteriormente


2



usar de prisma


goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3



establecidas

CortarCuchillo

cartonero

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores

4

Formar la forma del

prisma pegando los

extremos

Formar y pegar PegamentoHacer los dobleces lo

mejor posible.



Ian Parkes



Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


2Parte inferior de la

carrocería

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Cartón

Rectángulo de 29x20 cm.

Sectores a: 11,37x1,5 cm.

Sector b de 10X4 cm y a

5,12cm de a.2. Sectores

c de 5,68x1,5cm y a 9,42cm

de a.1 y a.2.



1


las usadas

anteriormente


2



usar de prisma


goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3



establecidas

CortarCuchillo

cartonero

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores


Realizado por: Nicolás




Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


3 Ruedas

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Madera

La rueda mas grande tiene

un radio de 6 cm y pequeña

un radio de 3 cm. Ambas de

un grosor de 1 cm y con un

hueco en su centro de 0,5

cm de radio.



1Buscar madera que

tenga un grosor de 1cmBuscar x Debe ser reciclada

2Trazar la circunferencias

pertinentes.Trazar (Dibujar)

Lápiz Grafito,

goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3

Cortar con un con una

cierra las partes

trazadas.

Cortar Cierra

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores

4

Lijar las ruedas, para

lograr una redondez

mejor.

Lijar Lija

No excederse al lijar,

para no afectar al

artefacto.

5

Cortar los centros de

cada rueda, con un

tornillo punta paleta y un

martillo para cortar

zonas pequeñas.

CortarTornillo paleta

u martillo

Hacer cuidadosamente

para evitar

fraccionamientos de la

rueda.


Realizado por: Benjamín

Ahumada y Nicolás de la Rosa





6Lijar el orificio de cada

rueda.Lijar Lija

No excederse al lijar,

para no afectar al

artefacto.

Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


1 Eje ruedes delanteras

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Palo de

maqueta

Varilla con diametro de 1

cm y un largo de 20 cm. El

centro naranjo dejar con un

poco mas de diametro.


erramientasObservaciones

1

Buscar una palo de

maqueta lo vastante

grueso, para formar un

cilindro de diametro 1

cm.

Buscar xSi se puede, debe ser

reciclado

2

Trazar en el palo de

maqueta las medidas de

la varilla.


goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3Lijar hasta dar forma al

cilindro.Lijar Lija

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores



Ian Parkes



Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


3ductor de la energia del

globo

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Bombilla y

plastico

Bombilla de

aproximadamente 15 cm de

largo. Y una boquilla de

entrada de diametro 2 cm



1

Buscar una bombilla que

cumpla los

requeriminetos.


reciclado

2Fabricar la boquilla de

entrada del globo.Fabricar

Plastico

adecuado,

tijeras, reglasy

lápices.

Lo creado debe

encajar enla bombilla y

resistir con el globo.

3Unir la bombilla con la

boquilla.Unir Pegamento

Debe asegurarce que

quede firme.


Realizado por: Nicolas




Grupo: PF-07

Fecha: 13-06-13


3 Turbina

Artefacto

autopropulsado

sobre el suelo

Palo de

maqueta,

cucharas y

masa especial

para unir

Varilla con diametro de 1

cm y un largo de 20 cm. El

centrose cortara para pegar

las cucharas de 4 cm con el

eje.



1

Buscar una palo de

maqueta lo vastante

grueso, para formar un

cilindro de diametro 1

cm. Buscar cucharas de

helados pequeñas y

una masa ideal para

poderlas unir al eje


reciclado

2

Trazar en el palo de

maqueta las medidas de

la varilla.


goma y reglas

Las medidas deben

ser exactas a las

establecidas para

evitar fallos.

3Lijar hasta dar forma al

cilindro.Lijar Lija

Debe ser lo mas

preciso y cuidadoso

para evitar errores

4Cortar el cilindro en dos

para colocar la turbinaCortar Cerrucho

Tener cuidado para

que no ocurran

accidentes.


Realizado por: Benjamin

Ahumada y Nicolas de la Rosa





5

las cucharas obtenidas

cortarlas, hasta dejarlas

de 4 cm

Cortar Tijeras No exceder en el corte.

6Unir las cucharas con la

masa y al eje.Unir

Masas para unir

asegurare que la

turbina quede bien

firme.



N°1/1

F Observaciones Realizado por

Hoja de montaje

3

Pegar la caja

contenedora del eje de

ruedes delanteras y

pegar caja protectora de

la turbina.

2

1

Se pegan 5 piezas de la

carrocería: la parte

inferior, las dos laterales,

la parte trasera y la parte

superior no inclinada.

4

5

Fijar y pegar las ruedas

delanteras al eje dentro

del artefacto (caja

contenedora de del eje).

Nicolas Robles (SJ).

Ian Parkes (CC).

Juan Rojas (SJ).

Rafael Berrios (CC)

Fijar y pegar las ruedas

tracesar al eje/turbuina

en el artefacto.

Benjamin Ahumada

(SJ). Nicolas de la

Rosa (CC)

SE pega el parachoques

a la parte frontal del

artefacto.

Nicolás Robles (SJ).

Ian Parkes (CC).

Benjamín Ahumada

(SJ). Nicolás de la

Rosa (CC)

Conjunto

Croquis de Operación

Artefacto autopropulsado sobre el suelo



N°1/1

F Observaciones Realizado por

Hoja de montaje

7

Finalmente pegar la tapa

superficial inclinada a la

carrocería.

Benjamín Ahumada

(SJ). Nicolás de la

Rosa (CC)

6Fijar y Pegar el conductor

de la energía del globo.

Juan Rojas (SJ).

Rafael Berrios (CC)

Conjunto

Croquis de Operación

Artefacto autopropulsado sobre el suelo



7. Conclusión:

La realización de este informe permitió determinar de manera más minuciosa cada

detalle del artefacto a realizar por la escudería Aeris, esto permitirá obtener mejores

resultados al llevar a cabo cada uno de los pasos establecidos en la hoja de

fabricación. Al igual que con el análisis AMFE, el cual nos permite detectar algún

posible error a futuro. Todos estos factores permitirán que la escudería tenga éxito

en la presentación del proyecto ante el curso y posteriormente en el torneo.

pf 07-diseño de detalles (3)

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