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UNIVERSIDAD TECNICA DE COTOPAXI 1.- Datos informativos. Nombre: Dario Guambi. Curso : 7mo “A” Electromecánica. Materia: 2.- Desarrollo APLICACIÓN Y ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS CRITERIOS DE DISEÑO MECÁNICO POR RESISTENCIA A ESFUERZOS, RIGIDEZ. Para obtener un diseño mecánico optimo se utiliza dos tipos de maneras como son el cálculo de esfuerzos utilizados con el criterio de diseño por resistencia mecánica, esta manera nos permite diseñar una pieza bajo las propiedades de resistencia que necesitemos, la segunda manera es cálculo de deformaciones utilizadas con el criterio de diseño por rigidez, para este caso se estudia cuanta va hacer la deformación de la pieza al momento de entran en funcionamiento o someterse a un esfuerzo. El diseño mecánico se basa en la forma de construcción de una pieza o herramienta basándose en cálculos, resistencia del material, costos del material, tomando estos aspectos de diseño podemos evitar las fallas de diseño y garantizar que la pieza o herramienta cumpla su función. Las fallas de elementos mecánicos se deben a los errores que se cometen en el diseño, como también el tipo de material que se utilice (el material no es resistente), errores en el cálculo de medidas o de tolerancias no son acordes a las necesitadas. Las principales teorías de fallas correspondientes al criterio de diseño por resistencia a esfuerzos son los esfuerzos normales principales, esfuerzos tangenciales máximos y energía máxima de distorsión Los modos principales de falla por esfuerzo se debe aún esfuerzo normal que sufre el materia como es el desgaste que sufre la pieza al momento que se encuentra en funcionamiento, la otra forma de esfuerzo cortante se debe cuando una pieza se encuentra a unos 45 del eje de funcionamiento. Con las nuevas tecnologías a surgido softwares para el cálculo y diseño de piezas o herramientas para determinar las posibles fallas que posea la pieza o los materiales adecuados para su construcción o el correcto cálculo de sus dimensiones. Las propiedades del material es un tema muy importante al momento de diseño y construcción de una pieza o herramienta debido a que con unos correctos cálculos de diseño se elige el material de acorde a las propiedades como son la resistencia a esfuerzos, rigidez, resistencia de desgaste, resistencia de vibraciones, resistencia térmica, índice de fiabilidad, etc. En el diseño de piezas así como en la construcción de debe tomar en cuenta algunos factores en el material(metal) que se utilice como son al esfuerzo que se someta el material, si el material va a sufrir de calentamiento inesperado sabiendo que puede cambie su resistencia al corte y presente fallas por fluencia al ser dúctil el metal. Se debe tener en cuenta criterios complementarios referentes a los posibles cambios de las propiedades del material originados por el uso que se vaya a dar en el caso de los las temperaturas a las que vaya a trabajar el material debido a que puede cambiar de frágil a dúctil o viceversa debido a que esto puedo ser una falla futura que debe tener en cuenta a l momento del diseño y construcción. El diseñador mecánico puede utilizar de manera confiable los softwares solamente si conoce los criterios de diseño en el análisis de cálculos obtenidos.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO EXPERIMENTAL DE MÁQUINA PERFORADORA DE BOTELLAS. En el diseño de esta máquina se tomó en cuenta algunos aspectos como son la vida útil de los materiales a emplearse, el tipo de fuerza o esfuerzo que realizara la máquina al momento de perforar las botellas, el factor de seguridad que tendrá para los elementos perforadores. Las empresas en Ecuador de dedican al diseño y construcción de máquinas que cuenten con sistemas hidráulicos y neumáticos en este caso el uso de sistemas hidráulicos no son de beneficio al diseño de la máquina debido a que el sistema es una pérdida de tiempo y dinero, para este caso se utiliza un sistema que compacte las botella y nos permita perforarlas con menos energía. Para el diseño del prototipo se plantearon 4 alternativas como de las cuales el modelo de 2 rodillos que giran en sentido opuesto. Los elementos principales son las puntas perforadoras y el rodillo que las contiene, para su diseño se debe conocer las fuerzas de perforado y compactación que tendrá en una botella, los ángulos de las puntas de los rodillos son un elemento muy importante al memento del compactado y perforado de la botella, con los cálculo de diseño y construcción delas puntas de los rodillos no se debe tener ningún inconveniente al momento que la botella entre el la máquina, la potencia para mover cada rodillo es alta, la maquina trabaja con una velocidad de 140 RPM al ingreso de una botella en sentido horizontal, se trabaja con una potencia de 2.4Kw debido a un requerimiento de la empresas se redujo a 2.1Kw y una velocidad de 120 RPM. Con la construcción del prototipo respetando las normas de diseño se decidió realizar unas pruebas de mantenimiento en las cuales se procedió a realizar un análisis de resultados como son el consumo de corriente, tiempo de proceso de botellas, numero de botellas perforadas, numero de botellas que se quedaron saltando en los rodillos, numero de agujeros en las botellas, velocidad angular de motor y el par del motor. Con un correcto diseño al momento de la construcción se puedo tener ciertos valores que señales los índices de error en la maquinaria como son la velocidad angular del motor que tuvo una valor real de 51 y un error del 3%, la velocidad angular del rodillo un valor real de 123 y un error del 3%, la potencia en plena carga el valor real 2.11 y un error del 4.1, potencia máxima con un valor real de 2.20 y un erros del 0%, porcentaje de botellas perforadas con un valor real de 100 con un error del 0%. Los errores obtenidos son menores al 10% en todos los parámetros con estos índices las pruebas de funcionamiento son satisfactorios. Con un correcto diseño al momento de la construcción así como también los cálculos empleados la maquina ha tenido un rendimiento acorde con lo calculado