Diseño de Elementos Mecánicos: Un Enfoque Práctico para Ingenieros, Diapositivas de Diseño de Sistemas Mecánicos

¡Descarga Diseño de Elementos Mecánicos: Un Enfoque Práctico para Ingenieros y más Diapositivas en PDF de Diseño de Sistemas Mecánicos solo en Docsity!

Diseño de elementos

mecánicos

Instituto Tecnológico de Salina Cruz

M.C. Orlando Martínez Hernández

Los ingenieros mecánicos se asocian con la producción y el procesamiento de energía, proporcionando los medios de producción, las herramientas de transportación y las técnicas de automatización. El diseño en la ingeniería mecánica involucra todas las disciplinas de la ingeniaría mecánica El diseño en la Ingeniería Mecánica

El diseño “Diseñar es formular un plan para la satisfacción de una necesidad específica o resolver un problema”.

La Solución y el Problema de Diseño Los problemas de diseño normalmente se originan como alguna forma de planteamiento que alguien presenta al ingeniero o diseñador. “ Eric, anoche estaba utilizando estás tenazas, todo el tiempo se me resbalaban a la bandeja. Creo que podríamos hacer algo mejor ”. Eric Taylor, Diseñador Industrial “ Antes de que termine la década, aterrizar un hombre en la Luna y traerlo de regreso sano y salvo ” John F. Kennedy, 1961 Llave mezcladora de agua operada con una mano. Requerimiento: Llave doméstica mezcladora de agua, operada con una mano, con las siguientes características: Capacidad 10 l/min Presión máxima 6 bar Presión normal 2 bar Temperatura del agua caliente 60 C⁰ Tamaño de la conexión 10 mm El producto terminado debe comercializarse en dos años. Los costos de fabricación no deben ser superiores a 30 dólares/pieza, a una tasa de producción de 3000 llaves al mes.

El Proceso de Diseño en Ingeniería “Es el proceso de crear un sistema, componente o proceso para satisfacer unas necesidades, es un proceso de toma de decisiones en el cual las ciencias básicas, matemáticas, y las ciencias de la ingeniería se aplican para la conversión óptima de recursos para alcanzar un objetivo establecido. Entre los elementos fundamentales de un proceso de diseño esta el establecimiento de objetivos y criterios, síntesis, análisis, construcción, pruebas y evaluación”. United States Accreditation Board for Enginnering and Technology.

DEFINICIÓN:

El proceso de Diseño Los modelos descriptivos: Hacen énfasis en generar un concepto de solución en una etapa temprana del proceso Recopilación de datos Solución temprana Fabricación del producto

Recopilación de Datos

 Sin información adecuada no es posible tomar buenas

decisiones.

 No sólo internet es una fuente de información.

(La información debe validarse contrastándola con

otras fuentes de información).

Recopilación de datos Actividades Conocimientos Habilidades Identificar varias fuentes de información. Entrevistar a expertos. Identificar situaciones e instituciones similares Técnicas de búsqueda de información. Técnicas de entrevista, encuesta. Conocimientos técnicos. Investigación bibliográfica Creatividad Liderazgo Capacidad analítica Serendipia Creación de criterios Habilidades de comunicación

Descripción del problema:

 Cuáles son los síntomas o las necesidades.

 Diferenciar síntomas y causas.

 Establecer los límites, el alcance de la solución.

 Qué se busca resolver y cuales son las características de

la solución.

Definición del problema “Un problema bien definido es un problema medio resuelto”…

Estructuración del problema Definición del problema

 Objetivo (criterios de optimización).

 Variables de decisión(aquellas sobre las que se tiene control).

 Restricciones o límites(técnicas, económicas, ambientales,

etc.)

La definición del problema puede ser refinada en etapas posteriores

del proceso de diseño.

Criterios y restricciones

 Variable de solución (pueden ser modificadas por el

diseñador)

 Restricciones (límites impuestas a las variables de solución).

 Criterio (condición no restrictiva, que es deseable alcanzar)

Criterios y restricciones Actividades Conocimientos Habilidades Establecer límites físicos. Establecer límites legales y éticos. Establecer límites de tiempo y dinero. Definición de criterios de selección y decisión. Leyes y normas vigentes sobre la materia. Normas de responsabilidad social. Manejo del tiempo, Organización. Conocimientos técnicos, matemáticos. Creatividad. Lógica. Capacidad analítica. Capacidad matemática. Razonamiento mecánico

Entrada: Telas sucias Variables de entrada Limitaciones de entrada Condición E1 (^) Tamaño de la carga E2 (^) Peso de la carga No puede ser mayor que 8 kg E2<8 kg E3 (^) Tipo de tela

---

E4 (^) Grado de suciedad

---

E5 (^) Tipo de suciedad

---

Salida: Telas limpias Variables de salida Limitaciones de salida Condición S1 Cantidad de suciedad No más del 3% del valor de entrada S1<0. S2 Grado de encogimient o No mas del 0.5 % S2<0. Ejemplo: Análisis del problema

Variables de solución. Variables de solución* Tamaño de la pieza. Forma de la pieza. Método para desprender la suciedad. Método para separar la suciedad de las telas. Fuente de energía. Materiales de construcción *Son variables independientes, es decir, controlables y alterables, donde el ingeniero tiene la libertad de modificar. Ejemplo: Análisis del problema