REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DE LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICADEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA Y DISEÑO

Br. Henrry Omar Peña Contreras C.I: 18.208.072

Mérida, Marzo 2015

DISEÑO DEL SISTEMA MECÁNICO DE UN LARGA VISTA PARA USO TURÍSTICO, DESARROLLADO POR EL CENTRO

INVESTIGACIONES DE ASTRONOMÍA “FRANCISCO J DUARTE” (CIDA)

Realizar el diseño del sistema mecánico de un largavista para uso turístico en el Centro Nacional de Tecnologías Ópticas, aplicando los conocimientos adquiridos a lo largo de la formación académica, principalmente en las materias de diseño mecánico, procesos de manufactura y mantenimiento industrial. Para lograr este proyecto, se usara el método sistemático para diseñadores. La metodología de este trabajo se llevará a cabo por etapas analítica, creativa y de ejecución con duración de 18 semanas.

RESUMEN DEL PROYECTO

QUE ES UN LARGAVISTA

Instrumento óptico formado por uno o dos cilindros idénticos unidos y provistos de prismas y de lentes en su interior que permite la visión ampliada, de objetos lejanos.

El centro investigaciones de astronomía “Francisco J Duarte” (CIDA), proyecto Centro Nacional de Tecnologías Ópticas plantea diseñar un largavista para uso turístico, y que el mismo sea desarrollado en las inmediaciones del centro, en vista de la falta de empresas nacionales que se dediquen a este objetivo.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

•Análisis de la geometría y materiales del Largavista.

•Modelado de piezas mecánicas nuevas mediante el uso de Autodesk Inventor (CAD).

•Calculo de masa y centro de gravedad del Largavista.

•Análisis de procesos de manufactura para el desarrollo del largavista haciendo las recomendaciones de los materiales, herramientas y maquinaria a utilizar.

OBJETIVO GENERAL

Diseño de Largavista con fines turísticos

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

JUSTIFICACIÓN

En la actualidad el Centro Nacional de Tecnologías Ópticas (CNTO) se encuentra en desarrollo de nuevos proyectos a nivel tanto mecánico como óptico. En base a estos desarrollos surge el planteamiento del diseño del largavista turístico, como requerimiento de la empresa Venezolana de Teleférico VENTEL, los cuales plantean su uso en las distintas estaciones del sistema teleférico de Mérida.

ALCANCE

El diseño del largavista turístico, para ser fabricado con tecnologías y materia prima nacional los cuales beneficiaran los parques y miradores turísticos del país, una de las finalidad del proyecto es la de ser implementado en el sistema teleférico del estado Mérida como inicio del proyecto, y buscar la expansión a nivel nacional.

LIMITACIONES

El objetivo del diseño limita su uso, puesto que el mismo es creado con fines turísticos, mas no de uso común, Otra limitante es el ambiente donde va a estar expuesto el largavista, en base a la ubicación también se ve afectado los materiales a usar en el proceso de producción para el largavista

METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN

La metodología de la investigación se basó en “El método sistemático para diseñadores”, desarrollado por Bruce Archer, fue publicado durante 1963 y 1964 por la revista inglesa Design. 

En este método Archer propone como definición de diseño:”…seleccionar los materiales correctos y darles forma para satisfacer las necesidades de función y estéticas dentro de las limitaciones de los medios de producción disponibles”,

ETAPAS DEL DISEÑO

ETAPA ANALÍTICA

ETAPA DE EJECUCIÓN

Recoge toda la información necesaria sobre las necesidades de la empresa, el problema a solucionar, los límites del proyecto y las condiciones a seguir.

ETAPA CREATIVA

Inicia la práctica tomando como base la información recopilada en la fase anterior y se inicia el desarrollo de ideas y la selección de las mismas para llegar a una solución.

Se presenta la idea manejada al cliente y se pide su autorización u opinión para realizar cambios o mejoras a la idea o simplemente comenzar a distribuir el producto, idea o diseño, para finalizar el proyecto.

DISEÑOS PLANTEADOS

Se ejecuta el planteamiento de 3 diseños preliminares, los mismos estuvieron sujetos a cambios, ajustes redimensionamientos, evaluaciones para escoger el diseño que fuese más factible y práctico para producir, tomando en cuenta las herramientas con las que cuenta el CNTO, así como los materiales con los cuales se iban a fabricar y los procesos de producción que se usarían en la elaboración del diseño que se escogiese.

#1 #2 #3

DISEÑO

CARCASA

Se basa en un diseño con líneas suaves, la idea nace de obtener una pieza que fuese sencilla de fabricar, y al mismo tiempo fuese funcional y llamativa a la vista del público

HORQUILLA

Se diseña una horquilla de agarre lateral, ya que ayuda a mejor ajuste el centro de gravedad del largavista al igual que distribuye mejor el peso del mismo, se fabrica como una pieza única en fundición gris, esto para lograr que sea robusta y duradera. La horquilla permite el movimiento axial (Vertical) en un rango aproximado de 30° o – 30° y azimutal (rotación) de 360°.

TUBO ÓPTICO

Este elemento de máquina se fabrica en aluminio, con las herramientas control numérico con las que cuenta el CNTO, se escoge aluminio por ser liviano y fácil para mecanizar. El tubo óptico cuenta con 3 conjuntos de piezas la parte frontal se ubican los objetivos primarios de aumento, luego un tubo para dirección de luz, y una caja con asientos para los espejos estos son los encargados de que la luz llegue con claridad a los oculares.

Para el pedestal se usa tubo mecánico de ventilación, de cuatro (4) pulgadas de diámetro al igual que la base del tubo se usa lámina de acero al carbono de 10mm de espesor, ambas unidas mediante soldadura.

PEDESTAL

ANÁLISIS DE TENSIÓN

SIMULACIÓN 1Nombre Mínimo Máximo

Volumen 14001500 mm^3

Masa 77,6179 kg

Tensión de Von Mises

0 MPa 128,333 MPa

Primera tensión principal

-31,0511 MPa 116,871 MPa

Tercera tensión principal

-135,485 MPa 25,8308 MPa

Desplazamiento 0 mm 1,08842 mm

Coeficiente de seguridad

1,55844 su 15 su

Deformación equivalente

0 su 0,000929464 su

Presión de contacto 0 MPa 413,521 MPa

SIMULACIÓN 2Nombre Mínimo Máximo

Volumen 14001500 mm^3

Masa 77,2537 kg

Tensión de Von Mises

0 MPa 181,812 MPa

Primera tensión principal

-72,135 MPa 250,028 MPa

Tercera tensión principal

-227,066 MPa 73,5987 MPa

Desplazamiento 0 mm 1,22772 mm

Coeficiente de seguridad

1,10004 su 15 su

Deformación equivalente

0 su 0,00144591 su

Presión de contacto

0 MPa 525,329 MPa

ANÁLISIS DE TENSIÓN

SIMULACIÓN 3Nombre Mínimo Máximo

Volumen 14001500 mm^3

Masa 77,2537 kg

Tensión de Von Mises

0 MPa 179,067 MPa

Primera tensión principal

-67,4939 MPa 245,128 MPa

Tercera tensión principal

-228,9 MPa 63,7434 MPa

Desplazamiento 0 mm 1,10466 mm

Coeficiente de seguridad

1,1169 su 15 su

Deformación equivalente

0 su 0,00142202 su

Presión de contacto

0 MPa 515,836 MPa

ANÁLISIS DE TENSIÓN

DISEÑO DE ASIENTOS LENTES PROTOTIPO LARGAVISTAS

CONCLUSIONES

Se diseñó un prototipo de largavista, involucrando el desarrollo de técnicas matemáticas de diseño y simulaciones para su posterior evaluación, Luego de haber realizado las pruebas se comprobó que los cálculos experimentales satisfacen las condiciones del prototipo se pudo constatar la resistencia y la rigidez de los diversos componentes del sistema mecánico del largavista, así como de la geometría usada en el diseño, la cual se hizo con el fin de que fuese lo más sencilla y que cumpliese con los objetivos de un largavista. Por consiguiente todas las piezas diseñadas bajo ambiente CAD presentan diseños simples y resistentes. Haciendo que sea factible para su construcción en el país. Por lo que llegamos a la conclusión de que se han cumplido con todos los objetivos planteados inicialmente en este proyecto mejorando así la calidad en zonas turísticas y ofreciendo más posibilidades para ser ejecutada por el Centro Nacional de Tecnologías Ópticas

Gracias