jueves, 19 de mayo de 2022

EL PROCESO DE DISEÑO - Ideación e invención - Proceso creativo y Generación de ideas

 Proceso creativo 

Se han desarrollado muchas técnicas para mejorar o inspirar la solución creativa de problemas. De hecho, en tanto se han defi nido procesos de diseño, se muestra el proceso creativo en la tabla 1-3. Este proceso creativo se puede impartir como un subconjunto del proceso de diseño y existir dentro de él. El paso de ideación e invención, por lo tanto, se puede dividir en cuatro subpasos. 

Generación de ideas 

Es el más difícil de estos pasos. Incluso las personas muy creativas tienen difi cultad para inventar “por pedido”. Se han sugerido muchas técnicas para mejorar la producción de ideas. La técnica más importante es aquella de juicio diferido, lo que signifi ca que su criticalidad deberá ser temporalmente suspendida. No trate de juzgar la calidad de sus ideas en esta etapa. Eso se hará más adelante, en la fase de análisis. El objetivo aquí es obtener una gran cantidad de diseños potenciales como sea posible. Incluso las sugerencias superfi cialmente ridículas deberán ser bienvenidas, ya que pueden generar ideas nuevas y sugerir otras soluciones más reales y prácticas.

lunes, 16 de mayo de 2022

EL PROCESO DE DISEÑO - Ideación e invención

Este paso está lleno tanto de diversión como de frustración. Esta fase es potencialmente la más satisfactoria para la mayoría de los diseñadores, pero también la más difícil. Se ha realizado una gran cantidad de investigación para explorar el fenómeno de “creatividad”. Ésta es, y la mayoría está de acuerdo, una cualidad humana. Ciertamente es una actividad exhibida en alto grado por todos los niños. La velocidad y grado de desarrollo que ocurre en el ser humano desde su nacimiento a lo largo de los primeros años de vida requiere algo de creatividad innata. Algunos han alegado que los métodos de la educación occidental tienden a asfi xiar la creatividad natural de los niños al promover la conformidad y restringir la individualidad. Desde “colorear dentro de líneas” en el jardín de niños hasta imitar los patrones de escritura de libros de texto en grados posteriores, se suprime la individualidad a favor de una conformidad socializante. Esto quizá sea necesario para evitar la anarquía, pero tiene el efecto de reducir la habilidad del individuo para pensar de manera creativa. Algunos afi rman que la creatividad puede ser enseñada, otros dicen que es heredada. No existen evidencias concretas de una u otra teoría. Probablemente es cierto que la creatividad que se pierde o suprime puede ser reavivada. Otros estudios sugieren que la mayoría subutiliza sus habilidades creativas potenciales. Se puede mejorar su creatividad mediante varias técnicas.

lunes, 28 de marzo de 2022

EL PROCESO DE DISEÑO - Especificaciones de desempeño

Cuando se entiende el antecedente y se plantea el objetivo con claridad, se está listo para formular un conjunto de especificaciones de desempeño (también llamado especificaciones de tareas). Éstas no deberán ser especificaciones de diseño. La diferencia es que las especifi caciones de desempeño definen lo que el sistema debe hacer, mientras que las especificaciones de diseño definen cómo debe hacerse. En esta etapa del proceso de diseño no es prudente intentar especificar cómo se tiene que lograr el objetivo. Esto se deja para la fase de ideación. El propósito de las especificaciones de desempeño es defi nir y limitar con cuidado el problema de modo que pueda ser resuelto y se puede mostrar lo que se resolvió después del hecho. En la tabla 1-2 se presenta un conjunto muestra de especificaciones de desempeño de nuestra “podadora de césped”.

Obsérvese que estas especifi caciones limitan el diseño sin restringir demasiado la libertad de diseño del ingeniero. Será inapropiado requerir un motor de gasolina conforme a la especificación 1, porque existen otras posibilidades que proporcionarán la movilidad deseada. Asimismo, demandar acero inoxidable para todos los componentes en la especificación 2 no sería prudente, puesto que se puede obtener resistencia a la corrosión mediante otros materiales menos onerosos. En suma, las especifi caciones de desempeño sirven para defi nir el problema de una manera tan completa y general como sea posible, y como una definición contractual de lo que se tiene que lograr. El diseño acabado puede ser probado en cuanto cumpla con las especificaciones.
Especificaciones de desempeño

lunes, 21 de marzo de 2022

EL PROCESO DE DISEÑO - Planteamiento de objetivos

 Una vez que se entiende por completo el antecedente del problema como originalmente se planteó, se estará listo para replantearlo en forma de enunciado de objetivos más coherentes. Este nuevo enunciado del problema deberá tener tres características. Deberá ser conciso, general e incoloro en cuanto a expresiones que predigan una solución. Deberá ser expresado en términos de visualización funcional, lo que signifi ca visualizar su función, en lugar de cualquier incorporación particular. Por ejemplo, si el enunciado original de la necesidad fue “Diseñar una mejor podadora de pasto” después de que por años se han investigado mil formas de cortar el pasto, el ingeniero docto podría replantear el objetivo como “Diseñar un medio de acortar el pasto”. El enunciado original del problema contiene una trampa incorporada en la forma de las palabras coloridas “podadora de césped”. Para la mayoría de las personas, esta frase les creará una visión de algo con aspas zumbantes y un motor ruidoso. Para que la fase de ideación sea más exitosa, es necesario evitar tales imágenes y plantear el problema general de manera clara y concisa. Como un ejercicio, mencione 10 maneras de cortar el césped. La mayoría de ellas no se le ocurrirían en caso de que le pidieran 10 diseños mejores de podadora de césped. ¡Debe utilizar visualización funcional para evitar la limitación innecesaria de su creatividad! 

viernes, 18 de marzo de 2022

EL PROCESO DE DISEÑO - Investigación preliminar

Ésta es la fase más importante del proceso, y desafortunadamente con mucha frecuencia la más ignorada. El término investigación, utilizado en este contexto, no debe conjurar visiones de científi cos de bata blanca mezclando sustancias en probetas. Más bien es una investigación más mundana, que reúne información de fondo sobre la física, química u otros aspectos pertinentes del problema. Además, es pertinente indagar si éste, o un problema similar, ya ha sido resuelto con anterioridad. No tiene caso reinventar la rueda. Si tiene suerte sufi ciente de encontrar en el mercado una solución ya obtenida, sin duda será más económica de adquirir que crear una solución propia. Es muy probable que éste no será el caso, pero puede aprender mucho sobre el problema investigando el “arte” existente asociado con tecnologías y productos similares. Muchas compañías adquieren, desarman y analizan los productos de sus competidores, un proceso en ocasiones conocido como “benchmarking”.

La literatura de patentes y las publicaciones técnicas en la materia son fuentes obvias de información y son vía accesible a la wide web. La U.S. Patent and Trademark Offi ce mantiene un sitio web en www.uspto.gov donde se pueden encontrar patentes por palabra clave, inventor, título, número de patente u otros datos. Se puede imprimir una copia de la patente desde el mismo sitio. Un sitio comercial en www.delphion.com también proporciona copias de patentes existentes, incluidas las publicadas en países europeos. Se requiere la sección de “revelación” o “especifi cación” de una patente para describir la invención con tal detalle que cualquier “versado en la materia” puede hacer la invención. A cambio de esta revelación total el gobierno otorga al inventor un monopolio durante 20 años sobre la invención. Una vez que ese plazo expira, cualquiera puede usarla. Es claro que, si se encuentra que existe la solución y está amparada por una patente en vigor, se tienen sólo algunas opciones éticas: adquirir la solución existente con el dueño de la patente, diseñar algo que no cree un confl icto con la patente, o desechar el proyecto.

Las publicaciones técnicas en ingeniería son numerosas y variadas y son provistas por un gran número de organizaciones profesionales. Para el objeto de este texto, la American Society of Mechanical Engineers (ASME), la cual ofrece membresías económicas para estudiantes, y la International Federation for the Theory of Machines and Mechanisms (IFToMM) poseen publicaciones pertinentes, el ASME Journal of Mechanical Design y el Mechanism and Machine Theory, respectivamente. Las bibliotecas escolares pueden estar suscritas a éstos, y es posible adquirir copias de artículos desde sus sitios web en www.asme.org/pubs/journals/ y www.elsevier.com/inca/publications, respectivamente.

La red mundial es un recurso increíblemente útil para el ingeniero o estudiante en busca de información sobre cualquier tema. Los muchos motores de búsqueda disponibles proporcionan un caudal de información en respuesta a las palabras clave seleccionadas. En la web es fácil encontrar fuentes de partes adquiridas tales como engranes, cojinetes y motores para diseñar máquinas. Además, mucha información de diseño de máquinas está disponible en la web. Varios sitios web útiles están catalogados en la bibliografía de este capítulo.

Es muy importante dedicar tiempo y energía sufi cientes en esta fase de investigación y preparación del proceso para evitar la turbación de encontrar una gran solución al problema equivocado. La mayoría de los ingenieros no experimentados (y algunos experimentados) prestan poca atención a esta fase y pasan con demasiada rapidez a la etapa de ideación e invención del proceso. ¡Esto debe evitarse! Hay que disciplinarse y no tratar de resolver el problema antes de estar perfectamente preparado para hacerlo.

lunes, 21 de febrero de 2022

EL PROCESO DE DISEÑO - Identificación de la necesidad

Este primer paso es realizado por alguien, jefe o cliente, al decir: “Lo que se necesita es…” Por lo general este enunciado será breve y sin detalles. Estará muy lejos de proporcionarle un planteamiento estructurado del problema. Por ejemplo, el enunciado del problema podría ser: “Se necesita una mejor podadora de pasto.”
Identificación de la necesidad

viernes, 18 de febrero de 2022

EL PROCESO DE DISEÑO - Diseño, invención, creatividad

Éstos son términos conocidos pero tienen diferentes signifi cados para diferentes personas. Pueden englobar un sinnúmero de actividades: el diseño de la ropa más moderna, la creación de obras arquitectónicas impresionantes, o la ingeniería de una máquina para la fabricación de toallas faciales. El diseño de ingeniería, el que aquí concierne, comprende estas tres actividades y muchas otras. La palabra diseño se deriva del latín designare, que signifi ca “diseñar” o “marcar”. El diccionario Webster proporciona varias defi niciones, la más adecuada para el caso es “bosquejar, grafi car o planifi car, como acción o trabajo… concebir, inventar-idear”. El diseño de ingeniería se ha defi nido como “[…] el proceso de aplicar las diversas técnicas y principios científi cos con el proposito de defi nir un dispositivo, un proceso o un sistema con sufi cientes detalles que permitan su realización […] El diseño puede ser simple o muy complejo, fácil o difícil, matemático o no matemático; puede implicar un problema trivial o uno de gran importancia”. El diseño es un constituyente universal de la práctica de ingeniería. No obstante, la complejidad de la materia por lo general requiere que el estudiante disponga de un conjunto de problemas estructurados, paso a paso ideados para esclarecer un concepto o conceptos particulares relacionados con el tema particular. Los problemas de los libros de texto en general adoptan la forma de “dados A, B, C y D, encuentre E”. Desafortunadamente, los problemas de ingeniería en la vida real casi nunca están estructurados de esa manera. Con frecuencia, en la realidad adoptan la forma de: “Lo que se necesita es un artefacto para insertar este artifi cio en el orifi cio dentro del tiempo asignado para la transferencia de este otro cachivache.” El ingeniero novel buscará en vano en sus libros de texto una guía para resolver semejante problema. Este problema no estructurado por lo general conduce a lo que comúnmente se llama “síndrome de papel en blanco”. Con frecuencia los ingenieros se encuentran con el problema de la hoja de papel en blanco, cavilando sobre la manera de resolver un problema mal defi nido como ése.

Mucha de la educación de ingeniería se ocupa de temas de análisis, lo que signifi ca descomponer, desarmar, descomponer en sus partes constituyentes. Esto es muy necesario. El ingeniero debe saber cómo analizar sistemas de varios tipos, mecánicos, eléctricos, térmicos o fl uidos. El análisis requiere un completo conocimiento tanto de las técnicas matemáticas apropiadas, como de la física fundamental de la función del sistema. Pero, antes de que cualquier sistema pueda ser analizado, debe existir, y una hoja de papel en blanco proporciona poca sustancia para el análisis. Así, el primer paso en cualquier ejercicio de diseño de ingeniería es el de síntesis, que signifi ca conjuntar.

El ingeniero de diseño, en la práctica, sin importar la disciplina, continuamente enfrenta el reto de estructurar problemas no estructurados. De manera invariable, el problema tal como es planteado al ingeniero está mal defi nido e incompleto. Antes de que se intente analizar la situación primero se debe defi nir con cuidado el problema, mediante un método preliminar de ingeniería, para garantizar que cualquier solución propuesta resolverá correctamente el problema. Existen muchos ejemplos de excelentes soluciones de ingeniería que al fi nal fueron rechazadas porque resolvían el problema de manera incorrecta, es decir, no resolvían el problema que el cliente realmente tenía.

Se ha investigado ampliamente la defi nición de varios “procesos de diseño” tratando de proporcionar los medios para estructurar un problema no estructurado y obtener una solución viable. Algunos de estos procesos presentan docenas de pasos, otros sólo unos cuantos. El presentado en la tabla 1-1 contiene 10 pasos y, por la experiencia del autor, ha demostrado que da buenos resultados en más de 40 años de práctica en el diseño de ingeniería.

Iteración Antes de discutir cada uno de estos pasos a detalle es necesario señalar que éste no es un proceso en el que se procede del paso uno al diez de un modo lineal. En su lugar, por su naturaleza, es un proceso iterativo en el cual se avanza de manera vacilante, dos pasos hacia delante y uno atrás. Es inherentemente circular. Iterar signifi ca repetir, regresar a un estado previo. Si, por ejemplo, lo que parece ser gran idea, al analizarla, resulta que viola la segunda ley de la termodinámica, ¡se puede regresar al paso de ideación y buscar otra mejor! O, si es necesario, regresar a uno de los primeros pasos en el proceso, quizás a la investigación de fondo y aprender más sobre el problema. Con el entendimiento de que la ejecución real del proceso implica iteración, por simplicidad, ahora se analizará cada paso en el orden listado en la tabla 1-1.
PROCESO DE DISEÑO

lunes, 14 de febrero de 2022

APLICACIONES DE LA CINEMÁTICA

Una de las primeras tareas al resolver cualquier problema de diseño de máquinas es determinar la confi guración cinemática necesaria para producir los movimientos deseados. En general, los análisis de fuerzas y esfuerzos no pueden ser realizados hasta que los problemas cinemáticos hayan sido resueltos. Este texto aborda el diseño de dispositivos cinemáticos tales como eslabonamientos, levas y engranes. Cada uno de estos términos será defi nido a cabalidad en capítulos subsiguientes, pero puede ser útil mostrar algunos ejemplos de aplicaciones cinemáticas en este capítulo introductorio. Probablemente el lector ha utilizado muchos de estos sistemas sin pensar en su cinemática.

Virtualmente cualquier máquina o dispositivo que se mueve contiene uno o más elementos cinemáticos, tales como eslabonamientos, levas, engranes, bandas, cadenas. La bicicleta puede ser un ejemplo simple de un sistema cinemático que contiene una transmisión de cadena para generar la multiplicación del par de torsión, y eslabonamientos operados por cables simples para el frenado. Un automóvil contiene muchos más dispositivos cinemáticos. Su sistema de dirección, la suspensión de las llantas y el motor de pistones contienen eslabonamientos; las válvulas del motor son abiertas por levas, y la transmisión tiene muchos engranes. Incluso los limpiaparabrisas son operados por eslabonamientos. La fi gura 1-1a muestra un eslabonamiento espacial utilizado para controlar el movimiento de la rueda trasera de un automóvil moderno al pasar sobre baches.

Equipos de construcción como tractores, grúas y retroexcavadoras utilizan extensamente eslabonamientos en su diseño. La fi gura 1-1b muestra una pequeña retroexcavadora cuyo eslabonamiento es propulsado por cilindros hidráulicos. Otra aplicación que utiliza eslabonamientos es la del equipo ejercitador como el mostrado en la fi gura 1-1c. Los ejemplos de la fi gura 1-1 son todos bienes de consumo que se pueden encontrar a diario. Muchos otros ejemplos cinemáticos se dan en el dominio de los elementos de producción, máquinas utilizadas para fabricar los diversos bienes de consumo que se utilizan. Es menos probable encontrarlos fuera del ambiente industrial. Una vez asimilados los términos y principios de la cinemática, el lector ya no podrá mirar cualquier máquina o producto sin distinguir sus aspectos cinemáticos.
ejemplos de dispositivos cinematicos

domingo, 30 de enero de 2022

UNA BREVE HISTORIA DE LA CINEMÁTICA

Las máquinas y mecanismos fueron ideados desde el amanecer de la historia. Los antiguos egipcios idearon máquinas primitivas para la construcción de las pirámides y otros monumentos. Aunque los egipcios del Imperio antiguo no conocían la rueda y la polea (montadas en un eje), utilizaron la palanca, el plano inclinado (o cuña) y probablemente el rodador de troncos. La rueda y el eje definitivamente no eran conocidos. Su primera aparición quizás ocurrió en Mesopotamia alrededor de 3000 a 4000 a.C.

Desde los primeros tiempos se dedicaron grandes esfuerzos a resolver el problema de la medida o cómputo del tiempo, lo que dio como resultado relojes más complejos. Mucho del diseño primitivo de máquinas estuvo dirigido hacia aplicaciones militares (catapultas, aparatos para escalar muros, etc.). Más adelante fue acuñado el término ingeniería civil para diferenciar las aplicaciones civiles de las militares. La ingeniería mecánica tuvo sus principios en el diseño de máquinas, a medida que las invenciones de la Revolución Industrial requerían soluciones más complicadas en problemas de control de movimiento. James Watt (1736-1819) probablemente merece el título de primer cinematiciano por su síntesis de un eslabonamiento de línea recta (véase fi gura 3-29a) en la página 126 para guiar los pistones de carrera muy larga en las entonces nuevas máquinas de vapor. Puesto que aún no se inventaba el cepillo mecánico (1817), no había ningún medio para fabricar una guía larga y recta que funcionara como una cruceta en la máquina de vapor. Watt, ciertamente, fue el primero en reconocer el valor de los movimientos del eslabón acoplador en el eslabonamiento de cuatro barras. Oliver Evans (1755-1819) un inventor estadounidense, también diseñó un eslabonamiento en línea recta para un motor de vapor. Euler (1707-1783) fue contemporáneo de Watt, aun cuando aparentemente nunca se conocieron. Euler presentó un tratamiento analítico de mecanismos en su Mechanica sive Motus Scienta Analytice Exposita (1736-1742), en la que incluyó el concepto de que el movimiento plano consta de dos componentes independientes, a saber, la traslación de un punto y la rotación del cuerpo en torno a dicho punto. También sugirió la separación del problema de análisis dinámico en “geométrico” y “mecánico” para simplifi car la determinación de la dinámica del sistema. Dos de sus contemporáneos, d’Alembert y Kant, también propusieron ideas similares. Éste es el origen de nuestra división del tema en cinemática y cinética, como se describió en la página 3.

A principio de los años de 1800, L’Ecole Polythecnic, en París, Francia, era la institución depositaria de los conocimientos de ingeniería. Lagrange y Fourier formaron parte de su cuerpo de profesores. Uno de sus fundadores fue Gaspard Monge (1746-1818), inventor de la geometría descriptiva (la cual fue mantenida como secreto militar por el gobierno francés durante 30 años por su valor en la planifi cación de fortifi caciones). Monge creó un curso de elementos de máquinas y emprendió la tarea de clasifi car ¡todos los mecanismos y máquinas conocidos por la humanidad! Su colega, Hachette, completó el trabajo en 1806 y lo publicó como lo que probablemente fue el primer texto sobre mecanismos en 1811. Andre Marie Ampere (1775-1836), también profesor en el L’Ecole Polythecnic, emprendió la formidable tarea de clasifi car “todo el conocimiento humano”. En su Essai sur la Philosophie des Sciences, fue el primero en utilizar el término cinematique, derivado de la palabra griega para movimiento,* para describir el estudio del movimiento al omitir las fuerzas, y sugirió que “esta ciencia tiene que incluir todo lo que se puede decir con respecto al movimiento en sus diferentes clases, independientemente de las fuerzas mediante las cuales se produjo”. Más adelante su término fue incluido en los anglicismos como kinematics y en alemán como kinematik.

Robert Willis (1800-1875) escribió el texto Principles of Mechanisms, en 1841, mientras se desempeñaba como profesor de Filosofía Natural en la Universidad de Cambridge, Inglaterra. Intentó sistematizar la tarea de síntesis de mecanismos. Contó cinco formas de obtener movimiento relativo entre eslabones de entrada y salida: contacto rodante, contacto deslizante, eslabonamientos, conectores envolventes (bandas, cadenas) y polipastos (malacates de cuerda o cadena). Franz Reuleaux (1829-1905), publicó Theoretische Kinematik en 1875. Muchas de sus ideas todavía son actuales y útiles. Alexander Kennedy (1847-1928) tradujo a Reuleaux al inglés en 1876. ¡Este texto llegó a ser el fundamento de la cinemática moderna y se imprime actualmente! (Véase la bibliografía al fi nal del capítulo.) Él proporcionó el concepto de un par cinemático (junta), cuya forma e interacción defi nen el tipo de movimiento transmitido entre los elementos del mecanismo. Reuleaux defi nió seis componentes mecánicos básicos: el eslabón, la rueda, la leva, el tornillo, el trinquete y la banda. También defi nió los pares “superiores” e “inferiores”, los superiores tienen un contacto lineal o puntual (como en un cojinete de rodillos o bolas) y los inferiores tienen un contacto superfi cial (como en las juntas de pasador). Reuleaux en general es considerado como el padre de la cinemática moderna, y es responsable de la notación simbólica de eslabonamientos esqueléticos genéricos utilizados en todos los textos de cinemática modernos.

En el siglo xx, antes de la segunda guerra mundial, la mayor parte del trabajo teórico sobre cinemática se realizó en Europa, sobre todo en Alemania. Algunos resultados de esta investigación estuvieron disponibles en inglés. En Estados Unidos, la cinemática fue ampliamente ignorada hasta los años 40, cuando A.E.R. deJonge escribió “What Is Wrong with ‘Kinematics’ and ‘Mecanisms’”[2] lo que hizo que las instituciones de educación en ingeniería mecánica estadounidenses prestaran atención a los logros europeos en este campo. Desde entonces, se ha realizado mucho trabajo nuevo, especialmente en síntesis cinemática, por ingenieros e investigadores estadounidenses y europeos, tales como J. Denavit, A. Erdman, F. Freudenstein, A.S. Hall, R. Hartenberg, R. Kaufman, B. Roth, G. Sandor y A. Soni (todos estadounidenses) y K. Hain (de Alemania). Desde de la caída de la “Cortina de Hierro” mucho trabajo original realizado por cinematistas rusos soviéticos ha llegado a estar disponible en Estados Unidos, tales como el realizado por Artobolevsky.[3] Muchos investigadores estadounidenses utilizaron la computadora para resolver problemas previamente intratables, tanto de síntesis como de análisis, e hicieron un uso práctico de muchas de las teorías de sus predecesores.[4] Este texto hará un uso extenso de las computadoras para analizar y sintetizar con más efi ciencia soluciones a problemas de diseño de máquinas. Este libro incluye varios programas de computadora para su uso.
UNA BREVE HISTORIA DE LA CINEMÁTICA

miércoles, 26 de enero de 2022

Rugosidad - Simbolos gráficos

 En las prescripciones de los planos, el grado de rugosidad implica un control de esta última, para no gravar el coste de producción, si prescribe la rugosidad sólo cuando es verdaderamente necesario.

En tal caso, se utilizan los signos expuestos en la figura 11, a saber:

  1. Signo elemental para indicar rugosidad
  2. Signo gráfico que indica la superficie que se va a obtener con a aportación de material.
  3. Signo gráfico para señalar la superficie de trabajo sin la aportación de material.
  4. Signo gráfico para indicaciones complementarias.
El signo elemental viene acompañado por un trazo horizontal con la indicación complementaria aportada por el proyecto:
a) Rugosidad
b) Sobremetal
c) Indicaciones complementarias
d) Paso
e) Orientación

5. Ejemplo de indicación.
La tabla XXX muestra los valores máximos de la rugosidad Ra compatibles con las tolerancias ISA y el grupo de dimensiones de la calidad de elaboración IT. También expone la relación entre tipo de trabajo y rugosidad. 
En la tabla XXI se muestran los símbolos para la determinación de la orientación del palpador.

Simbolos gráficos


sábado, 22 de enero de 2022

Rugosidad - Medidas de la rugosidad superficial

 El error de forma de una superficie consiste en la desviación de la superficie real, S1 respecto a la superficie técnica St.

Como la rugosidad posee un carácter irregular, para calcularla se deben seguir numerosos relieves en planos diversos. Pero, en la práctica, la medida viene efectuada sólo si algún perfil prevalece perpendicularmente sobre la orientación del control (Fig 10).

Deformando con un aumento vertical superior al aumento horizontal el perfil real de una superficie, viene a esclarecer el método de medida de la rugosidad, definiendo:

L = longitud del trazo de medida. Es el trazo de perfil técnico sobre el cual se efectúa el relieve de la rugosidad.

Lm = Línea media del perfil. Es la línea ideal, paralela al perfil técnico, que divide el perfil real de modo que el área rayada sobre éste (Cresta) sea igual al área rayada bajo el mismo (Valle).


El valor de la rugosidad Ra se obtiene por la media aritmética de trece mediciones sobre distintos puntos de la superficie de la pieza, es decir,


Medidas de la rugosidad superficial


miércoles, 19 de enero de 2022

Rugosidad - Tipos de Superficie: Superficie Medida y Superficie Técnica

 Superficie Medida

Es la que detecta el instrumento de medida microgeométrico (rugosímetro), que tiene por misión revelar las asperezas superficiales de un valor mínimo del orden de 0,002 + 0,001 mm de la punta del palpador.

Dada la alta sensibilidad de este instrumento, se puede considerar que la superficie real y la medida son coincidentes. La variación revelada por el palpador (T) del rugosímetro se transmite a una punta gráfica (P) que reproduce fielmente el perfil de la superficie explorada (Fig. 9.3).

Superficie técnica

Es la superficie revelada por el instrumento de medida macrogeométrico, formado por un palpador con una punta esférica de 24 mm de radio (fig. 9.4), el cual detecta los errores dimensionales (Ed), geométricos (Eg) y macrogeométricos (Mg).

Sobre esta superficie técnica detectada se realizan los estudios adecuados para determinar el acabado superficial final y para determinar también qué elementos de mecanización son los apropiados para su realización.

Superficie Medida y Superficie Técnica

martes, 11 de enero de 2022

Rugosidad - Tipos de Superficie: Superficie Ideal y Superficie Real

 Para mejor comprender cómo viene evaluada la rugosidad, debe considerarse según las distintas maneras de caracterizar la superficie de la pieza:

Superficie Ideal

Es la representada en la figura 9.1.

Es decir, la que está perfectamente plana y lisa y exenta de todo tipo de irregularidades. Es teórica.

Superficie Real

Es la que se obtiene con la elaboración y sobre la cual se encuentran los errores dimensionales, geométricos, de ondulación y rugosidad (fig 9.2)

Tipos de Superficie


sábado, 8 de enero de 2022

Rugosidad - Irregularidad macrogeométrica u ondulación

 Las crestas y los valles de la superficie de una pieza no están normalmente dispuestos en un plano, pero en la superficie que presenta la ondulación (fig. 8) se marcan la altura (h) y el paso de la ondulación (Po), que son muy superiores a los de la rugosidad.

Esta ondulación deriva casi siempre de un defecto de la máquina-herramienta, como puede ser, por ejemplo, la insuficiente rigidez de los órganos, que causan vibraciones de carácter periódico, o también la excentricidad, aunque sea mínima, de los útiles dotados de motores rotatorios.

Irregularidad macrogeométrica u ondulación



jueves, 6 de enero de 2022

Rugosidad - Irregularidad microgeométrica o rugosidad

 La irregularidad microgeométrica se debe a la acciónde la herramienta que ha elaborado la superificie. La rugosidad se caracteriza por una sucesión de crestas y valles de pequeña amplitud (fig 8).

Se entiende por "rugosidad total" (Rt) la distancia entre la cresta más alta y el valle más profundo.

Normalmente, la rugosidad muestra una orientación (a) que depende del movimiento de trabajo de la herramienta que ha elaborado la superificie.

La rugosidad viene medida en un plano perpendicular al de orientación.

valles de pequeña amplitud


domingo, 2 de enero de 2022

MECANISMOS Y MÁQUINAS

 Un mecanismo es un dispositivo que transforma el movimiento en un patrón deseable, y por lo general desarrolla fuerzas muy bajas y transmite poca potencia. Hunt[13] define un mecanismo como un medio de transmisión, control o restricción del movimiento relativo. Una máquina, en general, contiene mecanismos que están diseñados para producir y transmitir fuerzas significativas.[1] Algunos ejemplos comunes de mecanismos pueden ser un sacapuntas, un obturador de cámara fotográfica, un reloj análogo, una silla plegable, una lámpara de escritorio ajustable y un paraguas. Algunos ejemplos de máquinas que poseen movimientos similares a los mecanismos antes mencionados son un procesador de alimentos, la puerta de la bóveda de un banco, la transmisión de un automóvil, una niveladora, un robot y un juego mecánico de un parque de diversiones. No existe una clara línea divisoria entre mecanismos y máquinas. Difieren en su grado y no en su clase. Si las fuerzas o niveles de energía en el dispositivo son significativos, se considerará como una máquina; si no es así, será considerado como un mecanismo. Una definición útil de trabajo de un mecanismo es un sistema de elementos acomodados para transmitir movimiento de una forma predeterminada. Ésta puede ser convertida en una definición de una máquina si se le agregan las palabras y energía después de la palabra movimiento.

Los mecanismos, si se cargan en exceso y funcionan a bajas velocidades, en ocasiones se pueden tratar de manera estricta como dispositivos cinemáticos; es decir, se pueden analizar cinemáticamente sin considerar las fuerzas. Las máquinas (y mecanismos que funcionan a altas velocidades), por otra parte, primero deben tratarse como mecanismos, sus velocidades y aceleraciones analizadas cinemáticamente y, posteriormente, como sistemas dinámicos en los que sus fuerzas estáticas y dinámicas producidas por esas aceleraciones son analizadas mediante principios de cinética. La parte I de este texto se ocupa de la cinemática de mecanismos, y la parte II de la dinámica de maquinaria. Las técnicas de síntesis de mecanismos presentadas en la parte I son aplicables al diseño tanto de mecanismos como de máquinas, puesto que en cada caso se debe crear algún conjunto de miembros móviles para generar y controlar los movimientos y la geometría deseados.

Mecanismos y maquinas