Ingeniería Mecánica · 2020
Eficiencia de un sistema de transmisión de potencia no convencional
Diseño, construcción y montaje de un sistema de transmisión de potencia no convencional de baja potencia (menor de 746 w), el cual se diseñó siguiendo la metodología de diseño mecánico de David G. Ullman. El sistema no se encuentra actualmente en ningún mercado, por lo que en su diseño y construcción fue necesario conocimientos de diferentes áreas de la ingeniería mecánica. Se construyó principalmente con piezas de impresión 3d con material PLA y posteriormente se instaló en un motor eléctrico de 373 W y 1600 rpm en la Universidad Pontificia Bolivariana, seccional Bucaramanga, donde con pruebas se pudo determinar su eficiencia mecánica.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 16
- ANTECEDENTESp. 18
- JUSTIFICACIÓNp. 22
- OBJETIVOS DEL TRABAJO DE GRADOp. 23
- OBJETIVO GENERAL:p. 23
- OBJETIVOS ESPECÍFICOS:p. 23
- MARCO TEÓRICOp. 25
- SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE POTENCIAp. 25
- Transmisión por cadenap. 26
- Transmisión por cardanp. 26
- Transmisión por engranajesp. 26
- Engranajes cilíndricos de dientes rectosp. 27
- Engranajes helicoidalesp. 27
- Engranajes espina de pescadop. 27
- Transmisión por polea o correap. 27
- ALTERNATIVAS PRELIMINARES DE PROYECTOSp. 28
- Sistema rueda dentada-linternap. 29
- Columbia Chainless Bicyclep. 30
- The world’s most efficient drivetrainp. 31
- METODOLOGÍAp. 33
- DISEÑO CONCEPTUAL DEL SISTEMA SEGÚN DAVID G. ULLMANp. 34
- Restricciones consideradasp. 35
- Descripción de la alternativa seleccionadap. 36
- Optimización de la alternativa seleccionadap. 38
- Descubrimiento del productop. 40
- Especificaciones de ingeniería para cada requerimientop. 50
- Diseño de engranajesp. 51
- Diseño de rueda dentadap. 52
- Relación de transmisiónp. 56
- DISEÑO AVANZADO DEL SISTEMA SEGÚN DAVID G. ULLMANp. 57
- Optimización de la solución conceptualp. 62
- Diseño de la flechap. 64
- Diseño soportesp. 66
- Parámetros del banco de pruebasp. 68
- Montaje del sistema de transmisiónp. 70
- Planos de componentesp. 73
- Variaciones del sistemap. 76
- COTIZACIONESp. 80
- PRODUCCIÓN Y MONTAJE DEL SISTEMAp. 81
- ANALISIS DE RESULTADOSp. 83
- ERRORES EN LA MEDICIÓNp. 83
- CÁLCULO EFICIENCIA MECÁNICAp. 84
- VENTAJASp. 86
- DESVENTAJASp. 86
- 8.5 MANTENIMIENTOp. 87
- CONCLUSIONESp. 88
- RECOMENDACIONESp. 90
- BIBLIOGRAFÍAp. 91
- ANEXOSp. 94
- Tabla 1. Aporte investigativop. 17
- Tabla 2. Modelo de fases de diseñop. 34
- Tabla 3. Optimización de la alternativa seleccionadap. 39
- Tabla 4. Matriz DOFA del sistemap. 40
- Tabla 5. Análisis Pro-Conp. 42
- Tabla 6. Modelo de fases de diseñop. 57
- Tabla 8. Cotizacionesp. 80
- Tabla 9. Eficiencias mecánicas-sistemas de transmisiónp. 85
- Ilustración 1. Sistema de rueda dentada – Internap. 30
- Ilustración 2. Columbia Chainless Bicyclep. 31
- Ilustración 3. The world’s most efficient drivetrainp. 32
- Ilustración 4. Secuencia de desarrollo de la metodologíap. 37
- Ilustración 5. Diseño seleccionadop. 43
- Ilustración 6. Diagrama función generalp. 43
- Ilustración 7. Alternativa ensambladap. 44
- Ilustración 8. Selección de alternativap. 45
- Ilustración 10. Sub-ensamblaje de la flechap. 49
- Ilustración 11. Ensamblaje del sistema de transmisión de potenciap. 49
- Ilustración 12. Rueda dentadap. 53
- Ilustración 13. Diseño rueda dentadap. 55
- Ilustración 14. Relación de transmisiónp. 56
- Ilustración 15. Cambios sub-ensamblaje flechap. 62
- Ilustración 16. Cambios en piñonesp. 63
- Ilustración 17. Cambio en soporte de rodamiento - Chumacerap. 63
- Ilustración 18. Cambio soporte estructurap. 64
- Ilustración 19. Diseño flechap. 65
- Ilustración 22. Cálculo soportep. 67
- Ilustración 23. Deflexión soportep. 68
- Ilustración 24. Placa características motor trifásicop. 69
- Ilustración 25. Vista motor eléctricop. 69
- Ilustración 26. Planeación de montaje experimentalp. 70
- Ilustración 27. Montaje tentativo piñónp. 71
- Ilustración 28. Montaje tentativop. 71
- Ilustración 29. Ensamblaje gráfico del sistema de transmisión de potenciap. 72
- Ilustración 30. Plano piñón 10Tp. 73
- Ilustración 31. Plano corona 20Tp. 74
- Ilustración 32. . Plano rueda dentada 12Tp. 75
- Ilustración 33. Mayor distancia entre centrosp. 76
- Ilustración 34. Cambio de sentido de girop. 77
- Ilustración 35. Entrega de potencia a mas de un eje usando la misma flechap. 77
- conserva el sentido de giro y el otro lo cambiap. 78
- conservan el sentido de giro y otro lo cambiap. 78
- Ilustración 38. Impresión 3Dp. 81
- Ilustración 39. Montaje final del sistema de transmisiónp. 82
- Ilustración 40. Error en mediciónp. 83
- Ilustración 41. Torque del sistemap. 84
- Ilustración 42. Especificaciones torquímetrop. 94
- Ilustración 43. Ficha técnica PLAp. 95