Ingeniería Mecánica · 2025
Diseño de cubierta para piscina y fabricación de su modelo a escala para la finca agroturística El Palmar
This project presents the conceptual and technical design of a motorized pool cover for the agrotourism estate “El Palmar,” located in a natural environment with high levels of organic debris. The proposal addresses operational challenges caused by the constant contamination of the pool water due to environmental factors, which increase maintenance costs and reduce service quality for visitors. The work focused on identifying the site’s specific needs, evaluating technical alternatives, and developing a solution adapted to the pool’s irregular geometry. Using engineering calculations, and structural analysis, the main components of the system were defined, including the cover fabric, the shaft, the motor, and the tensioning system. As part of the validation process, a 1:10 scale model was built to verify the mechanical performance of the design and simulate its behavior under realistic conditions. Although the full-scale construction was not carried out, the results provide a strong foundation for future implementation. This project contributes to the development of sustainable and functional solutions for outdoor pools in tourism environment
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Contenido
- Tabla de Contenidop. 2
- Resumenp. 7
- Introducciónp. 8
- Objetivosp. 9
- Específicosp. 9
- Marco Teóricop. 10
- Antecedentes y Patentes Existentesp. 10
- Fundamentos teóricos de las ecuaciones de semejanzap. 13
- 1 Identificación de necesidades y análisis del sistemas existentep. 14
- 2. Descomposición Funcionalp. 15
- 3. Especificaciones de Diseño y Selección de Alternativasp. 16
- Propuesta 1. Cobertor abanicop. 17
- Propuesta 2. Cobertor inflablep. 18
- Propuesta 3. Cobertor en rollop. 20
- Propuesta 4. Base cobertor hidráulicap. 21
- Matriz de selecciónp. 22
- 4. Generación detallada del productop. 24
- 4.1 Cálculo de componentesp. 24
- 4.2 Deflexiónp. 27
- 4.3 Cálculo de resortesp. 32
- 4.4 Fatigap. 35
- 4.5 Selección de motor eléctricop. 39
- 4.6 Tensoresp. 45
- 4.6 Selección de rodamientosp. 48
- 4.7 Ajustes y toleranciasp. 51
- 5. Construcción del modelop. 54
- 5.1 Selección del eje del modelop. 54
- 7. Selección de materiales para la fabricación del cobertorp. 69
- 8. Proyección de costos para la construcción de la propuesta diseñadap. 71
- 9. Construcción del cobertor con herramientas CADp. 74
- Conclusionesp. 75
- Bibliografíap. 76
- Figura 1:Medidas de la piscina el palmarp. 15
- Figura 2: Descomposición funcionalp. 15
- Figura 3: Montaje global de la propuesta 1p. 17
- Figura 4: Despliegue tipo abanicop. 18
- Figura 5: Sistema de cobertor inflablep. 19
- Figura 6: Montaje global de la propuesta 3p. 21
- Figura 7: Montaje global de propuesta 4p. 22
- Figura 8: Aumento de borde para montantep. 24
- Figura 9: Dimensiones para la tela cobertorap. 25
- Figura 10: Diagrama de viga para el almap. 28
- Figura 11: Sección entre apoyosp. 29
- Figura 12: Diagrama de viga con reacciones de apoyosp. 29
- Figura 13: Diagrama de fuerza cortante para el almap. 30
- Figura 13: Fórmulas de deflexión para vigas simplemente apoyadasp. 31
- Figura 14: Soporte intermediop. 32
- Figura 15: Longitud de telap. 33
- Figura 16: Sistema de reducción por poleasp. 40
- Figura 17: Disposición de los tensoresp. 45
- Figura 18: Esquema de argolla sometida a cortantep. 46
- Figura 19: Eje de varilla lisa de ½p. 55
- Figura 20: Longitudes reales de la piscinap. 55
- Figura 21:Longitudes de la lona del modelop. 56
- Figura 22: Argollas para tensarp. 57
- Figura 23: Tela o lona del modelop. 57
- Figura 24: Motor monofásico de 135 Wp. 59
- Figura 25: Sistema de transmisión por poleas y bandasp. 61
- Figura 26: Switch bidireccionalp. 61
- Figura 27: Paral en tubería estructural cuadrada de 135 × 135 mmp. 62
- Figura 28: Parales lateralesp. 63
- Figura 29: Chumaceras y motor atornillados al tubo estructuralp. 63
- Figura 30: Representación de la piscina en láminap. 64
- Figura 31: Sistema de tensadop. 64
- Figura 32: Modelo a escala del cobertor 1:10p. 65
- Figura 33: Huella de carbono generada por la producción de cada subconjuntop. 66
- Figura 35: Soporte lateralp. 72
- Figura 36: Soportes intermediosp. 73
- Figura 37: Ensamble soportes y ejep. 74
- Figura 48: Representación CAD del cobertorp. 74
- Tabla 1: Matriz de selecciónp. 23
- Tabla 2: Cálculo de deflexión y FS de diferentes tubosp. 32
- Ternium Colombia (2019)p. 36
- Tabla 4: Coeficientes Ka según Shigley (2015)p. 37
- Tabla 5: Coeficientes para calcular 𝐾𝑐 según Shigley (2015)p. 37
- Tabla 6: Ficha técnica del motor empleadop. 41
- Tabla 7: Ficha técnica de poleasp. 42
- Tabla 8: Ficha técnica del tubo estructural de acerop. 43
- Tabla 9: Características de la telap. 47
- Tabla 10: Guía de valores carga dinámica. (Norton, 2013)p. 49
- rodamientos rígidos de bolas con juego normal (SKF, 2018)p. 50
- Tabla 12: Ficha técnica del rodamiento SKF W 61705 (SKF, 2023)p. 51
- Tabla 13: Tipos de ajuste según norma ISO H7/p6. Shigley (2015)p. 52
- Tabla 14: Grados de tolerancia. Shigley (2015)p. 52
- Tabla 15: Desviaciones fundamentales de ejes. Shigley (2015)p. 52
- Tabla 16: Costos de materia prima e insumosp. 70
- Tabla 16: Costos de mano de obrap. 73
- Tabla 17: Precio de venta del cobertorp. 73