Proyecto Salvaescaleras Alex Fran Basilio

Diseño y cálculo de una silla salvaescaleras Basilio Blanco Francisco L. Villalobos Alex Mendoza

2º DFM Departamento de fabricación mecánica Profesor coordinador: Raquel

Junio 2013

I.E.S. LUIS VIVES

Diseño y cálculo de una silla salvaescaleras.

ÍNDICE ÍNDICE ________________________________________________________________________ 1 1. OBJETIVO DEL PROYECTO ______________________________ _________________________________________ ______________________ ______________ ___ 4 1.1. FINALIDAD ______________________________ _______________________________________________________________ _________________________________________ ________ 4 1.2. PROPÓSITO ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 5

2. DESCRIPCIÓN GENERAL _________________________________________________________ 6 3. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTI CAS Y FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMI ENTO __________________________ _____________ __________________________ _________________ ____ 7 4. DISEÑO DE LA SILLA SALVAESCALERAS ____________________________________________ 10 5. CONJUNTO SILLA ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ _________________ ______ 11 5.1. MANDO A DISTANCIA _________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________ 13 5.2. RESPALDO ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 14 5.3. SOPORTE ESTRUCTURA ESTRUCTURA ______________________________ ___________________________________________________________ _____________________________ 14 5.4. REPOSABRAZOS ______________________________ _______________________________________________________________ ___________________________________ __ 15 5.5. ASIENTO _______________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________ _______ 16 5.6. SOPORTE ESTRUCTURA ASIENTO __________________________________________________ ____________________________________________________ __ 17 17 5.7. SOPORTE REPOSAPIÉS _______________________________ ____________________________________________________________ _____________________________ 17 5.8. SOPORTE FIJO REPOSAPIÉS REPOSAPIÉS ________________________________ ________________________________________________________ ________________________ 18 5.9. SOPORTE PIERNAS ____________________________ _____________________________________________________________ ___________________________________ __ 18 5.10. REPOSAPIÉS_________________________________ __________________________________________________________________ ___________________________________ __ 18 5.11. CINTURÓN DE SEGURIDAD ________________________________ ________________________________________________________ ________________________ 19 5.12. UNIDAD DE CONTROL DE LA SILLA ________________________________ __________________________________________________ __________________ 19 5.13. ESTRUCTURA ________________________________ _________________________________________________________________ ___________________________________ __ 20 5.14. CAJÓN _______________________________ ________________________________________________________________ _________________________________________ ________ 20 5.15. PLACA SOPORTE ____________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________ ___ 21

6. SISTEMA DE GUIADO __________________________________________________________ 21 6.1. RIEL ______________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________________ ____________ 22 6.2. PATAS DE APOYO ______________________________ _______________________________________________________________ ___________________________________ 25 6.3. PATIN O CARRO CON RETICULACIÓN A BOLAS _____________________________ _________________________________________ ____________ 28 6.4. CREMALLERA ____________________________ _____________________________________________________________ ________________________________________ _______ 31 6.5. ALIMENTACIÓN DE LA BATERÍA BATERÍA ____________________________ ____________________________________________________ ________________________ 31

7. CAJA REDUCTORA DE VELOCIDAD __________________________ _____________ ___________________________ _____________________ _______ 32 7.1. ELECCIÓN DEL MOTOR _______________________________ ____________________________________________________________ _____________________________ 32 1


ÍNDICE ÍNDICE ________________________________________________________________________ 1 1. OBJETIVO DEL PROYECTO ______________________________ _________________________________________ ______________________ ______________ ___ 4 1.1. FINALIDAD ______________________________ _______________________________________________________________ _________________________________________ ________ 4 1.2. PROPÓSITO ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 5

2. DESCRIPCIÓN GENERAL _________________________________________________________ 6 3. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTI CAS Y FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMI ENTO __________________________ _____________ __________________________ _________________ ____ 7 4. DISEÑO DE LA SILLA SALVAESCALERAS ____________________________________________ 10 5. CONJUNTO SILLA ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ _________________ ______ 11 5.1. MANDO A DISTANCIA _________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________ 13 5.2. RESPALDO ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 14 5.3. SOPORTE ESTRUCTURA ESTRUCTURA ______________________________ ___________________________________________________________ _____________________________ 14 5.4. REPOSABRAZOS ______________________________ _______________________________________________________________ ___________________________________ __ 15 5.5. ASIENTO _______________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________ _______ 16 5.6. SOPORTE ESTRUCTURA ASIENTO __________________________________________________ ____________________________________________________ __ 17 17 5.7. SOPORTE REPOSAPIÉS _______________________________ ____________________________________________________________ _____________________________ 17 5.8. SOPORTE FIJO REPOSAPIÉS REPOSAPIÉS ________________________________ ________________________________________________________ ________________________ 18 5.9. SOPORTE PIERNAS ____________________________ _____________________________________________________________ ___________________________________ __ 18 5.10. REPOSAPIÉS_________________________________ __________________________________________________________________ ___________________________________ __ 18 5.11. CINTURÓN DE SEGURIDAD ________________________________ ________________________________________________________ ________________________ 19 5.12. UNIDAD DE CONTROL DE LA SILLA ________________________________ __________________________________________________ __________________ 19 5.13. ESTRUCTURA ________________________________ _________________________________________________________________ ___________________________________ __ 20 5.14. CAJÓN _______________________________ ________________________________________________________________ _________________________________________ ________ 20 5.15. PLACA SOPORTE ____________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________ ___ 21

6. SISTEMA DE GUIADO __________________________________________________________ 21 6.1. RIEL ______________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________________ ____________ 22 6.2. PATAS DE APOYO ______________________________ _______________________________________________________________ ___________________________________ 25 6.3. PATIN O CARRO CON RETICULACIÓN A BOLAS _____________________________ _________________________________________ ____________ 28 6.4. CREMALLERA ____________________________ _____________________________________________________________ ________________________________________ _______ 31 6.5. ALIMENTACIÓN DE LA BATERÍA BATERÍA ____________________________ ____________________________________________________ ________________________ 31

7. CAJA REDUCTORA DE VELOCIDAD __________________________ _____________ ___________________________ _____________________ _______ 32 7.1. ELECCIÓN DEL MOTOR _______________________________ ____________________________________________________________ _____________________________ 32 1

Francisco Villalobos, Alex Mendoza, Basilio Blanco. 7.2. CAJA C AJA DE VELOCIDADES ________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________ 33 7.3. SISTEMA DE ENGRANE ENGRANE LATERAL _____________________________ ____________________________________________________ _______________________ 35 7.4. ESQUEMAS DE LOS AUTOMATISMOS AUTOMATISMOS PARA REALIZAR EL MOVIMIENTO MOVIMIENTO ____________________ 40 7.5. PLC _____________________________________________________ ____________________________________________________________________________ _______________________ 44 7.6. CÁLCULO Y JUSTIFICACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE LAS VELOCIDADES _____________________ 45 7.7. DIMENSIONADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS _______________________________ ______________________________________ _______ 49 7.8. POTENCIA Y RENDIMIENTO DEL CONJUNTO ___________________________________________ ___________________________________________ 61

8. SEGURIDAD _________________________________________________________________ 63 9. PREVENCIÓN DE RIESGOS LABOALES _____________________________________________ 65 9.1. SEGURIDAD EN MAQUINAS Y HERRAMIENTAS ________________________________________ __________________________________________ 66 9.2. NORMAS PARA LA COMERCIALIZACIÓN Y PUESTA PUESTA EN SERVICIO DE LA SILLA SILLA SALVAESCALERAS. _ 71

10. ANALISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS _________________________ ____________ __________________________ ________________ ___ 72 11. DIAGRAMA DE GANTT ___________________________ _____________ ___________________________ __________________________ ________________ ___ 75 75 12. PRESUPUESTO ______________________________________________________________ 76 12.1. TAREAS, T AREAS, RECURSOS Y SUS COSTES _________________________________ __________________________________________________ _________________ 76 12.2. COSTE C OSTE DE LA MATERIA PRIMA ____________________________________________________ ______________________________________________________ 80 12.3. AMORTIZACIÓN DE MAQUINARÍA MAQUINARÍA Y SOFTWARE _______________________________ ______________________________________ _______ 81

ANEXO I PLANOS ______________________ _________________________________ ______________________ ______________________ ___________________ ________ 82 BIBLIOGRAFÍA _________________________________________________________________ 84

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INTRODUCCIÓN En “FAB Technology” nos dedicamos desde hace 10 años al diseño, fabricación e innovación de ascensores de uso público y particular, elevadores de mercancías para almacenes, construcciones, construcciones, etc. y sistemas de elevación de menor envergadura. Como todos sabemos, los ascensores son un sistema muy cómodo para desplazarnos entre las distintas plantas de un edificio o bloque de viviendas, pero desde hace un tiempo venimos observando que existen otros tipos de alturas a salvar como entreplantas, primeras plantas, descansillos, halls o recibidores a media altura en los que resulta muy difícil la instalación de un ascensor por la falta de espacio o por no resultar rentable económicamente para salvar alturas tan pequeñas. Estas alturas a salvar presentan tramos cortos de escaleras que son muy faciales de subir para cualquier persona, pero para personas con dificultades de movilidad resultan un gran obstáculo. Por ello hemos comenzado a desarrollar un sistema de elevación que permita salvar estos tramos con facilidad y comodidad, cuya instalación y mantenimiento resulte más económico que un ascensor y de esta forma poder ayudar a un amplio sector de personas con movilidad reducida, tanto en el ámbito público como privado. Fruto del deseo de ayudar a las personar con movilidad reducida ha surgido este proyecto para el diseño y calculo de una silla salvaescaleras. Dentro de una amplia gama de posibilidades a la hora de diseñar un sistema de elevación, se ha optado por la silla salvaescaleras modelo CONFORT, que debido a su diseño, características técnicas y características funcionales, la convierten en uno de los sistemas salvaescaleras más cómodos, fiables y económicos del mercado.

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Francisco Villalobos, Alex Mendoza, Basilio Blanco.

1. OBJETIVO DEL PROYECTO 1.1. FINALIDAD En la actualidad existen situaciones en la vida cotidiana que desfavorecen a unas personas frente a otras y es obligación de todos tratar de solventar tales diferencias. Por lo tanto, desde FAB Technology, también se pretende ayudar a lograr tal fin a través de la eliminación de las barreras que crean dichas diferencias.

Figura 1. Tasas por grupos de discapacidad y género. Fuente INE.

Según datos obtenidos de la encuesta sobre Discapacidades, Deficiencias y Estado de salud del Instituto Nacional de Estadísticas realizada en 2012, hay 3.528.22 de españoles que sufren algún tipo de discapacidad o minusvalía. Entre ellas se encuentran aquellas con dificultad para desplazarse, por sufrir problemas de movilidad. En España, según la encuesta, hay 2.088.902 personas que sufren algún tipo de problema para desplazarse fuera o en el ámbito de su hogar, lo cual representa aproximadamente el 5,3% de la población nacional. Entre ellos se encuentran aquellos a los que les supone un problema el hecho de subir o bajar escaleras por sus propios medios, convirtiéndose éstas en muchas ocasiones en barreras infranqueables cuando no reciben ayuda de otros. El principal objetivo que se pretende conseguir con este proyecto, es mejorar la calidad de vida de dichas personas, permitiendo que puedan subir y bajar tramos de escaleras con mayor facilidad y autonomía. 4


1.2. PROPÓSITO Se pretende diseñar un sistema de elevación que permita que las personas con dificultades de movilidad, puedan subir a lugares a los que se tenga que acceder por medio de escaleras, tales como primeras plantas, recibidores, halls o descansillos a media altura, etc. que se encuentren en edificios públicos o viviendas particulares. El sistema de elevación deberá ser fácil de manejar y mantener, también se pretende que ocupe el menor espacio posible, por eso se ha optado por una silla salvaescaleras, que cumple estas características. Se desea que la silla salvaescaleras respete lo más posible el medio ambiente, para ello se utilizarán, en la mayoría de los casos, componentes y materiales totalmente reciclables. El proyecto persigue un diseño de silla que resulte económico en el mercado, por eso el mayor número de piezas posibles se fabricarán en nuestro taller respetando la normalización, de esta forma se abarata el coste de producción. Con esto se pretende que la silla pueda ser aprovechada por un grupo de usuarios lo amplio posible.

1.3. ALCANCE DEL PROYECTO En el proyecto se describirán todas las partes y mecanismos de la silla, así como los componentes y materiales utilizados para su fabricación. Se desarrollaran los cálculos necesarios para que pueda resultar factible su construcción y funcionamiento. Se explicaran todas las características y el funcionamiento de la silla para una mejor comprensión de la misma. Existirá un apartado en el que se expliquen las innovaciones y ventajas que presenta nuestro modelo de silla frente a otras sillas salvaescaleras. Se le prestará especial atención a los distintos sistemas de de seguridad. En el proyecto aparecerán apartados dedicados a la prevención de riesgos laborales, seguridad en el trabajo, presupuesto y todos planos de los distintos componentes de la silla salvaescaleras.

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2. DESCRIPCIÓN GENERAL La silla salvaescaleras CONFORT representa la mejor opción como sistema se elevación para subir tramos de escaleras rectos, gracias a su comodidad y fácil manejo permitirá que las personas con dificultades de movilidad puedan llevar una vida activa e independiente. Con asesoramiento de expertos en ergonomía se ha conseguido un diseño que permite que las personas se sienten con mayor facilidad y comodidad, además de ser una silla simple, robusta y que satisface todos los requerimientos de accesibilidad. Gracias a que la mayoría de los componentes son de fabricación propia, la silla salvaescalras CONFORT es uno de los modelos más económico del mercado, sin por ello desatender las calidades de los materiales empleados. Tanto el sistema de guiado como el mecanismo permiten una instalación rápida y sencilla, por lo que la silla puede ser utilizada el mismo día de su montaje. La silla CONFORT presenta una gran versatilidad para instalarse tanto en el exterior como en el interior de edificios y viviendas, además, gracias a una amplia gama de colores a elegir, la silla quedara bien en cualquier espacio en el que se instale.

Figura 2. Silla salvaescaleras modelo CONFORT. 6


3. CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONAMIENTO 3.1. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES 

La silla CONFORT está diseñada para salvar escaleras de un solo tramo recto con pendiente constante.

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La pendiente de la escalera podrá ser entre 28˚ y 50˚. Para este proyecto se ha tomado como referencia una escalera con pendiente de 33˚

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El recorrido de la escalera es de 4,65 metros aproximadamente, utilizándose un riel de desplazamiento de 5,5 metros. El recorrido máximo podrá ser de 8 metros.

Figura 3. Disposición de la escalera. 

La silla podrá soportar cargas de hasta 110 Kg. sin incluir el peso de la propia silla.

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Dispone de dos velocidades de subida (0,1 m/seg y 0,15 m/seg) y una velocidad de bajada (0,1 m/seg).

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El sistema de guiado que se ha utilizado es de un solo carril o riel de desplazamiento, evitando diseños anticuados con doble carril de sujeción. Con esto se consigue ocupar menos espacio, abaratar el coste de producción, un montaje más sencillo y que el impacto estético sea poco llamativo.

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Francisco Villalobos, Alex Mendoza, Basilio Blanco. 

El anclaje del riel se realizara mediante tornillos al suelo con un total de 5 apoyos, evitando así dañar un gran número de escalones y perforaciones en las paredes.

Figura 4. Sistema de guiado

Figura 5. Sistema de guiado

con doble carril más complejo.

sencillo con un solo carril.

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El desplazamiento se produce por medio de patines con reticulación a bolas, los cuales proporcionan una gran estabilidad ante posibles oscilaciones de la silla, gran resistencia a las cargas y un desplazamiento totalmente silencioso.

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La traslación de la silla se realiza mediante un sistema de piñón-cremallera, que permite transmitir la suficiente potencia desde el motor y también resulta muy silencioso. Patín Cremallera Riel

Figura 6. Riel de desplazamiento.

Figura 7. Traslación con sistema

piñón-cremallera.

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La silla CONFORT permite la posibilidad de instalarse tanto en el exterior como en el interior de edificios públicos o viviendas particulares. En el caso de instalarse en el exterior, los componentes de la silla necesitaran un recubrimiento superficial (sobre todo las piezas metálicas) para soportar las inclemencias meteorológicas. Esto conlleva la desventaja de que el precio final será mayor. (En este proyecto solo se describen piezas y materiales para el interior).

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Puede ser montada en el lado derecho o izquierdo de la escalera, pegada a la pared o a una barandilla.

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Diseño y cálculo de una silla salvaescaleras. 

Su diseño ergonómico con reposabrazos abatibles permiten acceder más cómodamente a la silla.

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Tanto el reposapiés como el asiento también son abatibles, para ocupar el menor espacio posible cuando no se esté utilizando la silla.

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Su diseño compacto permite que se pueda instalar en la mayoría de las escaleras, pero se requiere un ancho mínimo de escalera de 850 mm.

Figura 8. Dimensiones de la silla CONFORT.

3.2. FUNCIONAMIENTO El accionamiento de la silla salvaecaleras se realiza por medio de botones de pulsación mantenida para mayor seguridad. Los botones van colocados en el reposabrazos y son: -Botón 1 para subida a velocidad lenta (0,1 m/seg). -Botón 2 para subida a velocidad rápida (0,15 m/seg). -Botón R para bajada (0,1m/seg).

También se dispone de dos mandos a distancia por infrarrojos para llamar a la silla, los mandos podrán ir situados en un soporte anclado a la pared, uno en el piso superior y otro en el inferior, al final del recorrido o disponer de ellos libremente. Al accionar cualquiera de los botones de la silla o de los mandos a distancia, esta se pondrá en movimiento deslizándose suavemente por el riel, al llegar al final del recorrido superior o inferior se detendrá automáticamente mediante sensores de final de carrera. La potencia para el movimiento la da un motor eléctrico trifásico a 750 r.p.m. de única velocidad y con cambio de sentido de giro. Para obtener las distintas velocidades de subida y de bajada se ha diseñado una caja reductora de engranajes helicoidales. Esta caja es la encarga de proporcionar el giro del piñón sobre la cremallera, para que se realice el desplazamiento de la silla. Para proporcionar la energía se dispone de una batería de 24 V. que podrá ser recargada en posición de reposo y que en caso de corte del suministro eléctrico, dispondrá de una autonomía para 10 recorridos de subida y 10 de bajada aproximadamente. 9


4. DISEÑO DE LA SILLA SALVAESCALERAS Para realizar el diseño de la silla, esta se ha dividido en tres componentes principales que son: 1. Conjunto silla. 2. Sistema de guiado. 3. Sistema de tracción. Cada uno de los componentes tiene su correspondiente apartado en donde se describen sus características, piezas y partes que lo componen, materiales utilizados, funcionamiento y los cálculos realizados para su fabricación.

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Figura 9. Componentes de la silla. 10


5. CONJUNTO SILLA La silla salvaescaleras CONFORT tiene un diseño ergonómico para que resulte más fácil y cómoda su utilización. Cada pieza es fabricada de forma independiente y luego se monta el conjunto de la silla. Todas las piezas, a excepción de las estructuras, están hechas de plástico con moldes de inyección y son las siguientes:

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Figura 10. Piezas del conjunto silla.

1. Mando a distancia. 2. Respaldo. 3. Soporte estructura. 4. Reposabrazos (plegable). 5. Asiento (plegable). 6. Soporte estructura asiento. 7. Soporte reposapiés. 8. Soporte fijo reposapiés.

9. Soporte piernas 10. Reposapiés. 11. Cinturón de seguridad . 12. Unidad de control. 13. Estructura. 14. Cajón. 15. Placa soporte.

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El diseño de la silla está pensado para que el usuario pueda sentarse y levantarse con comodidad y seguridad.

Figura 11. Silla salvaescaleras CONFORT.

Para ganar espacio cuando no se utilice el salvaescaleras, se puede plegar el asiento hacia arriba. Los reposabrazos también pueden plegarse para que sentarse y levantarse sea más cómodo. El reposapiés puede plegarse hacia el soporte de piernas.

Figura 12. Silla salvaescaleras CONFORT (plegada).

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Para manejar la silla salvaescaleras se puede utilizar la unidad de control del reposabrazos o los mandos a distancia colocados en ambos pisos.

Figura 13. Control de silla salvaescaleras CONFORT.

5.1. MANDO A DISTANCIA Forma parte de la unidad de control de la silla salvaescaleras. Con los mandos a distancia, se puede manejar la silla salvaescaleras inalámbricamente. De esta manera el usuario puede, desde la distancia, hacer subir o bajar la silla salvaescaleras de uno a otro piso, sin accionar los mandos del reposabrazos. Estos mandos vienen con una base soporte para montarlos en el lugar deseado. Los mandos funcionan con señal de infrarrojos, por lo que es necesario separarlos de sus bases para dirigirlos hacia la transmisión receptora, sobre todo en paredes oscuras.

Figura 14. Mando a distancia

Figura 15. Soporte para Mando.

FUNCIONAMIENTO DE LOS MANDO A DISTANCIA Los comandos de los mandos a distancia se envían por vía digital y luz de infrarrojos (IR) a uno de los dos receptores de IR en las tapas de la unidad de tracción. Para el envío digital se utiliza una codificación sencilla. Los procesadores envían directamente este código a la placa principal y lo convierten en una señal de envío. 13


Los botones de llamada de los mandos a distancia son de pulsación mantenida, con lo cual, durante el recorrido, se deberá seguir manejando el mando a distancia. Si, durante el recorrido, se suelta el botón del mando, la silla se detendrá. Si no se dirige bien el mando a distancia hacia uno de los receptores de IR, la silla se detendrá igualmente.

5.2. RESPALDO Las sillas Confort ofrecen un respaldo moldeable a la morfología de la espalda para proporcionar seguridad y eliminar la sensación de vértigo que pueda sentir la persona cuando da la espalda al hueco de la escalera. El respaldo esta hecho en su totalidad de plástico, concretamente de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado. Este tipo de plástico ofrece rigidez, alta resistencia al impacto, peso ligero, baja absorción de humedad, alta fuerza extensible y además no es toxico. (En adelante, todas las piezas de la silla fabricadas con HDPE presentarán estas propiedades aunque no se describan). El proceso de fabricación se realiza por medio de moldeo por inyección. La parte sobre la que reposa la espalda va acolchada y tapizada. El respaldo va insertado en el soporte de estructura y se fija mediante tornillos de acero M5x5 DIN 7500.

Figura 16. Respaldo.

5.3. SOPORTE ESTRUCTURA El soporte estructura es donde van a ir montadas todas las partes de la silla propiamente dicha. Aunque no vengan descritos, los ingenieros de la empresa se han encargado de realizar los cálculos necesarios para su fabricación, además se ha sobredimensionado para que pueda resistir los esfuerzos a los que será sometido. Este conjunto lo forman una placa base de acero que va anclada a la estructura inferior y encima va anclada una estructura de 8 barras de de acero, dos en “U” (25x25 mm), una cuadrada horizontal (25x25 mm), dos cuadradas verticales (25x25 mm), que hacen un ángulo de 90º con respecto a la anterior y tres cuadradas horizontales (19x19), fijadas a la anterior para reforzar el respaldo y para poder anclar el soporte estructura asiento y el respaldo. 14


En la base hay unas aletas donde se anclan los reposabrazos, como se puede observar en la figura.

Figura 17. Soporte estructura.

5.4. REPOSABRAZOS Los reposabrazos son plegables individualmente para facilitar el acceso a la silla al sentarse y al levantarse, y además, permiten reducir el espacio que ocupa la silla salvaescaleras cuando esta no se utiliza. ( Fig. 18). Están compuestos de dos piezas: soporte reposabrazos y reposabrazos. Aloj ami ent o reposab razos

Aloj ami ent o c inturón de seg urid ad

Figura 18. Reposabrazos plegables.

Figura 19. Soportes reposabrazos. 15


El soporte reposabrazos va fijado a las aletas del soporte estructura por medio de tornillos de acero M6x6 DIN 912. En la parte superior va situado el reposabrazos por medio de pasadores de plástico (HDPE) y un poco más abajo tienen un hueco para alojar las correas del cinturón de seguridad. (Fig. 19). En los reposabrazos, que descansan sobre sus soportes, es donde se aloja el sistema del control de la silla. De forma opcional, también se pueden fabricar con reposa vasos. Tanto el reposa vasos, como los botones para el control de la silla, pueden ir situados en el reposabrazos izquierdo o en el derecho, pero nunca juntos. (Fig. 20). Aloj ami ent o botones d e control

Reposa vasos

Figura 20. Reposabrazos izquierdo y derecho.

Tanto el reposabrazos como el soporte se fabrican de forma independiente, pero ambos están hechos de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado, por medio de moldes de inyección.

5.5. ASIENTO El asiento va montado sobre el soporte estructura asiento y puede plegarse hasta 85º hacia el respaldo, manteniéndose plegado mediante una bisagra especial que lleva incorporado entre la silla y el soporte, para reducir el espacio que ocupa la silla salvaescaleras cuando esta no se utiliza. ( Fig. 21).

Figura 21. Asiento plegado.

Figura 22. Asiento.

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El asiento está fabricado en su totalidad de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado con molde de inyección. La zona para sentarse va acolchada y tapizada para mayor comodidad. (Fig. 22).

5.6. SOPORTE ESTRUCTURA ASIENTO Está fabricado en su totalidad de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado por sistema de moldeo por inyección. Sirve de alojamiento para el asiento y le permite plegarse. Va fijado al soporte estructura por medio de tornillo de acero M8x14 DIN 912.

Figura 23. Soporte estructura asiento

5.7. SOPORTE REPOSAPIÉS Está hecho de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado, pero de un color distinto al del resto de la silla para diferenciarlo. Su fabricación también se realiza por sistema de moldeo por inyección. (Fig. 24).

Figura 24. Soporte reposapiés.

El soporte reposapiés va colocado entre el asiento, al cual va fijado por medio de un pasador de HDPE que le permite bascular, y el soporte piernas. Sirve para plegar la silla, tirando de él hacia arriba se consigue que el asiento y el soporte piernas queden plegados contra el respaldo de una forma sencilla. Tirando de él hacia abajo se consigue desplegar la silla para su utilización. (Fig. 25).

Figura 25. Plegado de la silla. 17


5.8. SOPORTE FIJO REPOSAPIÉS También está hecho de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado y es del mismo color que el soporte reposapiés. Va colocado al lado del soporte reposapiés y fijado al asiento por medio de un pasador. Sirve de tope para que una vez desplegada la silla el soporte piernas quede colocado en la posición correcta para su utilización.

Figura 26. Soporte fijo reposapiés.

5.9. SOPORTE PIERNAS Al igual que el resto de la silla está hecho de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado. Sirve principalmente para poder apoyar las piernas y para fijar el reposapiés al conjunto de la silla.

Figura 27. Soporte piernas.

5.10. REPOSAPIÉS Está hecho de polietileno de alta densidad (HDPE) tintado y su fabricación también se realiza por sistema de moldeo por inyección. La parte donde se apoyan los pies va tapizada para evitar que las personas puedan resbalar con el plástico (Fig. 28). Puede plegarse para reducir el espacio que ocupa la silla mediante un eje que se introduce en el soporte piernas y que en su interior lleva un resorte, el cual le permite mantenerse plegado (Fig. 29).

Figura 28. Reposapiés.

Figura 29. Resorte interior eje. 18


5.11. CINTURÓN DE SEGURIDAD Para evitar movimientos del usuario y proporcionarle seguridad se ha colocado un cinturón de seguridad retráctil que está compuesto de dos partes. Cada una de las partes está formada por el sistema de cierre y una correa que se aloja en el interior de los soportes reposabrazos.

Figura 30. Cinturón de seguridad.

5.12. UNIDAD DE CONTROL DE LA SILLA Como se ha mencionado anteriormente, la unidad de control puede ser montada tanto en el reposabrazos derecho (estándar), como en el izquierdo. La unidad de control está conectada a la placa principal mediante un cable. Está formada por tres botones que proporcionan las distintas velocidades de subida y bajada. Para dar movimiento a la silla los botones deben mantenerse pulsados durante todo el recorrido, en el momento que se deja de pulsar el botón, la silla se para automáticamente. Para cambiar de velocidad, primero se debe soltar un botón y luego pulsar otro. La silla nunca funcionará con dos botones pulsados a la vez.

Figura 31. Unidad de control de la silla.

Los botones son de distinto color para distinguir las diferentes velocidades, que son:

Botón 1. Subida lenta

Botón 2. Subida rápida. 19

Botón R. Bajada.


5.13. ESTRUCTURA Entendemos como estructura el conjunto de barras sobre las que se apoyan todos los elementos de la silla y que van unidos a esta, a través del soporte estructura, fijado mediante 4 pernos de acero M8x20 DIN 933. Constará de 2 tubos de acero AP 11 de perfil cuadrado 50x50x2, que soportarán el peso de la silla y de su ocupante y de un tercer tubo, también soldado, de acero AP 11 de perfil cuadrado 20x2 x2, que soportará parte del peso del cajón.

Figura 32. Estructura.

5.14. CAJÓN El cajón está formado por una estructura de tubos de acero AP11 de perfil rectangular, a dicha estructura va fijado el suelo del cajón mediante pernos de fijación M8x25 DIN 933. El suelo está fabricado en chapa de acero de 10mm de espesor y sobre él se colocará la caja reductora de velocidad y el resto de componentes del mecanismo de tracción. El cajón va cubierto con una carcasa fabricada de polietileno de alta densidad (HDPE) tintad de 2,5mm de espesor. La carcasa se puede separar en dos partes para que resulte más fácil de montar y sobre todo, para que se pueda desmontar con facilidad en caso de que se tenga que realizar alguna reparación.

Figura 33. Cajón. 20


5.15. PLACA SOPORTE La placa soporte está fabricada en acero y sobre ella se monta la estructura con todo el conjunto de la silla. La placa se fijará a los carros guia con reticulación a bolas mediante tornillos M5x25 DIN 912, de esta forma el conjunto de la silla se podrá deslizar sobre el riel.

Figura 34. Placa soporte.

6. SISTEMA DE GUIADO El sistema de guiado está compuesto por las distintas partes que se encargarán de que la silla pueda desplazarse del nivel inferior al superior y viceversa.

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1. Riel.

4. Cremallera

2. Pata de apoyo.

5. Alimentación de la batería.

3. Patín.

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6.1. RIEL El riel es una de las partes más importantes de la silla salvaescaleras, sobre él recae todo el peso de la propia silla y del usuario que la utiliza y para su diseño deben realizarse los cálculos necesarios para comprobar que soporta dicha carga. También es el encargado de proporcionar el recorrido desde una planta a otra y sobre él se desliza la silla, por eso es muy importante que la elección del tipo de riel y el sistema de guiado sean los adecuados. Para este proyecto se ha optado por un sistema de guiado de riel único, frente a otros sistemas de doble carril de apoyo, que resultan anticuados, aparatosos y de mayor dificultad en el montaje. El riel único va apoyado sobre patas ancladas al suelo y pegado a un lado de la escalera, por lo que el impacto estético resulta poco llamativo. El riel está fabricado a partir de un perfil hueco de sección cuadrada, pero con algunas modificaciones. Sobre él se construyen dos carriles paralelos para guiar a los patines en su desplazamiento, de forma que la sección hueca y los carriles forman un mismo perfil. Con estos dos carriles y cuatro patines de reticulación a bolas (dos por carril), nos aseguramos que el sistema de guiado resiste las posibles oscilaciones de la silla. Carriles uía.

Figura 35. Riel de desplazamiento.

El riel es de aluminio 6063 T5 (aleación de aluminio-magnesio-silicio) para reducir su peso y está fabricado por medio de extrusión. En la parte baja de los laterales del riel, se taladraran agujeros pasantes para fijar las patas y, a media altura aproximadamente, se taladrarán los agujeros para fijar la cremallera al lateral del riel. Aguj eros p ara las patas de apoyo.

Aguj eros p ara crem allera

Figura 36. Agujeros de fijación del riel.

La longitud total del riel es de 5,5 metros y se puede fabricar en una sola pieza o fabricar en dos partes de 2,75 metros cada una, con lo que resulta más fácil su transporte. Al principio y al final del riel van colocados sensores de proximidad para determinar los finales de carrera. 22


CALCULOS PARA DETERMINAR LAS DIMENSIONES DEL RIEL Para dimensionar el riel, hay que realizar una serie de cálculos que nos aseguren que este es capaz de soportar las cargas o esfuerzos a los que está sometido. Hay dos formas de realizar estos cálculos: 1. Primero se realizan los cálculos que determinan las dimensiones mínimas del riel y el número de apoyos capaces de soportar las cargas, y después, se procede a dimensionar el riel en base a estos cálculos. 2. Primero se determinan las dimensiones del riel y el número de apoyos, y después, se realizan los cálculos para comprobar que con estas dimensiones se soportan los esfuerzos. Para este proyecto se ha optado por la segunda opción, dado que la longitud del riel va en función de las dimensiones de la escalera y que las dimensiones de la sección dependen de los dos carriles guía que tiene en la parte superior. El riel soporta un esfuerzo a flexión que viene dado por el peso de la silla y de su ocupante (110 Kg máx. del ocupante + 60 Kg Aporx. de la silla = 170 Kg), se toma como valor aproximado 200 Kg. Para determinar que el riel aguanta sin romper, hay que comprobar que la tensión de trabajo (σ t) a la que está sometido es inferior a la tensión admisible (σA). Para calcular la tensión de trabajo (σ t) y la tensión admisible (σ A) utilizaremos las siguientes fórmulas:  =

en donde: • •

  −

MF max = Momento flector máximo. W x-x = Modulo resistente a flexión.  =

en donde: • •

( 6.1)

 

( 6.2)

σL = Límite elástico del aluminio 6063 T5. n = Coeficiente de seguridad.

Para conocer el momento flector máximo, debemos saber la distancia máxima existente entre apoyos, ya que, dicho momento, se producirá en el punto medio entre los apoyos.

Figura 37. Esquema de la distancia máxima entre apoyos del riel. 23


El momento flector máximo se calcula con la siguiente fórmula:   =  ∙ 

en donde: • •

( 6.3)

RA= Reacción en el apoyo A. LA= Distancia del apoyo A, a la carga.

 =  ∙

 

= 200 ∙

600 1200

→  = 100

  =  ∙  = 100 ∙ 600 →   = 60000  ∙  

El modulo resistente a flexión se calcula con la siguiente fórmula: − =

en donde: • •

 

( 6.4)

I= Momento de inercia de la sección del riel. = Distancia del centro de gravedad a la fibra más alejada.

Para calcular el momento de inercia, consideramos la sección del riel como un cuadrado, sin tener en cuenta los redondeos y los dos carriles guía:

Para hallar el momento de inercia de una sección cuadrada se utiliza la siguiente fórmula: =

4 12

( 6.5)

Pero por tratarse de una sección hueca, hay que restar el momento de inercia del lado menor al momento de inercia del lado mayor:  =    =

1204  1004 12 24

→  = 8946666,74


− =

8946666,74 84,85

= 105440,973

Por lo tanto la tensión de trabajo que soporta el riel es:  =

60000  ∙   105440,973

= 0,57/2

Para conocer la tensión admisible, debemos saber cuál es el límite elástico del material con que está fabricado el riel, que es aluminio 6063 T5 y que se obtiene de la siguiente tabla:

Figura 38. Tabla de propiedades mecánicas del aluminio 6063.

El coeficiente de seguridad que se aplicara es n= 5  =

 

=

170/ 2 5

=

17/ 2 5

= 3,5/2

Como la tensión de trabajo que soporta el riel es menor que la tensión admisible (σt< σA), queda comprobado que el riel aguanta perfectamente el peso de silla y su ocupante.

6.2. PATAS DE APOYO Las patas de apoyo que se van a utilizar para la silla modelo CONFORT son regulables en altura, por lo que un mismo modelo de pata, se pude utilizar en todas las escaleras independientemente de cuál sea la altura de sus escalones. Van ancladas al suelo por medio de tacos y tornillos M10x30 y son un total de 5 patas de apoyo.

Figura 39. Pata de apoyo regulable en altura. 25


Están compuestas de dos piezas, una fija que va anclada al suelo y otra regulable que se fija al riel por medio de pernos de acero M10x150 con sus correspondientes tuercas. El material utilizado para la construcción de ambas piezas es acero templado. La pieza regulable lleva dos pasadores que se introducen en los agujeros de la parte fija. Estos pasadores están trabajando a cizalladura, por lo tanto hay que realizar los cálculos necesarios, para comprobar que la sección de los pasadores soporta sin romper el esfuerzo al que son sometidos.

Pasadores Ø10mmque sopo rtan esfuerzos de cizalladura

Cuando la silla en su recorrido pasa por encima de las patas, los pasadores soportan una carga máxima de F= 200Kp. Para comprobar que soportan dicha carga, se calcula la tensión a cortadura que soportan y comprobamos que sea menor que la tensión admisible para piezas fabricadas en acero. Tensión de cortadura (τ t):  =

en donde: • •



( 6.6)



F= Esfuerzo soportado. SO= Superficie de la sección del pasador.  =  ∙  2 =  ∙ 52 = 78,542

Como hay dos pasadores que soportan la carga, la formula queda así:  =

 2 ∙ 

=

200 2 ∙ 78,542

= 2,55 / 2

La tensión admisible a cortadura para piezas fabricadas en acero duro, la obtenemos de la tabla de la siguiente página ( figura 40). Tomando el valor más pequeño por ser el más desfavorable, obtenemos que la tensión admisible es τ A = 320Kg/cm 2 = 3,2Kp/mm 2. Como la tensión a cortadura que soportan los pasadores es menor que admisible, aguantarán los esfuerzos perfectamente sin romper.

26


Figura 40. Tabla de las características de los materiales. 27


6.3. PATIN O CARRO CON RETICULACIÓN A BOLAS Para que la silla pueda realizar su recorrido a lo largo del riel, se han colocado cuatro carros con reticulación a bolas (dos en cada carril guía) de la marca “Schaeffler Iberia S.L.” o “Grupo Schaeffler (antiguamente “INA Rodamientos S.A.” y “FAG”); modelo KUVE20-B-SN. Se han dispuesto de esta forma porque sobre ellos descansa todo el peso de la silla y así nos aseguramos que aguanten dicha carga y las posibles oscilaciones que se puedan producir por el peso de los usuarios. Se ha optado por este sistema de carros con reticulación a bolas porque proporcionan un deslizamiento suave, son silenciosos, no son muy costosos y aguanta cargas muy superiores a las que transmite la silla.

Figura 41. Carro con reticulación a bolas.

CARACTERÍSTICAS DIMENSIONALES H

27 mm

B

44 mm

L

71,4 mm

b

20 mm Tolerancia: -0,005 / -0,03

G2

M5 Para tornillos DIN ISO 4762-12.9

H1

4,5 mm

H5

5,25 mm

h

17 mm

h1

9,1 mm

JB

32 mm

JL

36 mm

J L6

11,4 mm

L1

50,4 mm

LS

1,3 mm

S

0,8 mm

T5

7,5 mm

W6

6 mm Ancho de llave

Figura 42. Dimensiones del carro.

28


SISTEMA DE RETICULACIÓN El carro KUVE20-B-SN viene con cuatro hileras de bolas. Los sistemas con recirculación de cuatro hileras de bolas son guías longitudinales en calidad X-life. Se caracterizan por unas propiedades tecnológicas mejoradas, mayor robustez y una duración de vida más larga. Para evitar los ruidos de recirculación, los elementos rodantes se guían mediante distanciadores de plástico, los llamados Quad-Spacer. Con ello, estos sistemas lineales tienen un funcionamiento más silencioso que las ejecuciones sin jaula. Un distanciador guía dos elementos rodantes contra la pista de rodadura, uno de ellos para las cargas de compresión y el otro para las cargas de tracción. Como los distanciadores no son elementos de cadena continuos, se excluyen los esfuerzos de flexión y de tracción, especialmente en la zona de reenvío.

Figura 43. Quad-Spacer.

CAPACIDAD ED CARGA Las hileras de bolas están dispuestas en dos puntos de contacto, en disposición en O y con un ángulo de contacto de 45 ° respecto a las pistas de rodadura. Estos sistemas de guiado lineal absorben cargas desde todas las direcciones, excepto en la dirección del movimiento, y momentos alrededor de todos los ejes.

mW

0,29 kg Peso del carro

C

13100 N Capacidad de carga dinámica

C0

27000 N Capacidad de carga estática

M0x

332 Nm Momento estático alrededor del eje X

M0y

240 Nm Momento estático alrededor del eje X

M0z

240 Nm Momento estático alrededor del eje Z.

Figura 44. Capacidad de carga y ángulo de contacto. 29


LUBRICACIÓN Los sistemas con recirculación a bolas KUVE20-B-SN son apropiados para la lubricación con aceite y con grasa; los sistemas se suministran con un engrase inicial. Se lubrican a través del engrasador (frontalmente) situado en el cabezal. El engrasador frontal se incluye en el suministro. Gracias a los depósitos de lubricante integrados en el carro, estos sistemas lineales cuentan con unos períodos de reengrase más largos y pueden ser libres de mantenimiento. 1. Cámaras de engrase integradas con depósito de grasa. 2. Obturador longitudinal estándar. 3. Obturador longitudinal opcional. 4. Rascadores elásticos en las caras frontales. Figura 45. Capacidad de carga y ángulo de contacto.

SISTEMA DE FRENO Y DE BLOQUEO Dos de los cuatro carros, llevaran integrado un sistema de freno y de bloqueo para evitar que toda la fuerza de frenado, recaiga sobre el motor, cuando la silla este parada. Funcionamiento: Tres columnas con muelles de platillo generan la fuerza de freno y de bloqueo, (Figura 46) Gracias a este sistema mecánico de resortes, el elemento trabaja de forma muy fiable sin energía externa. La transmisión de fuerza a las zapatas de frenado se realiza mecánicamente. Si la función de sujeción y de freno se activa, las columnas de resortes desplazan una guía deslizante en forma de cuña entre los lados superiores del cuerpo básico en forma de H. Éste presiona los lados superiores hacia fuera y los inferiores hacia dentro. Las zapatas de frenado presionan sobre el carril-guía, sin embargo no rozan las pistas de rodadura. El sistema de frenado y bloqueo está activado de forma permanente cuando la silla este parada, independientemente de su posición. Se desactivará cuando se ponga en marcha.

1. Columnas con muelles de platillo. 2. Guía deslizante en forma de cuña. 3. Cuerpo básico en forma de H. 4. Zapatas de freno. 5. Carril-guía. Figura 46. Componentes funcionales de frenado.

30


6.4. CREMALLERA Como se ha mencionado anteriormente, la tracción de la silla se realiza con un sistema de piñón-cremallera. El piñón forma parte de una caja reductora de velocidad y transmite la potencia necesaria para desplazar la silla por la cremallera, que va colocada a lo largo de todo el riel. De esta forma el movimiento circular del piñón, se transforma en movimiento lineal con la cremallera. La cremallera va fijada en un lateral del riel con tornillos de acero M6x155 DIN 912. Está dividida en 5 partes que quedan unidas una vez que se fijen al riel.

Figura 47. Cremallera

6.5. ALIMENTACIÓN DE LA BATERÍA En el extremo del riel va colocada una tapa de plástico con unos conectores, que sirve para proteger a las personas de los filos del riel y también para recargar la batería cuando entra en contacto con los conectores. Esta tapa con conectores está colocada en extremo inferior del riel, en la planta baja, mientras que en el otro extremo, en la planta de arriba, solo va colocada una tapa sin conectores. La batería utilizada es de 24V marca YUASA, modelo REC10-24 y va colocada en el cajón de la silla. Los contactos de recarga se conectan a la red mediante un cargador eléctrico (transformador) marca ThyssenKrupp de tensión de entrada: 230 V, 50/60 Hz y tensión de salida: 24V. Para realizar al recarga la silla tiene que estar parada en el piso inferior.

1

1. Cargador. 2. Batería.

2

3. Tapa con conectores. 3

Figura 48. Recarga de la batería. 31


7. CAJA REDUCTORA DE VELOCIDAD En este apartado se va a proceder a describir y a explicar el funcionamiento de la caja reductora que se ha diseño para el correcto funcionamiento de la silla salvaescaleras. Se dividirá en los siguientes apartados: •

•

•

•

•

•

•

•

ELECCIÓN DEL MOTOR: En el que se procederá a describir el tipo y el modelo del motor elegido. CAJA DE VELOCIDADES: En el que se describe el tipo de la caja de velocidades escogido para este proyecto y se explica su funcionamiento. SISTEMA DE ENGRANE LATERAL: En el que se explica y se justifica el método por el cual se realizará el engrane de cada una de las marchas que tendrá la silla salvaescaleras. ESQUEMAS DE LOS AUTOMATISMOS PARA REALIZAR EL MOVIMIENTO: En el que se detallan los diferentes esquemas necesarios para automatizar el sistema de engrane y la puesta en marcha del motor. PLC: En que se definirá el concepto de PLC y se procederá a la elección de uno de estos. CÁLCULO Y JUSTIFICACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE LAS VELOCIDADES: En el que se calcularán las relaciones que deben existir entre los diferentes elementos mecánicos para que se produzcan las distintas velocidades. DIMENSIONADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS: En el que se va a proceder a explicar y dimensionar cada uno de los elementos de la caja reductora. POTENCIA Y RENDIMINETO DEL CONJUNTO: En el que se calculará la potencia transmitida por el motor para se produzca el movimiento y su rendimiento.

7.1. ELECCIÓN DEL MOTOR Para este proyecto se va a utilizar un motor eléctrico trifásico de una sola velocidad. Estos motores, normalmente, se suelen construir de 3000, 1500, 1000 o 750 r.p.m. que se corresponden a 2, 4, 6 y 8 polos respectivamente. Debido a la baja velocidad que se necesita para desarrollar el movimiento de la silla salvaescaleras se ha decidido escoger un motor que gire a 750 r.p.m ., es decir, la opción que menos r.p.m. da. Se utilizará una caja de velocidades constituida por engranajes para conseguir las velocidades de avance que debe tener la silla salvaescaleras; mientras que la velocidad de retroceso se conseguirá gracias a otra característica del motor, ya que se trata de un motor con inversión del sentido de giro . Por tanto, y de acuerdo con lo dicho anterior anteriormente, se ha escogido el motor cuyo modelo es 2201 pacesetter 30R de la marca “Integra Motor” . Esta elección también ha estado muy condicionada debido al espacio libre disponible que existe para la caja reductora, ya que se trata de un espacio relativamente pequeño; y por tanto se ha tenido que escoger un motor de tamaño reducido, como es el caso. 32


Figura 49. Motor trifásico 750 r.p.m.

7.2. CAJA DE VELOCIDADES Tal y como se ha comentado con anterioridad, la silla salvaescaleras deberá de disponer de dos velocidades de avance o subida, una a 10m/s y la otra a 15m/s; y además, una de retroceso o bajada a 0,10m/s. Las velocidades se conseguirán mediante sistemas de engranajes. El hecho de haber previsto que una de la velocidades de avance coincide con la de retroceso (0,10m/s) y de que el motor trifásico tiene la opción de invertir el sentido de giro, hace posible conseguir todas las velocidades mediante dos sistemas de engranajes; uno para las velocidades de 0,10m/s, y otro para la de 0,15m/s. Por tanto, y de acuerdo a lo mencionado anteriormente, se ha proyectado una caja de velocidades compuesta de dos ejes. En el primer eje, o eje conductor, irán montados los piñones correspondientes a ambas velocidades, y estos, girarán de manera solidaria a este. Mientras que en el segundo eje, o eje conducido, irán montadas las ruedas dentadas que darán la salida, ya que, en este eje irá montado también el piñón que engranará con la cremallera para producir el desplazamiento de la silla salvaescaleras. Las ruedas deben estar siempre engranadas entre sí, ya que si no fuese así, se acabaría perdiendo el engrane siendo imposible recuperarlo. Esto significa que si las ruedas conducidas fuesen montadas de manera solidaria al eje conducido (al igual que sucede en el eje conductor) se le estarían suministrando a este ambas velocidades, algo que es físicamente imposible; por tanto, estas ruedas deberán ir montadas “locas” sobre el eje, permitiendo que se produzca movimiento en ambos sistemas de engranajes, pero no llegando a transmitirle el movimiento al eje conducido. Este movimiento se conseguiría con un sistema auxiliar que conectaría la rueda dentada correspondiente al eje para que le transmita el movimiento. Para conseguir que las ruedas conducidas giren locas sobre su eje, se montarán sobre rodamientos. Rueda conducida

Rodamiento

Rodamiento

Figura 50. Rueda conducida montada sobre rodamientos. 33


Además, hay que añadir un sistema de seguridad para impedir que la rueda conducida se desplace longitudinalmente a lo largo del eje. El sistema escogido para desarrollar esta función ha sido el de usar arandelas circlip . Estas arandelas deben colocarse a ambos lados de la rueda en unas hendiduras que se le han hecho previamente al eje quedando fuertemente ancladas a él.

Arandela circlip

Piñón

Eje conducido

Figura 51. Detalle de la colocación de las arandelas circlip.

Un dato importante a la hora de dimensionar los elementos de la caja de velocidades es que la distancia entre ejes debe ser la misma para ambos sistemas de engranajes. De no ser así, habría que utilizar un sistema diferente al que se está planteando que dificultaría enormemente el diseño y encarecería considerablemente el proyecto. Aunque se podrían haber utilizado engranajes rectos para diseñar la caja de velocidades, se ha decido utilizar engranajes helicoidales debido a que ofrecen una marcha suave y silenciosa (al contrario que los rectos) que resulta muy interesante para el diseño de estos elementos que requieren de cierta precisión (sin golpes bruscos, etc.) y en los que no interesa absolutamente nada que sean ruidosos dependiendo de donde se vaya a instalar la silla salvaescaleras; aunque sus montajes son más costosos que en el caso de los rectos.

Eje conductor

Eje conducido

Figura 52. Caja de velocidades. 34


7.3. SISTEMA DE ENGRANE LATERAL Una vez definida la caja de velocidades, se va a proceder a elegir y definir el sistema mecánico que hará que las ruedas que en principio giran locas sobre el eje conducido se anclen a este para trasmitirle el movimiento. Este sistema conectará tan sólo una de las ruedas dentadas al eje según se quiera obtener una velocidad u otra, dejando que la otra rueda dentada siga girando loca sobre él. Al realizarse este anclaje, el piñón, que está montado sobre el eje conducido, girará sobre la cremallera, que está fija, produciéndose así el movimiento de la silla. Antes de poder elegir el sistema que se va a utilizar para realizar dicho anclaje hay que definir un aspecto muy importante: la manera en que se va a realizar el cambio de marcha. Hay dos tipos principales: •

•

En marcha: Este tipo de sistemas permite hacer cambios de velocidad mientras el conjunto mecánico se encuentra en movimiento. Requiere de la utilización de un embrague y de un sistema de engrane que se realiza con un conjunto mecánico denominado “sincronizador”. Este tipo de sistemas es muy utilizado en las cajas de cambio de los vehículos, por ejemplo. Requiere de un exhaustivo proceso de diseño y cálculo y de una inversión económica importante. En parado: En este otro tipo de sistemas, el cambio de marcha debe realizarse en parado, es decir, que si el conjunto mecánico se encuentra en movimiento, habrá que pasar por parada para poder realizar el engrane de una nueva marcha. Aunque a priori esto parece un inconveniente, este tipo de sistemas no requieren de una inversión económica tan grande como con los anteriores, no requieren de embrague, y además, tampoco requiere de un complicado conjunto mecánico, como el sincronizador, para realizar el engrane.

Analizadas ambas posibilidades, se ha decido que el cambio de marcha se va a realizar en parado . Una de las maneras de realizar el engrane es la utilizar dientes laterales rectangulares , que es la manera por la que se ha optado en este proyecto.

Figura 53. Ejemplo de piñón con dientes laterales rectangulares. 35


Este sistema de dientes laterales deben llevarlo ambas ruedas conducidas, ya que van a ser ellas las que den las distintas velocidades. El anclaje al eje conducido se consigue mediante otro elemento denominado manguito . El manguito debe llevar dientes rectangulares laterales también que encajen perfectamente con los dientes de las ruedas, consiguiéndose así el engrane que se estaba buscando.

Figura Figu ra 54. Ejemplo de engrane mediante dientes laterales rectangulares.

En el caso de este proyecto, el manguito deberá ir dentado lateralmente a ambos lados ya que este mismo maguito engranará o bien con una de las ruedas o bien con la otra para poder dar ambas velocidades (en el caso de las velocidades de avance). Además, se precisará de un manguito más, dentado solamente por uno de sus lados para poder obtener la marcha de retroceso. Esto es así, debido a que los dientes rectangulares solo realizan perfectamente el engrane en uno de los sentidos de giro, “desengranándose” en el otro.

Manguito Marchas de avance

Manguito Marcha de retroceso

Figura 55. Manguitos de acople lateral. 36


Por tanto, y de acuerdo a lo mencionado anteriormente, los manguitos no deben estar siempre engranados, solo deben estarlo cuando se quiera conectar la rueda en cuestión al eje conducido para que le transmita la velocidad (uno de ellos, nunca ambos). Por tanto, en reposo, los manguitos deben encontrarse “desengranados” de las ruedas, permitiéndoles que giren locas, ya que estos, sí giran solidariamente con el eje y en cuanto se produjese el engrane, se transmitiría el movimiento.

Figura 56. Posición de los manguitos sobre el eje conducido

Una vez definido esto, quedaría por idear un sistema que permita que los manguitos se desplacen de manera longitudinal a lo largo del eje para que se logre el engrane. Se ha decido utilizar un sistema basado en horquillas (una por cada manguito). Cada horquilla, deberá “abrazar” al manguito de tal manera que al desplazarse esta, el manguito se desplace de forma solidaria con ella. Sin embargo, la horquilla no debe girar junto con el manguito y el eje; por lo que habrá que añadir un elemento entre ambos que permita que el manguito gire, y la horquilla, no. El elemento en cuestión, es un rodamiento.

Figura 57. Conjunto manguito-rodamiento-horquilla. 37


Tal y como se puede observar en la figuras, los manguitos de acople lateral se han diseñado con una geometría un tanto inusual. Esto es así para conseguir que el rodamiento encaje y se ajuste perfectamente con él sin necesidad de utilizar un sistema auxiliar. Sin embargo, el problema reside en que con esta geometría sería imposible realizar el montaje de estos dos elementos; por tanto, se ha tomado la determinación de que el manguito se fabrique en dos piezas unidas mediante tornillos, haciéndolo así un elemento mecánico desmontable.

Figura Figu ra 58. Detalle de del montaje de los manguitos laterales

Normalmente, las horquillas suelen montarse sobre una o varias barras desplazables, que al moverse estas, obligan a la horquilla a moverse también. Este sistema de barras desplazables suele utilizarse cuando las marchas/velocidades a obtener son numerosas, porque entre otras cosas, ocupan un espacio reducido (por ejemplo, en vehículos). Sin embargo, para este proyecto, en el que sólo se han de obtener dos velocidades, se optado por algo más sencillo. Se acoplarán a la caja reductora un par de cilindros hidráulicos (uno por cada horquilla) y se montarán las horquillas directamente sobre los vástagos de los mismos, de tal manera, que al producirse la carrera en ellos, la horquillas se desplazarán consiguiendo el engrane de los manguitos con las ruedas dentadas.

Figura Figu ra 59. Detalle de la unión horquilla-cilindro hidráulico.

38


Los cilindros serán activados mediante pulsadores. Estos pulsadores se encontrarán directamente en la silla, más concretamente, en el reposa-brazos, y constituirán la botonera que dará las distintas velocidades. Serán accesibles al usuario de manera que pueda elegir la velocidad a la que desea desplazarse. En caso de que se quiera cambiar la velocidad, será imprescindible pasar antes por parada (tal y como se ha comentado con anterioridad). Los cilindros serán manejados mediante finales de carrera, de manera que cuando se haya completado esta, uno de ellos dará la señal al motor para su activación/arranque. De esta manera, se asegura que el motor comenzará la marcha una vez ha engranado el manguito con la rueda correspondiente. También deben existir finales de carrera sobre el conjunto riel-cremallera para que realicen la desconexión del motor una vez que se ha completado el movimiento de la silla; o bien de subida, o bien de bajada. Por este motivo, estos finales de carrera se situarán al inicio y al final del conjunto mencionado.

Figura 60. Sistema de engrane lateral.

39


7.4. ESQUEMAS DE LOS AUTOMATISMOS PARA REALIZAR EL MOVIMIENTO Tal y como se ha comentado anteriormente, el acople lateral de los manguitos con las ruedas dentadas se realizará mediante cilindros hidráulicos. Aunque a priori, los acoples laterales pueden parecer que se realizan de manera rápida y sencilla, los cilindros deben llevar consigo todo un sistema de automatización para conseguir que el acople se realice correctamente. Para este proyecto se ha decidido utilizar un sistema electro-hidráulico, debido a que los propios botones que se sitúan en el reposa-brazos (botonera) de la silla serán los pulsadores que harán que funcione dicho sistema; y estos, deben ir cableados. El esquema del automatismo que corresponde al mencionado sistema electro-hidráulico es el siguiente:

Figura 61. Esquema electro-hidráulico (sistema de acople lateral).

En el esquema vienen definidos varios elementos propios de los esquemas electrohidráulicos. Estos son: • • • • • • • • • • •

A y B: Cilindros hidráulicos. a1, a2 y a3: Finales de carrera de tipo magnético del cilindro A. b1 y b2: Finales de carrera de tipo magnético del cilindro B. Y1 y Y2: Electroválvulas del cilindro A. Y3 y Y4: Electroválvulas del cilindro B. M1: Pulsador de velocidad de avance (0,15m/s). M2: Pulsador de velocidad de avance (0,10m/s). M3: Pulsador de velocidad de retroceso. K1, K2, K3, K4, K5 y K5: Relés. c1: final de carrera situado al inicio del conjunto riel-cremallera. c2: final de carrera situado al final del conjunto riel-cremallera. 40


Si se presta atención el esquema, uno de los aspectos más llamativos es que para lograr que la silla realice el movimiento completo, es necesario mantener pulsado el botón/pulsador correspondiente. Esto es así, no por motivos de diseño, sino por motivos de seguridad. Además, y también por motivos de seguridad, se ha previsto un sistema por el cual no se puedan activar dos o tres botones/pulsadores simultáneamente, tal y como se puede apreciar. Y aparte, también se ha previsto un sistema, que si por algún motivo se dejara de presionar el botón/pulsador (por ejemplo para realizar un cambio de velocidad) los cilindros vuelvan a su estado de reposo de forma automática; ya que, como se puede observar, es necesario que se sitúen en esta posición para poder realizar un nuevo engrane (parada). Otro aspecto al que hay que prestar especial atención es el que atañe al suministro de aceite de los cilindros. En prácticamente todos los esquemas hidráulicos y electrohidráulicos, una vez conseguido que el vástago realice la carrera satisfactoriamente, un final de carrera suele cortar el suministro de aceite. En este caso, no se ha diseñado así. El motivo principal por el que esto no se ha hecho, es porque se ha previsto que el engrane lateral que se realiza entre piñón y manguito no llegue a completarse al 100%. Siempre existe un pequeño juego entre las ruedas de los engranajes. Esto hará que los dientes rectangulares laterales se fuercen entre ellos acoplándose de manera que los dientes de un elemento se introduzcan en los huecos del otro (manguito-piñón). Pero puede darse el caso de que no lleguen a ocupar todo el espacio debido a que las ruedas dentadas ya no den más de sí, sin embargo, sí que habrán hecho al menos un engrane parcial. Para cuando se haya realizado este engrane parcial, el final de carrera correspondiente dará la orden al motor para que se ponga en funcionamiento. De manera, que al no haber cortado el suministro de aceite, y al iniciarse el movimiento en el eje conductor, se terminará de realizar el engrane. Además, el hecho de no cortar el suministro de aceite hace que en todo momento se mantenga la suficiente presión sobre el conjunto horquilla-rodamiento-manguito imposibilitando así que se produzca el “desengrane” de entre el piñón y el manguito al transmitirse el movimiento. Para que este hecho (el no cortar el suministro de aceite) no suponga problema alguno, como por ejemplo una sobrepresión en el circuito hidráulico, éste, consta con una válvula limitadora de presión (los circuitos hidráulicos siempre llevan una de estas por si surgen problemas de sobrepresiones); ya que al encontrarse la cámara del cilindro llena de aceite (debido a que el vástago habrá completado la carrera), y al seguir suministrando aceite al circuito, la presión que hay en él, tenderá a subir. Sin embargo, la válvula limitadora actuará, enviando el aceite “sobrante” de nuevo al depósito; por lo que se realizará un ciclo continuo de aceite que no afectará en absoluto al automatismo. Por último, matizar que los finales de carrera a2, a3 y b2, no deberán encontrarse justamente al final de recorrido del vástago; sino sensiblemente antes; ya que si no se realizarse el engrane completo (tal y como se acaba de explicar), el final de carrera no sería activado, y éste, no le daría la orden al motor para que se pusiese en funcionamiento.

41

Francisco Villalobos, Alex Mendoza, Basilio Blanco. Cilindro A

Finales de carrera magnéticos

Finales de carrera magnéticos

Cilindro B

Figura 62. Disposición del sistema de acople lateral sobre el eje conducido.

A continuación, se va a proceder a representar los esquemas eléctricos necesarios para el arranque del motor. Estos son los siguientes:

Figura 63. Circuito de fuerza. 42


Figura 64. Circuito de mando.

Al igual que sucedía con el esquema electro-hidráulico, en estos circuitos también aparecen elementos propios de los esquemas eléctricos de motores. Estos son: • • • • • • • • • • •

L1, L2 y L3: Líneas de alimentación trifásica. F1 y F3: Fusibles. F2: Relé térmico. M: Motor. u, v y w: Representación de la caja de bornes del motor. KMD: Relé/contacto de activación del giro a derechas. KMI: Relé/contacto de activación del giro a izquierdas. M4: Llave de contacto. P: Parada de emergencia a1 y a3: Finales de carrera de tipo magnético del cilindro A. b1: Final de carrera de tipo magnético del cilindro B.

Una de las cosas que se puede apreciar en estos esquemas es que para poder arrancar el motor, y por tanto, poner en funcionamiento la silla salvaescaleras, es necesario que el pulsador M4 se encuentre pulsado; es decir, que el contacto, que se dará con la llave de contacto con la que contará la silla, debe estar dado. Sin embargo, el dato más significativo que proporcionan los esquemas se encuentra en el circuito de mando, y hace referencia a los relés KMD y KMI. En prácticamente cualquier esquema de este tipo, estos relés se encuentran retroalimentados para que con un solo toque al pulsador se mantengan en funcionamiento. En este caso, no ha hecho falta retroalimentarlos, ya que para que se realice el giro del motor (sea en el sentido que sea) el final de carrera debe encontrarse pisado tanto tiempo como tiempo requiera el movimiento del motor, es decir, de la silla; ya que, si se dejará de pisar el final de carrera correspondiente que activa uno de estos relés, significará que la silla debe pararse, y por lo tanto, el motor no debe girar. De hecho, es una solución perfecta al problema que planteaba mantener el motor parado. En esquemas de este tipo, para detener el giro del motor en un sentido, o bien giraba en el otro, o se pulsaba “parada”; cosa poco interesante para el caso de este proyecto, ya que, no existe un botón de parada en sí (la parada se consigue no pulsando ningún botón, como ya se ha mencionado); el único botón de parada es el de la parada de emergencia.

43


7.5. PLC Se ha decido que las órdenes correspondientes para la automatización de la silla se darán mediante un PLC (controlador lógico programable). Un PLC es una computadora utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos. Los PLCs están diseñados para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los PLCs, por norma general, llevan programas internos para poder dar las órdenes a los elementos mecánicos. Estos, se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles. Generalmente, hay que definir estos programas por medio de un software informático y pasarlo después al PLC para que este sepa que funciones tiene que desempeñar. En muchos casos, son los propios fabricantes quienes suelen programar los PLCs. El programa interno que deberá utilizar el PLC que llevará a cabo las funciones a desempeñar para el correcto funcionamiento de la silla salvaescaleras deberá ser 100% fiel a los esquemas representados en las figura 61., figura 63., y figura 64. El PLC elegido ha sido el Mitsubishi micro PLC, FX1S-14MT-DSS 14i/o , y su elección (al igual que la de muchos elementos de la silla salvaescaleras) ha estado muy condicionada debido al espacio libre disponible; ya que, se trata de un PLC de tamaño bastante reducido.

Figura 65. PLC. 44


7.6. CÁLCULO Y JUSTIFICACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE LAS VELOCIDADES Para poder comenzar a realizar el cálculo necesario para saber a qué revoluciones por minuto (r.p.m.) debe girar el eje conducido para obtener las velocidades deseadas, se deben conocer las dimensiones que tendrá el piñón que realizará el engrane con la cremallera; ya que es este elemento el que hará que la silla se desplace.

Piñón

Figura 66. Eje conducido.

Los elementos mecánicos de dentado recto (como es el caso del piñón) suelen definirse con dos datos, principalmente; y a partir de esos dos datos, se podrían deducir todos los demás. Estos datos son: el módulo y el número de dientes . Se ha decido que el piñón tendrá un módulo de 3, y el número de dientes será 16. A continuación, se va a proceder a calcular el desplazamiento que tendrá este piñón según vaya girando y engranando. Se suele calcular según hayan engranado un determinado número de dientes. En este caso, el número escogido será de 16; o lo que es lo mismo, una vuelta completa del piñón. Por tanto, para realizar este cálculo bastará con hallar la longitud de la circunferencia primitiva del piñón, ya que es en ésta en donde se mide el desplazamiento real que tienen los elementos dentados. La fórmula para hallar el diámetro primitivo de un piñón de dentado recto es la siguiente:  =  × 

( 7.1)

en donde: • •

M: Módulo. Z: Número de dientes.

Sustituyendo en la fórmula se obtiene un valor para el diámetro primitivo de 48mm . Para hallar la longitud de un diámetro, simplemente se multiplicará el valor de éste por π. Al hacerlo, se obtiene un valor de 150,796mm . Es decir, que por cada vuelta que dé el piñón, se producirá un avance de todo el conjunto de la silla salvaescaleras de 150,796mm. 45


Como las velocidades a obtener son en m/s, se pasan los milímetros a metros. Por tanto, por cada vuelta de piñón se obtendría un avance de 0,150796m, que redondeando, se podría decir que son 0,15m . Además, se podría decir que si el piñón diese una vuelta completa en un segundo, se obtendría una de las velocidades que se andaba buscando, la de 0,15m/s . Por tanto, para obtener la velocidad de 0,15m/s se necesita que el eje conducido gire a una vuelta por segundo, o lo que es lo mismo, a 60 r.p.m. Para poder justificar la obtención de la otra velocidad, se deberá conocer las relaciones de cada uno de los sistemas de engranajes de la caja de velocid ades ; ya que al final son las ruedas dentadas de estos sistemas las que hacen que el eje conducido gire. Tal y como se ha comentado con anterioridad, para que la caja de velocidades funcione perfectamente y tal como se ha diseñado, la distancia entre ejes de ambos sistemas debe ser la misma, lo que a limitado enormemente el cálculo de los elementos de la caja de velocidades. Las relaciones de transmisión que existen entre los distintos sistemas de engranajes son las siguientes: • •

Sistema Piñón-Rueda V=0,15m/s. Relación de transm isión (i): 1:1. Sistema Piñón-Rueda V=0,10m/s. Relación de transm isión (i): 2:3.

La fórmula con la que se calcula la relación de transmisión de los engranajes helicoidales responde a la siguiente: =

en donde: • •



( 7.2)



Z: Número de dientes del piñón. z: Número de dientes de la rueda.

Conocer estos datos es vital para poder seguir justificando el cálculo de la otra velocidad, para saber a cuantas r.p.m. debe girar el eje conductor y poder dimensionar otros elementos mecánicos. Engranaje para V=0,10m/s i=2:3

Engranaje para V=0,15m/s i=1:1

Figura 67. Sistema de engranajes para las velocidades. 46


De acuerdo a la figura 67, el eje conductor deberá girar a 60 r.p.m .; ya que, al tener su engranaje correspondiente una relación de transmisión de 1:1, el eje conducido girará a también a 60 r.p.m., que es lo que se estaba buscando para la obtención de la velocidad de 0,15m/s, tal y como se acaba de comentar. La velocidad del eje conductor será siempre de 60 r.p.m., ya que es el que transmite la potencia desde el motor y ésta debe ser invariable. Por tanto, la velocidad de 0,10m/s se debe conseguir mediante su engranaje (engranaje para V=0,10m/s) realizando la reducción correspondiente. Tal y como se puede ver en la figura 67 dicha reducción será de 2:3. De esta manera se obtendrán 40 r.pm. en el eje conducido y la velocidad que se estaba buscando, 0,10m/s (debido a que el piñón no llegará a realizar la vuelta completa en un segundo). Una vez realizado el cálculo de las velocidades y de haberlo justificado, se presenta un problema. El problema es que el eje conductor debe girar a 60 r.p.m., tal y como se acaba de explicar, pero sin embargo, el motor que se ha elegido para el funcionamiento de la silla gira a 750 r.p.m. (ver 7.1. ELECCIÓN DEL MOTOR). Esto quiere decir que no se podrá “anclar” el eje conductor directamente al eje motor, y que habrá que interponer entre dos elementos un sistema que realice la reducción desde las 750 r.p.m. iniciales a las 60 r.p.m. finales que se desea obtener (en el eje conductor). Se trata de una gran reducción, por lo que no es recomendable realizarla por medio de un engranaje, ya que la rueda debería ser extremadamente grande, o, habría que usar un tren de engranajes con varios sistemas para que fuesen reduciendo poco a poco; una solución poco recomendable debido a que ocuparía un espacio muy considerable y encarecería el proyecto notablemente. La solución escogida ha sido la de usar un sistema de tornillo sin fin y corona. Este sistema es el más utilizado para realizar grandes reducciones de este tipo en el campo de la ingeniería, ya que se trata del reductor por excelencia. El tornillo sin fin se anclará directamente al eje motor; mientras que la corona se montará sobre el eje conductor. Es decir, que se logrará la reducción necesaria de una sola vez.

Eje conductor

Tornillo Sin fin

Motor

Corona

Figura 68. Detalle del posicionamiento del mecanismo Sin fin-corona 47


De acuerdo a lo mencionado anteriormente, la reducción que realizará el mecanismo sin fin-corona deberá ser de 12,5:1, ya que, exactamente con esta reducción las 750 r.p.m. se transformarán en 60 r.p.m., que es lo que se estaba buscando; ya que 60 es el resultado de dividir 750 entre 12,5. La construcción de los tornillos sin fin suelen hacerse de 1, 2, 3 o 4 entradas, siendo éstas inversamente proporcionales a la reducción que se desea realizar. Como es imposible mecanizar una corona de 12,5 dientes (para lo que se utilizaría un tornillo sinfín de 1 entrada para que mantuviese la relación de transmisión deseada), se ha decidido que la corona tendrá 25 dientes y el tornillo sin fin, 2 entradas , consiguiendo así la relación de transmisión que se estaba buscando (i=12,5), ya que el cálculo de la relación de transmisión para el mecanismo sin fin-corona se realiza con la siguiente ecuación: =

en donde: • •

 

Z: Número de dientes de la corona. t: Número de entradas del tornillo sin fin.

Figura 69. Sistema completo para el desarrollo del movimiento. 48

( 7.3)


7.7. DIMENSIONADO DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS En este apartado se va a proceder a explicar la función que desempeñan dentro del conjunto cada uno de los elementos mecánicos de los que consta la caja reductora (exceptuando el motor que ya ha sido explicado con anterioridad en el apartado 7.1. ELECCIÓN DEL MOTOR). Además se procederá también a su dimensionado, en el caso de que fuese necesario.

TORNILLO SIN FIN Será el encargado de transmitir la potencia del motor al conjunto. Además, será junto con la corona, el elemento clave que realizará la reducción necesaria para poder obtener las velocidades de avance de la silla. El tornillo sin fin tendrá dos entradas y su módulo será de 2,5 (el módulo de la corona debe ser también 2,5 o no engranarán). El ángulo entre flancos será de 40º (un valor muy común para elementos de este tipo). El sentido de la hélice será a derechas (por lo tanto el sentido de la hélice de la corona será a izquierdas o no engranarán) y su paso será de 16,225mm. El ángulo de inclinación de la hélice para este tipo de mecanismos suele encontrarse entre los 5 y los 30º. Se ha escogido el valor de 14,5º, un valor muy común entre los mecanismos sin fin-corona. El cálculo del diámetro primitivo (en cuanto a diámetros de elementos dentados, en este apartado tan sólo se calcularán los diámetros primitivos de los mismos. Para conocer todos los datos, ver Anexo I: Planos) de tornillo sin fin se realiza según la siguiente fórmula:  =

en donde: • • •

 ×  sin 

( 7.4)

Mn: Módulo normal. t: Número de entradas del sin fin. β: Ángulo de inclinación de la hélice.

Sustituyendo en la fórmula se obtiene un valor de 19,97mm. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140 templado y rectificado.

Figura 70. Tornillo Sin fin. 49


CORONA Será junto con el tornillo sin fin el elemento que realizará la reducción necesaria para la obtención de las velocidades. Ésta, se montará directamente sobre el eje conductor para transmitirle el movimiento. La corona tendrá 25 dientes (para así obtener la relación de transmisión de 12,5 que se necesitaba) y su módulo será de 2,5. El ángulo entre flancos será de 40º y el sentido de la hélice será a izquierdas para que engrane perfectamente con el tornillo sin fin. El ángulo de inclinación de la hélice será de 14,5º (al igual que en el sin fin, ya que ambos deben tener la misma hélice; solo que un elemento a izquierdas y el otro, a derechas). Para obtener el valor del diámetro primitivo de la corona se utilizará la misma fórmula que para la obtención del mismo en un piñón o rueda helicoidal. Ésta es la siguiente:  =

en donde: • • •

 ×  cos 

( 7.5)

Mn: Módulo normal. Z: Número de dientes. β: Ángulo de inclinación de la hélice.

Sustituyendo en la fórmula se obtiene un valor para el diámetro primitivo de 64,56mm. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Bronce fosforoso (al menos sí en la zona del dentado si no fuese posible realizarlo completamente de este material).

Figura 71. Corona.

EJE CONDUCTOR Será el encargado de recibir el movimiento de la corona y transmitirlo, gracias a los piñones, al eje conducido. El piñón conductor que realizará la velocidad de 0,10m/s se encuentra mecanizado en este mismo eje formando un solo cuerpo. El otro piñón no se ha decidido realizar así debido a la dificultad que conlleva mecanizar dos piñones en un mismo eje; por lo que tendrá que ser anclado a éste mediante otros medios. 50


El piñón que se encontrará montado en este eje tendrá 24 dientes y será de módulo 3. El sentido de hélice será a derechas, y el ángulo de inclinación de hélice (β), de 10º, y se ha elegido de acuerdo al siguiente criterio: • • •

Para velocidades lentas: β entre 5 y 10º. Para velocidades moderadas: β entre 15 y 25º. Para velocidades rápidas: β=30º.

El ángulo de engrane o presión que tendrá con su rueda correspondiente será de 20º (común para todos los casos de engranajes helicoidales ). Sustituyendo en la fórmula 7.5 se obtiene un valor para el diámetro primitivo de 73,11mm. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140.

Figura 72. Eje conductor.

PIÑÓN CONDUCTOR Z=30 Será el encargado de transmitir el movimiento que recibe del eje conductor a su rueda correspondiente logrando así realizar la velocidad de 0,15m/s. Se encontrará montado sobre dicho eje y se empleará una chaveta para anclarlo a él y para transmitirle el movimiento. Tendrá 30 dientes y su módulo será de 3. El sentido de la hélice es a derechas, y ésta tendrá una inclinación de 10º. Sustituyendo en la fórmula 7.5 se obtiene un valor para el diámetro primitivo de 91,39mm. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140.

Figura 73. Piñón conductor Z=30. 51


RUEDA CONDUCIDA Z=36 Esta rueda estará constantemente engranada con el piñón mecanizado sobre el eje conductor de 24 dientes. Aunque en principio girará loca (gracias a que va montada sobre rodamientos), será la encargada de transmitir el giro al eje conducido para la obtención de la velocidad de 0,10m/s cuando el manguito correspondiente a la ancle a él. Para conseguir esto, la rueda llevará en sus laterales dientes rectangulares para realizar el engrane con el manguito. Llevará estos dientes en ambos laterales, ya que, con los de un lateral se conseguirá el engrane correspondiente a la velocidad de 0,10m/s de avance (manguito de doble dentado); y con los del otro lateral, se conseguirá el engrane para obtención de la marcha de retroceso (manguito dentado solamente por uno de sus lados). Tendrá 36 dientes y su módulo será de 3.El ángulo de inclinación de la hélice será de 10º, y el sentido de ésta será a izquierdas. Al sustituir en la fórmula 7.5 se obtiene un valor para el diámetro primitivo de 109,67mm. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140.

Figura 74. Rueda conducida Z=36.

RUEDA CONDUCIDA Z=30 Esta otra rueda (muy parecida a la anterior) deberá estar en constante engrane con el piñón montado sobre el eje conductor de 30 dientes. Ésta, también debe girar loca sobre el eje conducido (también va montada sobre rodamientos) y será la encargada de transmitirle el giro a éste para la obtención de la velocidad de 0,15m/s cuando el manguito de doble dentado se ancle a él. Para conseguir esto, esta rueda también dispondrá de dientes rectangulares laterales que engranarán perfectamente con los del manguito. Sin embargo, esta rueda tan sólo los deberá llevar en uno de sus laterales, ya que la velocidad de 0,15m/s que proporciona tan solo se utilizará para el avance de la silla (y no para el avance y el retroceso como en el caso anterior). Tendrá 30 dientes y su módulo será de 3. El sentido de la hélice es a izquierdas, y ésta tendrá una inclinación de 10º. Sustituyendo en la fórmula 7.5 se obtiene un valor para el diámetro primitivo de 91,39mm. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140. 52



EJE CONDUCIDO Será el encargado de recibir el movimiento de las ruedas conducidas y de transmitírselo a piñón que engrana con la cremallera realizando así el movimiento de la silla salvaescaleras. Este estará mecanizado en el eje formando un solo cuerpo. El piñón será de dentado recto. Tendrá modulo 3 y 16 dientes. Su diámetro primitivo será de 48mm, tal y como ya se ha comentad con anterioridad (ver 7.6. CÁLCULO Y JUSTIFICACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE LAS VELOCIDADES ). La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140.


MANGUITO DE ACOPLE LATERAL. MARCHAS DE AVANCE Será el encargado de realizar el engrane para ambas velocidades de avance, tanto para la de 0,10m/s, como para la de 0,15m/s, dependiendo de con cuál de las ruedas conducidas realiza este engrane. Deberá estar dentado por ambos laterales, ya que este elemento se situará entre las dos ruedas; y dependiendo de con cuál de ellas engrane, utilizará uno de los laterales dentados u otro. 53


Tal y como se ha visto anteriormente, deberá llevar acoplado un rodamiento para poder realizar el anclaje a la horquilla. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140.

Figura 77. Manguito de acople lateral. Marchas de avance.

MANGUITO DE ACOPLE LATERAL. MARCHA DE RETROCESO Esta pieza es muy similar a la anterior. La diferencia reside en que este manguito será el encargado de realizar el engrane correspondiente para la obtención de la velocidad de 0,10m/s, pero tan sólo para el retroceso. El hecho de que con él solo se vaya a obtener una velocidad, hace que solo necesite estar dentado por un lateral. Este también deberá llevar acoplado un rodamiento por el mismo motivo que con el manguito anterior. La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140.

Figura 78. Manguito de acople lateral. Marcha de retroceso.

HORQUILLAS Serán las encargadas de desplazar los manguitos hasta que estos consigan engranan con la rueda correspondiente para realizar el movimiento. Se montarán sobre los vástagos de los cilindros hidráulicos para cuando estos realicen su carrera correspondiente las horquillas se desplacen solidariamente con ellos consiguiéndose así el engrane mencionado. 54


La pieza se obtendrá por mecanizado convencional; y el material empleado para su fabricación será Acero F-1140.

Figura 79. Horquilla.

CILINDRO HIDRÁULICO. MARCHAS DE AVANCE Será el encargado de transmitirle el movimiento lineal que realiza al completar su carrera a la horquilla correspondiente que se encuentre anclada al manguito que realice el engrane para la obtención de las marchas de avance. Tal y como ya se ha visto en la figura 62. deberá llevar tres finales de carrera de tipo magnético para que realice su función. Estos irán montados en el propio cilindro. Este elemento (junto con el siguiente) ha sido el que se ha visto más condicionado a la hora de realizar su elección debido al espacio disponible en la caja reductora. Se ha elegido el cilindro compacto cuyo modelo es M2 de la serie VBM ; del fabricante “HP Systems” . La carrera de éste será de 30mm.

Figura 80. Cilindro hidráulico. Marchas de avance.

CILINDRO HIDRÁULICO. MARCHA DE RETROCESO Este elemento es prácticamente el mismo que el anterior. La diferencia fundamental es que éste es el encargado de desplazar la horquilla que esta acoplada al manguito correspondiente que realiza el engrane para la obtención de la marcha de retroceso. La gran diferencia es que tan solo lleva dos finales de carrera magnéticos, en vez de tres; y que su carrera, en este caso, es de 15mm, en vez de 30mm. El modelo del cilindro y el fabricante son los mismos que para el caso anterior (ya que, en definitiva, son el mismo cilindro). 55


Figura 81. Cilindro hidráulico. Marcha de retroceso.

CHAVETAS DE CUÑA Estas serán las encargadas de completar el montaje entre el eje conductor y la corona, y también entre este eje y el piñón conductor Z=30. Se han elegido chavetas de este tipo porque el anclaje que realizan es muy fuerte debido a la cuña que tienen este tipo de chavetas; y además, hacen que sea más difícil que entre los elementos que une se produzcan desplazamientos axiales. Se han elegido de acuerdo a la norma DIN 6886 (ver Anexo I: Planos para la obtención de las medidas).

Figura 82. Chaveta de cuña.

CHAVETAS PARALELAS Estas chavetas, al contrario que las anteriores, se han elegido, precisamente, porque permiten el desplazamiento axial; aunque cumplirán la función de anclar dos elementos en el que uno gira y el otro es arrastrado. Se colocarán en el eje conducido y las piezas que se unirán a él gracias a estas chavetas serán los manguitos de acople lateral. Se han elegido de acuerdo a la norma DIN 6885 (ver Anexo I: Planos para la obtención de las medidas).

Figura 83. Chaveta paralela. 56


RODAMIENTOS A parte de los rodamientos que se precisan colocar en las ruedas conducidas para permitir que estas giren locas, el conjunto llevará bastantes más. Se colocará un rodamiento en todos los puntos de apoyo que tendrán los ejes (como se verá más adelante, todo el sistema ira metido dentro de unas “carcasas”, y por tanto, los ejes deberán estar apoyados), ya que los rodamientos permitirán que los ejes giren a las r.p.m. que se requiera, y que además, estén fuertemente sujetos en sus apoyos (que son estáticos).

Figura 84. Disposición de todos los rodamientos de la caja reductora.

Los rodamientos escogidos son del fabricante “Schaeffler Iberia S.L.” o “Grupo Schaeffler (antiguamente “INA Rodamientos S.A.” y “FAG”); y los modelos son los siguientes: • • • •

Para un diámetro interior de 12mm: 61801-2RSR Para un diámetro interior de 20mm: 61804-2RSR Para un diámetro interior de 25mm: S6205-2RSR Para un diámetro interior de 60mm: 61912

Figura 85. Rodamiento. 57


ARANDELAS CIRCLIP Como ya se ha comentado con anterioridad, estas arandelas sirven para evitar que los elementos que van montados sobre los ejes se desplacen longitudinalmente por ellos. Deben colocarse en unas hendiduras hechas adrede en el eje para ellas tanto a un lado como al otro de la pieza que se quiere fijar (a no ser que por alguno de los lados la pieza ya se encuentre limitada). Se colocarán arandelas para la fijación del piñón conducido Z=30 al eje conductor; de las ruedas conducidas al eje conducido; y de todos los rodamientos de apoyo a sus respectivos ejes, para evitar que se desplacen. Se han elegido de acuerdo a la norma DIN 471 (ver Anexo I: Planos para la obtención de las medidas).

Figura 86. Arandela circlip.

CARCASAS INFERIOR Y SUPERIOR Tal y como se ha comentado con anterioridad, todo el conjunto ira montado dentro de unas carcasas (principalmente, por seguridad). Solo quedarán fuera de estas los cilindros hidráulicos que irán montados por el exterior de las mismas sobre unos salientes preparados para ello. Además, estas carcasas dispondrán de unos agujeros para que puedan montarse las horquillas. También dispondrán de unas hendiduras para que el motor que fijado a ellas por uno de sus extremos. Irán atornilladas entre sí.

Carcasa superior

Carcasa inferior

Figura 87. Disposición de las carcasas. 58


Estas carcasas se obtendrán por fundición (colada por moldeo). El material del que estarán fabricadas será fundición gris, o en su defecto, acero duro (F-1140, por ejemplo).

TAPAS DE RODAMIENTOS Tal y como se puede ver en la figura 87 los rodamientos que sirven de apoyo a los ejes siguen a la vista una vez añadidas las carcasas. Se han colocado unas tapas que sirven de tope para que los rodamientos no se deslicen fuera de la caja, quedando el conjunto más hermético. Estas tapas, irán atornilladas a las carcasas. También se realizarán de fundición gris, al igual que las carcasas (o en su defecto acero duro - F1140). El método de fabricación/obtención será el de colada por moldeo (al igual que en el caso anterior).

Figura 88. Tapa de rodamientos de apoyo.

Sin embargo, la tapa que se puede ver en la figura 88 no valdría para el caso de los rodamientos del eje conducido en el lado del piñón, ya que, como este debe engranar con la cremallera, el eje debe sobresalir del conjunto. Se utilizará una tapa algo distinta (simplemente vendrá agujereada para poder realizar la tarea mencionada).

Figura 89. Tapa de rodamientos de apoyo de eje conducido del lado del piñón.

59


En la siguiente figura se puede ver el conjunto totalmente montado:

Figura 90. Caja reductora.

Sin embargo, para poder ver el máximo posible de piezas, a la siguiente figura se le han retirado la carcasa superior y los cilindros hidráulicos:

Figura 91. Caja reductora a falta de la carcasa superior y los cilindros hidráulicos. 60


7.8. POTENCIA Y RENDIMIENTO DEL CONJUNTO En este apartado se va a proceder a calcular la potencia que da el motor el trifásico al conjunto, así como su rendimiento. Para el cálculo de la potencia se usará la siguiente fórmula: ( 7.6)

 =  × 

en donde: • •

M: Par motor. w: Velocidad angular del piñón que engrana con la cremallera.

Si se desarrolla la fórmula anterior, se obtiene lo siguiente:  =  ×  =  ×  ×

en donde: • •

2×× 60000

=

 ×  ×  ×  60000

( 7.7)

Ft: Fuerza tangencial del piñón que engrana con la cremallera. dp: Diámetro primitivo del piñón.

Con esta fórmula se obtendría el valor de la potencia en Kpm/s. Para obtener el valor de la potencia en C.V. habrá que dividir el valor entre 75; por tanto la fórmula a utilizar quedará tal que así: =

 ×  ×  × 

( 7.8)

60000 × 75

Para hallar Ft se recurrirá a la siguiente figura, en donde se han representado esquemáticamente las fuerzas producidas más importantes:

Conjunto silla (esquemáticamente) Cremallera (esquemáticamente)

Figura 92. Esquema de la distribución de las fuerzas más importantes.

Los elementos que se pueden identificar en la anterior figura son los siguientes: • •

Ft: Fuerza tangencial del piñón que engrana con la cremallera. F: Fuerza total. 61


Tal y como se puede ver, el ángulo de inclinación que tendrá la cremallera (riel, etc.) serán 33º; por tanto F t valdrá:  =  × cos 33º

(7.9)

El valor de fuerza total será:  =  + 

( 7.10)

en donde: • •

P: Peso del usuario. Pe: Peso de la estructura de la silla.

Se ha estimado que el peso total (es decir F) sea de 200 Kg , ya que el peso del usuario debe ser como máximo de 110 kg que tiene que aguantar la silla salvaescaleras (como ya se ha comentado anteriormente). Por lo tanto, se ha estimado un peso máximo de la estructura de la silla de 90 Kg. Sustituyendo en la fórmula 7.9 se obtiene un valor de F t de 167,73 Kg . Si se sustituye este valor en la fórmula 7.8 se obtiene un valor para la potencia de 0,38 C.V., utilizando como valor de n 60 r.p.m., ya que es el valor más desfavorable (los valores de r.p.m. del eje conducido serán de 60 r.p.m. para conseguir la velocidad de 0,15m/s; y de 40 r.p.m. para conseguir la de 0,10m/s). Sin embargo, esta potencia que se ha calculado es la potencia útil, ya que el motor no tiene un rendimiento del 100%. Se ha estimado que el rendimiento de éste es del 85%; por tanto, el valor de la potencia total será:  =  × 

( 7.11)

en donde: •

µ: es el coeficiente correspondiente al 85% de rendimiento que se ha estimado para el motor.

Por tanto, y de acuerdo a lo anterior, µ valdrá 1,15. Si se sustituye en la fórmula 7.11 utilizando para µ el valor antes mencionado (1,15) se obtiene un valor aproximado para la potencia total de 0,44 C.V. Por tanto, a la hora de la elección del motor se elegirá uno que supere este dato, dentro de la gama comentada anteriormente (motor a 750 r.p.m. del modelo y fabricante descritos en el punto 7.1. ELECCIÓN DEL MOTOR). Comercialmente se vende motores de 1/2 C.V. que cumplirían perfectamente con los requisitos exigidos.

62


8. SEGURIDAD Uno de los factores más importantes que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar y fabricar una maquina, es la seguridad de las personas que la van utilizar. La silla salvaescaleras CONFORT ofrece diferentes dispositivos para asegurar el movimiento de la silla sin riesgo para el usuario o terceras personas. Algunos de estos dispositivos de seguridad, ya se han mencionado anteriormente y son los siguientes: •

•

Sistema de freno y bloqueo en los carros de desplazamiento. Con este sistema se evita que la silla pueda caer libremente en caso de que se produzca alguna parada a mitad del recorrido. Reposapiés tapizado . Como el reposapiés está fabricado en plástico, la superficie del mismo puede resultar resbaladiza, por eso, se ha tapizado la zona que está en contacto con los pies, evitado así posibles resbalones.

Figura 93. Reposapiés tapizado. •

•

Botones de pulsación mantenida . Para que la silla se desplace, el botón de mando tienen que estar permanentemente pulsado, de esta forma, en caso de que se produzca algún imprevisto, algún desfallecimiento o caída del usuario de la silla, esta se parara automáticamente al dejar de pulsar el botón, evitando así daños mayores. Cinturón de seguridad . La silla lleva instalado un cinturón de seguridad retráctil fácil de abrochar. Este sistema evita posibles caídas de los usuarios, resultando muy útil en los casos en que la silla tenga que ser utilizada por niños o personas de edad avanzada.

Figura 94. Cinturón de seguridad retráctil. 63


Otros sistemas de seguridad, que no se han mencionado con anterioridad y que resultan también muy útiles, son los siguientes: •

Figura 95. Botón de parada de emergencia.

•

•

Llave de contacto. Para que a silla pueda ser utilizada, la llave deberá estar colocad y girada a la posición de contacto. Este dispositivito resulta útil para desconectar la silla durante periodos largos o partes del día en los que no se vaya a utilizar. También resulta muy útil para evitar que la puedan utilizar niños sin la presencia de adultos o para tener un control del uso de la silla, en el caso de estar colocada en un edificio público.

Botón de parada de emergencia. Este botón se puede instalar en el lateral de cualquiera de los dos reposabrazos, es un poco más grande que los de mando y de color rojo para poder identificarlo fácilmente. Sirve para que cuando se produzca algún imprevisto, no responda el sistema de parada o falle alguno de los otros dispositivos de seguridad, se pueda pulsar y la silla se detenga automáticamente.

Figura 96. Llave de contacto.

Detectores de seguridad en el reposapiés. En los bordes del reposapiés van colocados sensores de proximidad. Estos sensores detendrán la silla automáticamente en caso de encontrar algún obstáculo en las escaleras, evitando así dañar a los usuarios que saquen la pierna fuera del reposapiés o a terceras personas que se encuentren en la escalera.

Figura 97. Sensores de proximidad en reposapiés. 64


9. PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES El capítulo correspondiente a la prevención de riesgos laborales se ha dividido en dos apartados: 1. SEGURIDAD EN MAQUINAS Y HERRAMIENTAS: En el que se describen los procedimientos a seguir y elementos preventivos para velar por la seguridad y salud de los trabajadores según lo dispuesto en la legislación vigente: -Real Decreto 1215/97, de 18 de julio por el que se establecen las disposiciones

mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo. -Real Decreto 1435/92, de 27 de noviembre, por el que se dictan las disposiciones

de aplicación de la directiva del consejo 89/392/CEE, relativa a la aproximación de las legislaciones de los estados miembros sobre maquinas. Modificado por el Real Decreto 56/1995, de 20 de enero. Normativa: Máquina fabricada después 01/01/95 Máquina puesta por primera vez en comercialización después de 01/01/95 Máquinas de fabricación propia después de 01/01/95 RD 1435/92. 2. NORMAS PARA LA COMERCIALIZACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO DE LA SILLA SALVAESCALERAS: Adecuación de la silla a los requisitos de seguridad exigidos en la legislación vigente: -Real Decreto 1644/2008, de 10 de octubre, por el que se establecen las normas

para la comercialización y puesta en servicio de las máquinas. Normativa: RD 1644/2008

Para que se cumplan todas las normas del plan de prevención de riesgos laborales, la empresa designará uno o más responsables que se dedicarán a tiempo completo (debido a que la empresa es grande y se trabaja con mucha maquinaria) a este fin, que deberán disponer de formación sobre prevención de riesgos laborales y, sobre todo, deberán tener conocimientos sobre el contenido de la normativa de seguridad en máquinas (cuanto más amplia sea esta formación mejor) y a ser posible también sobre los aspectos técnicos relacionados con la protección de máquinas.

65


9.1. SEGURIDAD EN MAQUINAS Y HERRAMIENTAS El personal responsable de la prevención de riesgos laborales deberá evaluar los riesgos y planificar las acciones preventivas para evitar posibles accidentes de trabajo, poniendo especial atención en la utilización de maquinaria y herramientas de trabajo. Para ello realizará, entre otras, las siguientes tareas: 

Deberán cerciorarse de que todas las maquinas utilizadas para la fabricación de los distintos componentes de la silla funcionan correctamente y que disponen de los sistemas de seguridad suficientes para prevenir accidentes laborales. (Según la normativa descrita anteriormente).



En el caso de que los sistemas de seguridad de las maquinas no fuesen suficientes o fuese necesario reforzar la seguridad de los trabajadores, se encargarán de comprobar que todos los trabajadores disponen de equipos de protección individual adecuados para evitar accidentes laborales.



Comprobarán que los equipos de protección están en buen estado, en caso contrario, deberán vigilar que son reemplazados por unos nuevos.



Tendrán que asegurarse de que los trabajadores utilizan y conocen el correcto funcionamiento de dichos equipos. Si fuese necesario deberán solicitar al jefe de la empresa o al responsable de recursos humanos, cursos o formación para la correcta utilización de los equipos de protección.



Tendrán que asegurarse de que en las zonas o maquinas en la que exista riesgo de accidente o en las que fuese necesario la utilización de equipos de protección, estén suficientemente señaladas y con claridad.



En el caso de que algún trabajador sufra un accidente, deberán asegurarse de que en la empresa existe un botiquín de primeros auxilios, que contenga el material y medicamentos necesarios (cuanto más amplio mejor), para realizar curas de urgencia y socorrer accidentes leves. En el caso de que el accidente fuese más grave, deberán haber elaborado previamente un plan de evacuación al hospital o centro de salud más cercano.



Si se produjesen accidentes a gran escala, tales como incendios, escapes de compuestos tóxicos, etc., deberá existir un plan de evacuación de los trabajadores, que resulte lo más rápido y efectivo posible, poniendo especial atención a que las salidas de emergencia no se encuentren obstaculizadas y estén suficientemente señalizadas.

Como se ha mencionado anteriormente, hay que poner especial atención a la seguridad en las maquinas utilizadas para cada una de las piezas o componentes que van a formar parte de la silla salvaescaleras; para ello deberán realizarse un serie de fichas que describan la maquinaria utilizada, sus sistemas de seguridad, chequeos realizados a las maquinas, etc. Como ejemplo, a continuación se han colocado las fichas que se necesitaran para describir y controlar las maquinas encargadas de fabricar una rueda dentada helicoidal:

66


1. Ficha inventario de la maquinaria con la que se trabaja para hacer la rueda dentada helicoidal.

67


2. Ficha informativa de riesgos en la máquina con la que se trabaja para hacer la rueda dentada helicoidal. (Correspondiente al Torno paralelo, para cada máquina debe existir una ficha similar).

68


3. Lista de chequeo guía para la adecuación de la máquina usada para hacer la rueda dentada helicoidal al Real Decreto 1215/1997. (Correspondiente al torno paralelo, para cada máquina debe existir una ficha similar).

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

2 2.1 2.2

3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3

3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3

3.3 3.3.1

4 4.1

5 5.1

6 6.1 6.2 6.3

7 7.1

DISPOSICIONES MÍNIMAS GENERALES APLICABLES A L OS EQUIPOS DE TRABAJ O SI NO N.P. OBSERVACIONES Órganos de accion amiento ¿Son visibles e identificables? ¿Están señalizados adecuadamente? ¿Están situados fuera de las zonas peligrosas? No acarrea riesgos por manipulación involuntaria Desde el puesto de mando ¿se ve la ausencia de personas en zonas peligrosas? En caso de respuesta negativa. ¿Dispone de señal acústica o visual previa a la de la puesta en marcha? ¿El sistema de mando realiza las funciones de seguridad requeridas, y presenta la resistencia a defectos adecuada al Nivel de Riesgo?

X X X X

Posee medida de protección

X X X

Puesta en m archa Solamente se efectúa mediante un accionamiento voluntario (sobre un órgano de accionamiento previsto a tal efecto) Tras una parada cualquiera, la puesta en marcha requiere un accionamiento voluntario. (Solamente si la puesta en marcha representa un riesgo)

X X

Parada Parada normal ¿Dispone de un órgano de accionamiento que permite su parada en condiciones de seguridad? ¿La orden de parada tiene prioridad sobre las de puesta en marcha? ¿Una vez parado el equipo, se interrumpe el suministro de energía de los accionadores?

X X X

Parada en el puesto de tr abajo. ¿Dispone de un órgano de accionamiento, en cada puesto de trabajo, que permite la parada del equipo en condiciones de seguridad? ¿La orden de parada tiene prioridad sobre las de puesta en marcha? ¿Una vez parado el equipo, se interrumpe el suministro de energía de los accionadores?

X X X

Parada de emergenc ia. ¿Dispone de uno o varios dispositivos de parada de emergencia que permitan evitar situaciones peligrosas?

X

Proyección, caída de obj etos Existiendo riesgo de caída de objetos o de proyecciones. ¿Dispone de resguardos o de dispositivos de protección adecuados?

X

Dispositiv os de Captación o Extracción Existiendo riesgo de emanación de gases, vapores, líquidos o emisión de polvo, etc. ¿Dispone de dispositivos de captación o extracción de la fuente emisora?

X

Equipos de Trabajo sobre los que se sitú an los Trabajador es X ¿Están bien sujetos y son estables? ¿Disponen de medios adecuados para garantizar que el X acceso y permanencia en los mismos no suponga un riesgo? 6.2. Si hay riesgo de caída de más de 2 m. ¿Dispone de barandillas rígidas de 90 cm. de altura, u otro sistema equivalente?

X

Riesgos de estallido o r otu ra de elementos de un equipo d e trabajo ¿Dispone de medios de protección adecuados?

X 69

Francisco Villalobos, Alex Mendoza, Basilio Blanco. DISPOSICIONES MÍNIMAS GENERALES APLICABLES A LOS EQUIPOS DE TRAB AJO SI NO N.P. OBSERVACIONES 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9

9 9.1

10 10.1

11 11.1

12 12.1

13 13.1

14 14.1

15 15.1

16 16.1 16.2

17 17.1 17.2 17.3

18 18.1

Riesgos de accidente por co ntacto mecánico con elementos móv iles ¿Están equipados con resguardos o dispositivos de protección? ¿Los resguardos impiden el acceso a zonas peligrosas? ¿Los dispositivos detienen las maniobras peligrosas antes del acceso a dichas zonas? ¿Los resguardos y dispositivos son de fabricación sólida y resistente? Los resguardos y/o dispositivos ¿No ocasionan riesgos suplementarios? Los resguardos y dispositivos ¿son difíciles de anular o poner fuera de servicio? ¿Los resguardos y dispositivos están situados a suficiente distancia de las zonas peligrosas? ¿Limitan los resguardos y dispositivos lo mínimo imprescindible la observación del ciclo de trabajo? ¿Permiten los resguardos y dispositivos intervenciones indispensables de cambio de herramientas y mantenimiento, engrases,..?

X X X X X X X X X

Iluminación ¿Dispone de iluminación adecuada para el trabajo a realizar?

X

Partes del equipo de trabajo con temperaturas elevadas o mu y bajas ¿Estas partes se encuentran protegidas contra riesgos de contacto con los trabajadores?

X

Dispositiv os de alarma ¿Dichos dispositivos son perceptibles y compresibles sin ambigüedades?

X

Dispositiv os de separación de fuentes de energía ¿Disponen de dispositivos claramente identificables para separarlos de sus fuentes de energía?

X

Señalización ¿El equipo de trabajo dispone de las advertencias y señalizaciones que garanticen la seguridad de los trabajadores?

X

Equipo de trabajo a utilizar en co ndicio nes climatoló gicas agresivas ¿Se encuentra acondicionado para el trabajo en dichos ambientes (cabinas, etc.).?

X

Riesgos de explosió n ¿Es adecuado para prevenir los riesgos de explosión provocados tanto por él mismo como por las sustancias almacenadas, producidas o utilizadas?

X

Riesgos eléctrico s ¿El equipo de trabajo es adecuado para prevenir el riesgo X de contacto directo o indirecto con la electricidad? ¿Las partes eléctricas cumplen la normativa específica X correspondiente?

Ruidos, vibraciones y radiaciones ¿Dispone de medios para limitar la generación y propagación del ruido? ¿Dispone de medios para limitar la generación y propagación de vibraciones? ¿Dispone de medios para limitar la generación y propagación de radiaciones?

X X X

Líquidos corr osivo s o a alta temperatura Los equipos de trabajo que operan con estas sustancias. ¿Disponen de protecciones adecuadas para evitar el contacto accidental con los mismos?

70

X


9.2. NORMAS PARA LA COMERCIALIZACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO DE LA SILLA SALVAESCALERAS. Con el fin de que se pueda poner a la venta la silla salvaescaleras, el personal encargado de la prevención de riesgos laborales, deberá asegurarse de que la silla cumple con los requisitos esenciales de seguridad y salud para ser conforme con el RD 1644/2008. Como la silla salvaescaleras no es una maquina contemplada en el listado del anexo IV del RD 1644/2008, dicho personal, antes su comercialización, deberá elaborar un expediente técnico de construcción según indicaciones del Anexo VII apartado A, aplicar el procedimiento de control interno previsto en el Anexo VIII y llevar a cabo los oportunos procedimientos de evaluación de conformidad. Además, cada silla llevará un manual de instrucciones escrito o traducido al castellano. Finalmente se realizarán una declaración CE de conformidad (Figura 98.) y un etiquetado de seguridad (Figura 99.) que se colocara en lugar visible de la silla.

CERTIFICADO Nº PR1235/086

Organismo Notificado Nº0371

PRODUCTO CERTIFICADO ORGANISMO NOTIFICADO Nº

0371-LGAI TECHNOLOGICAL CENTER S.A.

EXPEDIENTE Nº

44456

FABRICANTE DIRECTIVA APLICABLE

FAB Technology Paseo Mirandés, 37 28918 Leganés, Madrid 2006/42/CE RELATIVA A LAS MAQUINAS

PRODUCTO

SILLA SALVAESCALERAS

MODELO

CONFORT

Nº INFORME DE ENSAYOS

13/5523223, 11/5523224

El modelo de maquina descrita se ha fabricado de conformidad con el expediente técnico de construcción y con los requisitos esenciales de la Directiva. Getafe (Madrid), 14 de Mayo de 2013.

Director general

Director de conformidad de producto

Figura 98. Declaración CE de conformidad. 71


FAB Technology Paseo Mirandés, 37 28918 Leganés, Madrid 13 2006/42/CE Silla salvaescaleras modelo CONFORT Para tramos rectos Máximo 8 metros Carga máxima: 110Kg. Figura 99. Etiquetado de seguridad CE.

10. ANALISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS El análisis Modal de Fallos, de sus Efectos y de sus causas (AMFE), es un método de prevención dirigido hacia la consecución del Aseguramiento de la Calidad, que mediante el análisis sistemático contribuye al esfuerzo de identificación de las causas potenciales de los problemas, a ser posible, desde el primer momento, basándose en: •

•

•

El análisis de los posibles modos de fallo que pueden aparecer en un producto o en un proceso. El análisis de las posibles causas que pueden generar cada uno de los modos de fallos. El análisis de las consecuencias que se derivan de los diferentes modos de fallo, teniendo en cuenta: - La probabilidad de que pueda ocurrir el fallo. - La gravedad o seriedad del fallo. - La posibilidad de que cuando ocurra el fallo, no sea detectado.

•

La asignación de propiedades a los diferentes modos de fallo, con objeto de ayudar en la toma de decisiones sobre las acciones correctas a aplicar en cada caso, según la importancia del modo de fallo y sus efectos.

Como ejemplo se han realizado dos análisis AMFE de proceso, en los que se analizan los fallos el producto derivados de los posibles fallos del proceso hasta su entrega al cliente. 72


73


74


11. DIAGRAMA DE GANTT Este apartado se va proceder a mostrar el diagrama de Gantt ideado para el completo desarrollo de la silla salvaescaleras. El diagrama Gantt es un gráfico similar a un diagrama de barras, en donde se representan las tareas o actividades a desarrollar para desempeñar una actividad o proyecto mucho más complejo (en este caso, la silla salvaescaleras) frente a un calendario (que viene representado en la parte superior como si de una barra de tiempo se tratase). De esta manera, por cada actividad o tarea se crea una “barra” que se sitúa sobre el diagrama ocupando un espacio que se corresponde con un determinado tiempo. Este tiempo, es, teóricamente, lo que se tarda en desempeñar la actividad. Además, a cada tarea se le deben asignar una serie de recursos . Estos, son los necesarios para que se pueda desempeñar la tarea; y pueden ser, tanto materiales (objetos, maquinaría, programas informáticos, etc.) como perfiles profesionales (todo tipo de trabajadores en plantilla, profesionales subcontratados, etc.). Los recursos materiales (maquinaría, sobre todo) que se han asignado a cada una de las tareas que se han representado en el diagrama de Gantt se han ajustado a los existentes en la empresa. Lo mismo sucede con los recursos referentes a trabajadores, que se han asignado de acuerdo a la plantilla existente. La maquinaría de la que se dispone en la empresa es la siguiente: •

Torno paralelo x2

•

Fresadora x2

•

Taladro x2

•

Molde y herramientas para realizar fundición.

•

Molde de inyección y maquinaría necesaria para la obtención de piezas de plástico.

Y la plantilla consta de: Ingeniero.

•

•

Delineante proyectista x3

•

Operario x4

Administrativo

•

Además se precisara de la adquisición del software Solid Edge ST4. Por último, matizar que el diagrama de Gantt se realiza para obtener una pequeña estimación del tiempo necesario para desarrollar un proyecto; pero no deja de ser una aproximación. Por este motivo, el diagrama que se ha creado ha sido distribuido en días (ya que se puede realizar en días, horas, semanas, etc.) obteniendo así tareas de un solo día, que en realidad se completarían incluso en menos tiempo; pero se ha realizado así para obtener un plazo de entrega de la silla salavaescaleras más amplio, ya que siempre pueden surgir complicaciones que podrían hacer que este se retrase.

75


12. PRESUPUESTO 12.1. TAREAS, RECURSOS Y SUS COSTES Fase 1.- Definición del Proyecto. (6960 €) T1.1. Especificaciones de la silla salvaescalera a fabricar. Ingeniero de Proyecto 2 días 16 horas

85 €/h

1360 €

T1.2. Especificaciones de la caja de reductora a fabricar. Ingeniero de Proyecto 2 días 16 horas

85 €/h

1360 €

T1.3. Especificaciones del riel a fabricar. Ingeniero de Proyecto 2 días

16 horas

85 €/h

1360 €

1 día

8 horas

85 €/h

680 €

1 día

8 horas

65 €/h

520 €

1 día

8 horas

65 €/h

520 €

T1.4. Especificaciones de producción. Ingeniero de Proyecto Responsable de Fabricación Responsable Progr. y Costes

T1.5. Especificaciones de instrumentación y control del proceso.

Fase 2.- Anteproyecto. (13628,16 €) T2.1. Estudio tecnológico de los materiales a emplear para la fabricación de los elementos de la silla salvaescaleras. Ingeniero de Proyecto Jefes de compras

1 día 1 día

8 horas 8 horas

85 €/h 80 €/h

680 € 640 €

T2.2. Estudio tecnológico de los materiales a emplear para la fabricación de los elementos de la caja de reductora. Ingeniero de Proyecto Jefes de compras

1 día 1 día

8 horas 8 horas

85 €/h 80 €/h

680 € 640 €

T2.3. Estudio tecnológico de los materiales a emplear para la fabricación de los elementos del riel. Ingeniero de Proyecto Jefes de compras

1 día 1 día

8 horas 8 horas

85 €/h 80 €/h

680 € 640 €

T2.4. Estudio estructural y definición dimensional de los elementos de la silla salvaescaleras. Ingeniero de Proyecto 2 días 16 horas 85 €/h 1360 € Delineante proyectista 1 2 días 16 horas 65 €/h 1040 € T2.5. Estudio estructural y definición dimensional de los elementos de la caja reductora. 76


Ingeniero de Proyecto Delineante proyectista 2

2 días 2 días

16 horas 16 horas

85 €/h 65 €/h

1360 € 1040 €

T2.6. Estudio estructural y definición dimensional de los elementos del riel. Ingeniero de Proyecto Delineante proyectista 3

2 días 2 días

16 horas 16 horas

85 €/h 65 €/h

1360 € 1040 €

T2.7. Estudio de los sistemas de Seguridad de las máquinas. Ingeniero de Proyecto 1 día 8 horas 85 €/h

680 €

T2.8. Realización de planos generales. 2 días Delineante proyectista 1 Software SOLID-EDGE ST-4 2 días

16 horas 16 horas

65 €/h 1,76 €/h

1040 € 28.16 €

T2.9. Estudio general y aproximado del coste final del sistema salvaescaleras. Responsable de Programación 1 día 8 horas 90 €/h 720 €

Fase 3.- Proyecto completo. (59591,35 €) T3.1. Definición detallada del proceso de fabricación de la silla salvaescaleras (corte, moldeado, taladrado), producción diaria, fases de fabricación, velocidad de trabajo. Ingeniero de Proyecto 2 días 16 horas 85 €/h 1360 € T3.2. Definición detallada del proceso de fabricación de la caja reductora (corte, moldeado, taladrado), producción diaria, fases de fabricación, velocidad de trabajo. Ingeniero de Proyecto 2 días 16 horas 85 €/h 1360 € T3.3. Definición detallada del proceso de fabricación del riel (corte, moldeado, taladrado), producción diaria, fases de fabricación, velocidad de trabajo. Ingeniero de Proyecto 2 días 16 horas 85 €/h 1360 € T3.4. Estudio en detalle de los distintos elementos de la silla salvaescaleras. Definición de materiales, tratamientos superficiales, dimensionado estructural, etc. Ingeniero de Proyecto Delineante proyectista 1

2 días 19 días

16 horas 152 horas

85 €/h 65 €/h

1360 € 9880 €

T3.5. Estudio en detalle de los distintos elementos de la caja reductora. Definición de materiales, tratamientos superficiales, dimensionado estructural, etc. Ingeniero de Proyecto Delineante proyectista 2

10 días 19 días

80 horas 152 horas

85 €/h 65 €/h

6800 € 9880 €

T3.6. Estudio en detalle de los distintos elementos del riel. Definición de materiales, tratamientos superficiales, dimensionado estructural, etc. Ingeniero de Proyecto Delineante proyectista 3

3 días 7 días

24 horas 56 horas

77

85 €/h 65 €/h

2040 € 3640 €


T3.7. Definición de las distintas fases de fabricación de los elementos de la silla salvaescaleras: mecanizado convencional, moldeo, tratamiento superficial, etc. Responsable de Fabricación 1 12 días 96 horas 60 €/h 5760 € T3.8. Definición de las distintas fases de fabricación de los elementos de la caja reductora: mecanizado convencional, moldeo, tratamiento superficial, etc. Responsable de Fabricación 2 11 días 88 horas 60 €/h 5280 € T3.9. Definición de las distintas fases de fabricación de los elementos del riel: mecanizado convencional, moldeo, tratamiento superficial, etc. Responsable de Fabricación 3 10 días 80 horas 60 €/h 4800 € T3.10. Definición de la orden de montaje de los distintos elementos del sistema salvaescaleras (silla salvaescaleras, caja reductora y riel). Diagrama de fases de montaje Responsable de Fabricación 1 1 día 8 horas 60 €/h 480 € T3.11. Definición detallada del sistema eléctrico, neumático e hidráulico de movimientos del sistema salvaescaleras. Ingeniero de Proyecto Resp. Instrumentación

1 día 1 día

8 horas 8 horas

85 €/h 65 €/h

T3.12. Definición detallada de los sistemas de Seguridad de las máquinas. Ingeniero de Proyecto 1 días 8 horas 85 €/h

680 € 520 € 680 €

T3.13. Realización de planos generales, de despiece y de detalle de todos los elementos del sistema salvaescaleras. 65 €/h 65 €/h 65 €/h 1,76 €/h

529 € 529 € 529 € 42,24 €

8 horas 8 horas

65 €/h 0,26 €/h

520 € 2,11 €

2 días

16 horas

65 €/h

1040 €

T3.16. Presupuesto y Control de Costes. Responsable de Programación 1 día

8 horas

65 €/h

520 €

Delineante proyectista 1 Delineante proyectista 2 Delineante proyectista 3 Software SOLID-EDGE ST-4

1 días 1 días 1 días 3 días

8 horas 8 horas 8 horas 24 horas

T3.14. Definición detallada de la Programación del proyecto. Responsable de Programación 1 día Software MS PROJECT V-2010 1 día T3.15. Aseguramiento de la Calidad. Responsable de Calidad

Fase 4.- Fabricación y montaje de los distintos elementos del sistema salvaescaleras (9341,44 €) T4.1. Mecanizado convencional. Torneado, fresado, taladrar, moldeado, etc. Oficial 1ª Tornero Oficial 1ª Fresador Oficial 1ª Matricero

6 días 6 días 5 días 78

48 horas 48 horas 40 horas

50 €/h 50 €/h 50 €/h

2400 € 2400 € 2400 €


Ayudante 5 días Materia Prima Torno Paralelo Modelo SN500SA Fresadora Univ. Modelo SN500SA Taladro de columna MD40H Máquina de Inyección Hebei Xiangte

40 horas

35 €/h

48 horas 48 horas 48 horas 40 horas

0,92 €/h 0,74 €/h 0,53 €/h 1,78 €/h

T4.2. Montaje de todos los elementos para formar el sistema salvaescaleras. Montador 1 día 8 horas 40 €/h

1400 € 245,12 € 44,16 € 35,52 € 25,44 € 71,20 € 320 €

Fase 5.- Puesta a punto y pruebas. (1880 €) T5.1. Montaje del sistema salvaescaleras. Montador 1 día

40 €/h

320 €

T5.2. Comprobación del perfecto funcionamiento del sistema. Responsable Puesta en Marcha 1 día 8 horas

65 €/h

520 €

T5.3. Realización de pruebas. Responsable Puesta en Marcha

65 €/h

1040 €

2 días

8 horas

16 horas

Fase 6.- Análisis de resultados y emisión de informes. (2080 €) T6.1. Análisis estadístico de los resultados de las pruebas. Responsable Dpto. Calidad 3 días 24 horas

65 €/h

1560 €

T6.2. Emisión de informe. Responsable Dpto. Calidad

65 €/h

520 €

1 día

8 horas

COSTE TOTAL SISTEMA SALVAESCALERAS

79

93.510,95 €


12.2. COSTE DE LA MATERIA PRIMA Los precios de los distintos tipos de acero, bronce, aluminio y plástico HDPE, son precios medios con relación a su forma de suministro, y han sido facilitados cortésmente por METALES FUENGIROLA SL. Al peso de cada pieza, le sumamos el 20 % en concepto de creces para el Mecanizado y como material de desecho. Material

Precio (€/kg)

Acero F-1140

0,95

Acero F-1212

Bronce

Plástico HDPE

1,05

1,5

1,06

Nº de piezas

Peso uni tario (kg)

Peso total

Tornillo sin fin

1

0,303

0,303

Eje conductor

1

1,836

1,836

Piñón conductor z = 30

1

1,515

1,515

Rueda conducida z = 36

1

1,817

1,817

Rueda conducida z = 30

1

1,082

1,082

eje conducido

1

1,527

1,527

Manquito de acople, avance

1

1,152

1,152

Manquito de acople, retroceso

1

1,094

1,094

Horquilla

2

0,269

0,538

Carcasas

2

12,7405

25,481

Tapas de rodamientos

2

0,166

0,332

Cremallera

5

7,2

36

Soporte estructura

1

3,839

3,839

Estructura

1

1,197

1,197

Peso Total

77,713

20%

93,256

Pieza

(kg)

Pata

5

4,2656

21,328

Placa soporte

1

4,717

4,717

Cajón

1

26,962

26,962

Peso Total

53,007

20%

63,608

0,709

0,709

Peso Total

0,709

20%

0,851

Corona

1

Soporte asiento

1

0,342

0,342

Pasador 1

1

0,002

0,002

Soporte reposa pie

1

0,668

0,668

Soporte fijo reposa pie

1

0,082

0,082

Silla

1

4,38

4,38

Soporte piernas

1

0,522

0,522

Soporte pie Soporte reposabrazos izquierdo Soporte reposabrazos derecho

1

1,189

1,189

1

0,862

0,862

1

0,862

0,862

Reposabrazos izquierdo

1

0,608

0,608

80

Coste (€)

88,5932

66,7884

1,0635


Aluminio

0,9

Reposabrazos derecho Pasador reposabrazos izquierdo Pasador reposabrazos derecho

1

0,676

0,676

1

0,009

0,009

1

0,009

0,009

Pasador apoya pie

1

0,025

0,025

Pasador soporte silla 1

1

0,016

0,016

Pasador soporte silla 2

1

0,009

0,009

Respaldo

1

0,36

0,36

Botón 1

1

0,002

0,002

Botón 2

1

0,002

0,002

Botón R

1

0,002

0,002

Peso Total

10,627

20%

12,753

71,556

71,556

Peso Total

71,556

20%

85,867

Riel

Coste Total d e Materia Prima

13,51818

77,2803

245,12 €

12.3. AMORTIZACIÓN DE MAQUINARÍA Y SOFTWARE Para hallar el Coste / hora de cada elemento, tenemos en cuenta que en la empresa se trabajan 1700 horas / año.

Produc to

Precio (€)

Periodo de Amor tizaci ón (años)

Coste anual (€)

Coste / hora (€/h)

Solid–Edge ST-4

6000

2

3000

1,76

MS. Project 2010

900

2

450

0,26

Máquina de Inyección

30 250

10

3025

1,78

Torno Paralelo

15700

10

1570

0,92

Fresadora Univ.

12580

10

1258

0,74

Taladro de columna

1800

2

900

0,53

81


ANEXO I PLANOS Los planos del proyecto se han dividido en dos partes: •

•

Planos de la sill a. Donde se pueden ver todos los componentes de la silla. Planos del molde. Que corresponden a las distintas partes del molde de inyección, que se ha utilizado para la fabricación de un pasador de la silla.

(Los planos no están encuadernados con el proyecto, se encuentran sueltos en la caja del proyecto para poder manipularlos mejor)

ÍNDICE DE PLANOS SILLA -

00.0.………………………….…………. Silla Modelo Confort. 1.01.……………………….……………. Subconjunto silla. 1.02……………………………..………. Silla con cajón. 1.03…………………………….…….…. Silla sin cajón. 1.04……………………………….….…. Estructura silla – Soporte asiento. 1.05………………………….……….…. Soporte estructura. 1.06……………………….………….…. Soporte reposapiés. 1.07………………………….…….……. Soporte fijo reposapiés. 1.08……………………………..………. Asiento. 1.09………………………….…….……. Soporte piernas – soporte pies. 1.10……………………………….…….. Soporte brazo izquierdo. 1.11…………………………….….……. Soporte brazo derecho. 1.12………………………….…….……. Respaldo. 1.13…………………………….….……. Reposabrazos. 1.14………………………….…….……. Pasadores. 1.15………………………….…….……. Placa soporte. 1.16………………………..…….….….. Cajón. 2.01………………………..…….….….. Subconjunto riel . 2.02………………………..…….….….. Pata regulable. 2.03………………………..…….….….. Riel. 2.04………………………..…….….….. Cremallera. 3.01h1………………………..…….…. Subconjunto caja reductora. 3.01h2………………………..…….…. Subconjunto caja reductora. 3.02………………………..…….….….. Cajón superior. 3.03………………………..…….….….. Cajón inferior. 3.04………………………..…….….….. Tapa rodamientos. 3.05………………………..…….….….. Tapa rodamiento piñón. 3.06………………………..…….….….. Eje conducido. 3.07………………………..…….….….. Eje conductor. 3.08………………………..…….….….. Tornillo sin-fin. 3.09………………………..…….….….. Piñón conducido Z= 30. 3.10………………………..…….….….. Piñón conducido Z= 36. 82

Diseño y cálculo de una silla salvaescaleras. -

3.11………………………..…….….….. Piñón conductor Z= 30. 3.12………………………..…….….….. Corona. 3.13………………………..…….….….. Manguito de avance. 3.14………………………..…….….….. Manguito de retroceso. 3.15………………………..…….….….. Horquilla. 3.16………………………..…….….….. Chaveta de cuña 8x36. 3.17………………………..…….….….. Chaveta paralela 8x70. 3.18………………………..…….….….. Chaveta paralela 8x63. 3.19………………………..…….….….. Arandela circlip d=25. 3.20………………………..…….….….. Arandela circlip d=20. 3.21………………………..…….….….. Arandela circlip d=12.

ÍNDICE DE PLANOS MOLDE -

4.00.A………………………..…….…. Despiece del conjunto. 4.00.B………………………..…….…. Conjunto en corte. 4.01.………………………..…….…… Bastidor móvil. 4.02.………………………..…….…… Bastidor fijo. 4.03.………………………..…….…… Impronta fija. 4.04.………………………..…….…… Impronta móvil. 4.05.………………………..…….…… Pieza. 4.06.………………………..…….…… Boquilla. 4.07.………………………..…….…… Placa de amarre fija. 4.08.………………………..…….…… Columna guía x4. 4.09.………………………..…….…… Casquillo guía x4. 4.10.………………………..…….…… Placa intermedia. 4.11.………………………..…….…… Paralelas. 4.12.………………………..…….…… Placa de amarre móvil. 4.13.………………………..…….…… Sufridera. 4.14.………………………..…….…… Placa expulsora. 4.15.………………………..…….…… Barras expulsoras. 4.16.………………………..…….…… Recuperador - Acoplamiento. 4.17.………………………..…….…… Columna - Taco. 4.18.………………………..…….…… Casquillo columna expulsión x4. 4.19.………………………..…….…… Centradores laterales. 4.20.………………………..…….…… Anillos de elevación x4. 4.21.………………………..…….…… Centrador boquilla. 4.22.………………………..…….…… Tapón x 12.

83

Proyecto Salvaescaleras Alex Fran Basilio

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