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CAMPUS VIRTUAL UNIVERSIDAD DE CALDAS

Curso Herramientas de la web 2.0
Aplicados a la Educación
Actividad de Recuperación
Por: Gilberto González García
MÓDULO: DISEÑO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS
TEMA: SÍNTESIS CINEMÁTICA DE ESLABONAMIENTOS
COMPETENCIA
 
Desarrollar habilidades y destrezas para el diseño de mecanismos y máquinas mediante 
el  estudio  y  aplicación  de  las  técnicas  establecidas  para  el  diseño  de  eslabonamientos 
planos.
INTRODUCCIÓN
 
El  diseño  de  maquinarias  es  un  campo  profesional  multidisciplinario  compuesto  por 
diferentes  ramas  de  la  ingeniería,  entre  las  que  se  destacan  principalmente  las 
ingenierías mecánica, eléctrica, electrónica, informática y de telecomunicaciones. En los 
últimos  años  algunos  de  éstos  campos  profesionales  se  han  unido  para  conformar  las 
que actualmente se denominan Ingeniería Electromecánica e Ingeniería Mecatrónica. La 
Ingeniería  Electromecánica  combina  apropiadamente  conocimientos  de  las  ingenierías 
mecánica,  eléctrica  y  electrónica;  mientras  que  la  Ingeniería  Mecatrónica  reúne 
estratégicamente  conocimientos  las  ingenierías  mecánica,  electrónica,  informática  y  de 
telecomunicaciones.
En cualquiera de esos campos profesionales, el diseño de máquinas requiere del
desarrollo preliminar de un proceso de síntesis cinemática de eslabonamientos
-SCE-. La SCE, es el proceso gráfico mediante el cual se visualiza, se estructura, se
organiza y se crea un mecanismo con características específicas que le permitan
desarrollar una función predeterminada. En otras palabras, es el proceso a través
del cual se concreta o se le da vida a una idea a través del desarrollo de mecanismos
que ejecutan funciones previamente determinadas, que conllevan a la solución de
un problema o a la satisfacción de una necesidad para convertirse finalmente en
una máquina.
Aunque en realidad, todo el proceso de diseño de ingeniería es una combinación de
técnicas de síntesis y análisis; la síntesis cinemática de eslabonamientos es
considerada por sí sola la parte más importante del diseño de máquinas, ya que no
puede analizarse una máquina que no haya sido sintetizada. El análisis es el proceso
mediante el cual se aplican un conjunto de técnicas y herramientas matemáticas y
científicas que le permiten al diseñador evaluar en forma crítica el producto de la
síntesis para determinar si esta ha sido bien desarrollada.
Ahora bien, la síntesis es tan importante que muchas veces los diseños de
mecanismos y máquinas, resultantes a través de ésta, funcionan bien sin que aún se
haya desarrollado la fase del análisis. Para demostrar tal afirmación, recordemos
los primeros elementos mecánicos diseñados por el hombre representaban
fielmente los resultados de la síntesis, dado que cumplían eficazmente con el
propósito para el cual habían sido proyectados. Sin embargo, si entráramos a hacer
el análisis de los mismos encontraremos que distan mucho de funcionar
eficientemente.
CONTENIDO:
Con el propósito de complementar el estudio de este tema, se le recomienda revisar
los siguientes materiales en el orden cronológico indicado:
Lea y estudie el tema “Síntesis Dimensional” que inicia en la página 80 de la edición
del libro “Diseño de Maquinaria de Robert Norton”
PDF Síntesis General de Mecanismos
PDF Ejercicio Práctico de Síntesis de Generación de Trayectorias
PDF Ejercicio Práctico de Síntesis de Cuatro Posiciones
Video de Youtube “síntesis de tres posiciones con pivotes fijos especificados”:
http://www.youtube.com/watch?v=yX8kUoGQ6Dg
ACTIVIDAD:
 
RESOLVER LA SIGUIENTE SITUACIÓN PROBLEMICA: 
 
En una fábrica ensambladora de piezas fundidas por inyección, ubicada en la ciudad 
de Barranquilla, se requiere implementar un sistema de manufactura flexible (FMS) 
que permita aumentar su productividad. No obstante, la empresa no cuenta con las 
condiciones  económicas  necesarias  para  invertir  en  las  tecnologías  robotizadas 
producidas  por  los  países  desarrollados.  Por  ello,  es  necesario  que  usted,  con  la 
ayuda  de  tres  de  sus  compañeros,  diseñe  un  mecanismo  que  simule  las 
características de dicha tecnología; de tal manera, que el sistema extraiga las piezas 
fundidas del molde de la inyectora y las posicione adecuadamente sobre una banda 
transportadora que las llevará a la siguiente fase del proceso.
 
El trabajo debe ser realizado en el término de un mes, contado a partir de la fecha 
en que se le solicita; para lo cual deberá ponerse de acuerdo con sus compañeros de 
equipo para visitar la empresa solicitante, analizar directamente la situación, tomar 
las  medidas  que  consideren  necesarias  y  definir  con  el  cliente  los  criterios  que 
tendrán en cuenta para el diseño.
NOMBRE  DE  LA  ACTIVIDAD:  Diseño  de  un  sistema  de  manufactura  flexible  (FMS) 
para  extraer  piezas  fundidas  del  molde  de  una  inyectora  y  posicionarlas 
adecuadamente sobre una banda transportadora que las llevará a la siguiente fase 
del proceso.
 
TIPO DE ACTIVIDAD: Colaborativa
 
PROBLEMA: ¿Será posible desarrollar un sistema automático que tenga las mismas 
características de una FMS, mediante la aplicación de las técnicas de síntesis gráfica 
de eslabonamientos que usted conoce?
 
TAREAS PROBLÉMICAS:
 
1.Consiga  cartón  paja  o  madera  de  balso,  compás,  exacto,  papel  pergamino, 
chinches y colores.
2.Plantee  los  criterios  y  restricciones  del  diseño  de  acuerdo  con  las  condiciones 
dadas.
3.Utilizando el software Solid Work, inicie el diseño aplicando él método de síntesis 
gráfica de eslabonamientos que usted considere más apropiado.
4.Desarrolle,  por  lo  menos,  tres  prototipos  diferentes,  aplicando  diversas  técnicas 
de síntesis.
5.

6.
7.

Haga la simulación respectiva en Solid Work y analice la funcionalidad, la
disposición espacial, el nivel de seguridad, la precisión y la estética de sus
diseños para escoger la alternativa de solución más apropiada al problema
propuesto.
Utilizando los materiales que se le proponen en el numeral 1 de esta sección,
proceda a construir un modelo didáctico a escala de la alternativa de solución
seleccionada.
Verifique la funcionalidad de su modelo didáctico y compare los resultados con
lo que verificó a través de la simulación realizada en Solid Work.

PREGUNTAS PROBLÉMICAS
1.
2.
3.
4.
5.
6.

¿Qué es un sistema de manufactura flexible?
¿Qué significa FMS?
¿Será posible diseñar éste sistema aplicando síntesis gráfica de dos posiciones?
¿Cuál de las técnicas de síntesis gráfica de eslabonamientos de tres posiciones,
que usted conoce, considera que es la más apropiada para el diseño de éste
sistema?
¿Se puede lograr un buen resultado manteniendo las condiciones iniciales
propuestas por la empresa?
¿Es necesario variar las condiciones espaciales para lograr un diseño óptimo?
MÉTODO A EMPLEAR PARA LA PRESENTACIÓN Y EVALUACIÓN DEL TRABAJO
1.Prepare un ensayo, que le servirá de base para un artículo científico, indicando la
experiencia, el resultado obtenido durante esta investigación y las conclusiones
respectivas.
2.Suba el ensayo al aula virtual del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico -ITSA-,
a más tardar a las 12:00 de la noche del día previo a su sustentación.
3.Prepara una presentación utilizando Prezi y realice una exposición problémica de
la solución planteada, indicando los criterios que tuvieron en cuenta para su diseño,
la alternativa de solución propuesta, los resultados y las conclusiones.
4.Presente y explique el modelo desarrollado en Solid Work, así como el modelo
didáctico, mostrando los cambios significativos que tuvo este último con respecto a
la versión inicial del software.
5.Prepárese para realizar un diálogo socrático con el profesor, en el que éste
pregunta y usted responde, teniendo en cuenta que todo lo que diga podrá ser
utilizado en su contra.
6.Explique qué le pareció la experiencia, qué aprendió de ella, qué competencias
desarrolló, qué errores cometió y qué haría o dejaría de hacer en una próxima
oportunidad para mejorar los resultados.
7.Con base en el esfuerzo realizado para el desarrollo del trabajo, en los resultados
obtenidos, en las competencias adquiridas y en la defensa del proyecto durante la
sustentación, cada uno de los miembros del equipo de trabajo proponga y justifique
una nota individual que oscile entre 1,0 y 5,0.

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Actividad de recuperación gilberto gonzález garcía

  • 1. CAMPUS VIRTUAL UNIVERSIDAD DE CALDAS Curso Herramientas de la web 2.0 Aplicados a la Educación Actividad de Recuperación Por: Gilberto González García
  • 2. MÓDULO: DISEÑO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS TEMA: SÍNTESIS CINEMÁTICA DE ESLABONAMIENTOS COMPETENCIA   Desarrollar habilidades y destrezas para el diseño de mecanismos y máquinas mediante  el  estudio  y  aplicación  de  las  técnicas  establecidas  para  el  diseño  de  eslabonamientos  planos. INTRODUCCIÓN   El  diseño  de  maquinarias  es  un  campo  profesional  multidisciplinario  compuesto  por  diferentes  ramas  de  la  ingeniería,  entre  las  que  se  destacan  principalmente  las  ingenierías mecánica, eléctrica, electrónica, informática y de telecomunicaciones. En los  últimos  años  algunos  de  éstos  campos  profesionales  se  han  unido  para  conformar  las  que actualmente se denominan Ingeniería Electromecánica e Ingeniería Mecatrónica. La  Ingeniería  Electromecánica  combina  apropiadamente  conocimientos  de  las  ingenierías  mecánica,  eléctrica  y  electrónica;  mientras  que  la  Ingeniería  Mecatrónica  reúne  estratégicamente  conocimientos  las  ingenierías  mecánica,  electrónica,  informática  y  de  telecomunicaciones.
  • 3. En cualquiera de esos campos profesionales, el diseño de máquinas requiere del desarrollo preliminar de un proceso de síntesis cinemática de eslabonamientos -SCE-. La SCE, es el proceso gráfico mediante el cual se visualiza, se estructura, se organiza y se crea un mecanismo con características específicas que le permitan desarrollar una función predeterminada. En otras palabras, es el proceso a través del cual se concreta o se le da vida a una idea a través del desarrollo de mecanismos que ejecutan funciones previamente determinadas, que conllevan a la solución de un problema o a la satisfacción de una necesidad para convertirse finalmente en una máquina. Aunque en realidad, todo el proceso de diseño de ingeniería es una combinación de técnicas de síntesis y análisis; la síntesis cinemática de eslabonamientos es considerada por sí sola la parte más importante del diseño de máquinas, ya que no puede analizarse una máquina que no haya sido sintetizada. El análisis es el proceso mediante el cual se aplican un conjunto de técnicas y herramientas matemáticas y científicas que le permiten al diseñador evaluar en forma crítica el producto de la síntesis para determinar si esta ha sido bien desarrollada. Ahora bien, la síntesis es tan importante que muchas veces los diseños de mecanismos y máquinas, resultantes a través de ésta, funcionan bien sin que aún se haya desarrollado la fase del análisis. Para demostrar tal afirmación, recordemos
  • 4. los primeros elementos mecánicos diseñados por el hombre representaban fielmente los resultados de la síntesis, dado que cumplían eficazmente con el propósito para el cual habían sido proyectados. Sin embargo, si entráramos a hacer el análisis de los mismos encontraremos que distan mucho de funcionar eficientemente. CONTENIDO: Con el propósito de complementar el estudio de este tema, se le recomienda revisar los siguientes materiales en el orden cronológico indicado: Lea y estudie el tema “Síntesis Dimensional” que inicia en la página 80 de la edición del libro “Diseño de Maquinaria de Robert Norton” PDF Síntesis General de Mecanismos PDF Ejercicio Práctico de Síntesis de Generación de Trayectorias PDF Ejercicio Práctico de Síntesis de Cuatro Posiciones Video de Youtube “síntesis de tres posiciones con pivotes fijos especificados”: http://www.youtube.com/watch?v=yX8kUoGQ6Dg
  • 5. ACTIVIDAD:   RESOLVER LA SIGUIENTE SITUACIÓN PROBLEMICA:    En una fábrica ensambladora de piezas fundidas por inyección, ubicada en la ciudad  de Barranquilla, se requiere implementar un sistema de manufactura flexible (FMS)  que permita aumentar su productividad. No obstante, la empresa no cuenta con las  condiciones  económicas  necesarias  para  invertir  en  las  tecnologías  robotizadas  producidas  por  los  países  desarrollados.  Por  ello,  es  necesario  que  usted,  con  la  ayuda  de  tres  de  sus  compañeros,  diseñe  un  mecanismo  que  simule  las  características de dicha tecnología; de tal manera, que el sistema extraiga las piezas  fundidas del molde de la inyectora y las posicione adecuadamente sobre una banda  transportadora que las llevará a la siguiente fase del proceso.   El trabajo debe ser realizado en el término de un mes, contado a partir de la fecha  en que se le solicita; para lo cual deberá ponerse de acuerdo con sus compañeros de  equipo para visitar la empresa solicitante, analizar directamente la situación, tomar  las  medidas  que  consideren  necesarias  y  definir  con  el  cliente  los  criterios  que  tendrán en cuenta para el diseño.
  • 6. NOMBRE  DE  LA  ACTIVIDAD:  Diseño  de  un  sistema  de  manufactura  flexible  (FMS)  para  extraer  piezas  fundidas  del  molde  de  una  inyectora  y  posicionarlas  adecuadamente sobre una banda transportadora que las llevará a la siguiente fase  del proceso.   TIPO DE ACTIVIDAD: Colaborativa   PROBLEMA: ¿Será posible desarrollar un sistema automático que tenga las mismas  características de una FMS, mediante la aplicación de las técnicas de síntesis gráfica  de eslabonamientos que usted conoce?   TAREAS PROBLÉMICAS:   1.Consiga  cartón  paja  o  madera  de  balso,  compás,  exacto,  papel  pergamino,  chinches y colores. 2.Plantee  los  criterios  y  restricciones  del  diseño  de  acuerdo  con  las  condiciones  dadas. 3.Utilizando el software Solid Work, inicie el diseño aplicando él método de síntesis  gráfica de eslabonamientos que usted considere más apropiado. 4.Desarrolle,  por  lo  menos,  tres  prototipos  diferentes,  aplicando  diversas  técnicas  de síntesis.
  • 7. 5. 6. 7. Haga la simulación respectiva en Solid Work y analice la funcionalidad, la disposición espacial, el nivel de seguridad, la precisión y la estética de sus diseños para escoger la alternativa de solución más apropiada al problema propuesto. Utilizando los materiales que se le proponen en el numeral 1 de esta sección, proceda a construir un modelo didáctico a escala de la alternativa de solución seleccionada. Verifique la funcionalidad de su modelo didáctico y compare los resultados con lo que verificó a través de la simulación realizada en Solid Work. PREGUNTAS PROBLÉMICAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. ¿Qué es un sistema de manufactura flexible? ¿Qué significa FMS? ¿Será posible diseñar éste sistema aplicando síntesis gráfica de dos posiciones? ¿Cuál de las técnicas de síntesis gráfica de eslabonamientos de tres posiciones, que usted conoce, considera que es la más apropiada para el diseño de éste sistema? ¿Se puede lograr un buen resultado manteniendo las condiciones iniciales propuestas por la empresa? ¿Es necesario variar las condiciones espaciales para lograr un diseño óptimo?
  • 8. MÉTODO A EMPLEAR PARA LA PRESENTACIÓN Y EVALUACIÓN DEL TRABAJO 1.Prepare un ensayo, que le servirá de base para un artículo científico, indicando la experiencia, el resultado obtenido durante esta investigación y las conclusiones respectivas. 2.Suba el ensayo al aula virtual del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico -ITSA-, a más tardar a las 12:00 de la noche del día previo a su sustentación. 3.Prepara una presentación utilizando Prezi y realice una exposición problémica de la solución planteada, indicando los criterios que tuvieron en cuenta para su diseño, la alternativa de solución propuesta, los resultados y las conclusiones. 4.Presente y explique el modelo desarrollado en Solid Work, así como el modelo didáctico, mostrando los cambios significativos que tuvo este último con respecto a la versión inicial del software. 5.Prepárese para realizar un diálogo socrático con el profesor, en el que éste pregunta y usted responde, teniendo en cuenta que todo lo que diga podrá ser utilizado en su contra. 6.Explique qué le pareció la experiencia, qué aprendió de ella, qué competencias desarrolló, qué errores cometió y qué haría o dejaría de hacer en una próxima oportunidad para mejorar los resultados. 7.Con base en el esfuerzo realizado para el desarrollo del trabajo, en los resultados obtenidos, en las competencias adquiridas y en la defensa del proyecto durante la sustentación, cada uno de los miembros del equipo de trabajo proponga y justifique una nota individual que oscile entre 1,0 y 5,0.