Metrologia Física 1

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INTRODUCCION:

Dentro de esta materia pudimos aprender y entender un poco más las fuerzas físicas que actúan en nuestro entorno y así comprender y calcularlas en máquinas  dentro de nuestras vidas. La importancia de conocer estas fuerzas y aprender a calcularlas. Es básico en la formación de un ingeniero sobre todo al asumir responsabilidades donde la utilización mantenimiento o diseño de estos mecanismos será parte de su labor. En esta asignatura  parte de la ingeniería permitirá el aprovechamiento de estos conocimientos y aplicarlos en problemas cotidianos.  Como los descritos a continuación.

Contexto.- Actualmente laboro en la empresa DHL Express Como Agente Internacional de Rastreo. Donde diariamente utilizo, manejo y opero sistemas de distribución de paquetería, y almacenaje.

Es en estos sistemas con los que se distribuye el material dentro de Almacenes o Hubs y los envíos deben ser procesados, inspeccionados y asignados.  El conocimiento de estos sistemas es vital para la correcta operación en cadena de los envíos y donde mi labor se desempeña.

En mi ambiente laboral en particular se utilizan estas máquinas para  eficiencia procesos que de otra forma serian pesados y hasta peligrosos La máquina elegida para su estudio es una Banda Transportadora. Esta máquina permite el procesamiento de paquetes  rápidamente y de manera segura por instalaciones y almacenes, Hasta procesos finales con carga final e inspección. Se le encuentra en toda la red de distribución y su buen funcionamiento  permite  el procesamiento de miles de envíos lo que resulta  en una garantía de tiempo y calidad ofrecido por la empresa en cuestión.

Cuando esta máquina falla  toda la red se ve afectada obligando a utilizar medios rudimentarios hasta humanos para procesar los envíos, su correcto mantenimiento y conocimiento de la maquina es indispensable para nuestra labor.

PROYECTO EN ETAPAS

Etapa 1:Identificación de mecanismos y máquinas en el entorno cotidiano.

Bandas Transportadoras:

Las bandas Transportadoras son la fuerza motriz, que crea el avance y continuidad del servicio y distribución del material. El fallo de este causa demoras importantes o la completa imposibilidad de continuar con la labor diaria por lo que se considera vital y cuenta con varios mecanismos de falla.

El funcionamiento es básico. Se trata de una banda de hule conectada en sus extremos a dos rodillos motorizados lo que crea un movimiento de desplazamiento (Movimiento rectilíneo Uniformemente Acelerado)  al contenido sobre ella.

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Las magnitudes y esfuerzos en un sistema como este se pueden Analizar  de la siguiente forma:

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Donde podemos apreciar:

• Aceleración: La aceleración del sistema es normalmente constante y se calcula de acuerdo a la carga sobre la banda y al Coeficiente de rozamiento de las bandas.

(a= m * (Vf – Vo / t )

• Velocidad : La velocidad  es constante Normalmente de 1.2 m/s condición habitual.

( Vt= d/t )

• Resistencia al Avance: La Resistencia al avance la crean varios factores el peso de la carga sobre ella y la rugosidad de la banda misma. (Aplicando la 2ª Norma de las fuerza de rozamiento podemos ver que es Cinético. Calculado por  Fr= μk * N )
• Fuerza Motriz: Es la fuerza o Esfuerzo creado por un motor eléctrico para vencer las Fuerzas Oponentes al movimiento Esto se le conoce como Torque y su fórmula ( T= F * d * Sen θ) Esta se proporciona en Watts Hora o Kilowatts hora. Normalmente se utilizan motores de 10 Kw/h

Etapa 2: Análisis de fuerzas en los mecanismos y máquinas.

El ejemplo siguiente es una banda simple de longitud establecida donde tiene una función de transportar un paquete (X) Del punto A al punto B, venciendo fuerzas de fricción y peso.

Utilizando un motor eléctrico que proporciona fuerza y aceleración. Lo que resulta en Movimiento y velocidad. Igual a un Trabajo mecánico.

Diagrama de cuerpo Libre.-[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

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N= Normal

V=Velocidad

a=Aceleración

R=Coeficiente de rozamiento

W= Peso

Calculo de Fuerzas y Momentos.-

Para el cálculo de fuerzas y momentos Tomaremos Magnitudes “Comunes “  Soportadas en un ambiente de trabajo Estandarizado. La banda a analizar utiliza Una Cinta de Goma(R=0.54), Rodillos de diámetro A2 (10 cm de diámetro) y Un motor eléctrico de 10 hp Y Soporta una Carga de 100 KG(Por paquete) a una velocidad de 1.2m/s

Velocidad

𝑉 = 𝑉𝑜 + 𝑎 ∗ 𝑡 = 1.2𝑚/𝑠

Aceleración

𝑎 = 𝑉𝑓 − 𝑉𝑜 = 1.2 – 0 = 0.12

𝑡        𝑡        10        10

Peso

W= m*g= 100x9.8= 980 N

Normal

Al no tener deformaciones la banda. La normal es magnitud igual al peso pero sentido contrario.

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