INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PACHUCA

METAL – MECÁNICA

INGENIERÍA MECÁNICA

GUSTAVO OLVERA AGUILAR

GUSTAVO HERNÁNDEZ ROSALES

SAÚL SÁNCHEZ ÁNGELES

Proyecto 4

GENERACIÓN DE FUNCIÓN

CONDUCCIÓN DE CUERPO RÍGIDO

ESPECIFICACIÓN: DISEÑAR UN 4R PARA UN EXPRIMIDOR DE NARANJAS

PROPÓSITO: SE PRETENDE HACER EL ANÁLISIS DE GENERACIÓN DE FUNCIÓN, TENIENDO EN CUENTA CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE MÉTODOS GRÁFICOS. CON LA AYUDA DE PROGRAMAS COMPUTACIONALES, LOS CÁLCULOS QUE ANTERIORMENTE SE HACÍAN A MANO AHORA SE FACILITAN CON ESTAS HERRAMIENTAS PARA UN MEJOR MANEJO DE LOS DATOS.

FECHA: 30/ ABRIL/ 2015

PROYECTO UNIDAD 4

PARTE 1: GENERACION DE FUNCIÓN

El siguiente proyecto está propuesto para ser resuelto con la ayuda de funciones generadas en Matlab para síntesis de generación de función de tres posiciones. Por lo tanto, aparte de la fase creativa que cada equipo genere, el trabajo de cálculo para las propuestas y el análisis, debe ser realizado con las funciones disponibles, las modificaciones a las ya existentes o las nuevas funciones que se elaboren para cubrir el diseño.

PROBLEMA:

Para un exprimidor de naranjas, de los que tienen un sistema 4R para proporcionar la fuerza de compresión de la media naranja, se requiere el diseño del subsistema 4R para producir un ángulo de transmisibilidad cuyo promedio de valores sea de noventa grados.

EXPRIMIDOR DE NARANJAS

El exprimidor es un instrumento o herramienta inventado y diseñado para poder extraer el jugo de los cítricos, naranjas (zumo de naranja), limones (zumo de limón), pomelos.

El diseño permite separar y triturar la pulpa de las frutas citadas de forma manual y sencilla de operar. Suele encontrarse este aparato construido de diferentes materiales como: plástico, cristal, metal, etc.

PRINCIPIO

El principio sobre el que se fundamenta el exprimidor es muy sencillo: la presión sobre la superficie de la fruta (cáscara). Mediante un mecanismo de cuatro barras que va hacer adecuado al exprimidor formando un ángulo de 90 grados cuando la fruta queda totalmente exprimida.

EXPRIMIDORES MANUALES

Clásico

Este tipo de herramienta suele tener diferentes aspectos, una de las más conocidas en las cocinas de todo el mundo tiene una forma ovalada (similar a un

huevo) con rugosidades u ondulaciones sobre la que se suele poner una fruta cortada por la mitad, y sobre la que se presiona para extraer la pulpa.

Esta forma oval se encuentra fija a una especie de plato, encargado de recoger la pulpa sobrante. Algunos de estos modelos suelen ofrecer variantes con recogedor de pepitas.

LA PROPOCICION DEL SISTEMA

Consiste en tener un sistema de cuatro barras que facilite el usuario un mejoramiento al utilizar el exprimidor de naranjas. El 4R se estudio poniendo la manivela en la zona de palanca para tener unos ángulos de transmisibilidad visibles y aprovechar el mejor rendimiento del mismo. Las restricciones son las de tener el eslabón a4 un ángulo de 0 grados con respecto a la horizontal cuando la naranja tenga  la presión sobre la superficie de la fruta y la pulpa este en casi tu totalidad exprimida, también la manivela (a2) deberá formar un ángulo de 90 grados con respecto al eslabón a1.

La forma de geométrica de un exprimidor de naranjas no es muy accesible al momento de preparar un cuatro barras pero llegamos a constituir el mecanismo tomando en cuenta las medidas que salieron de un metro grafico, después de analizar y hacer el mecanismo adentro del exprimidor sacamos ángulos propuestos por el equipo para poder descifrar las medidas adecuadas para que el mecanismo tenga una eficiencia al momento de exprimir las naranjas.

Con la ayuda del un programa y una maqueta partimos para poder hacer los ángulos con mayor fuerza y un desplazamiento mínimo para que el usuario no tenga mayor rapidez al efectuar su trabajo.

LOS CUNJUTOS DE TRES PARES DE ANGULOS PROPUESTOS SON:

Los ángulos se propusieron con la ayuda de los métodos gráficos y una pequeña maqueta de cartón se llego a la conclusión que con esos ángulos en mecanismos tiene mayor proyección al realizar su trabajo.

inicio Fi (Φ) Psi (Ψ)

1 91.7 ?= 130

2 27 9.5

3 22 8.8

FUNCION EN MATLAB

Fi=[91.7,118.7,140.7];

>> Psi=[130,139.5,148.3];

>> [k,esl,g23,g34] = genfun3(Fi,Psi);

Los valores de los parámetros k(i), son:

k1 k2 k3

3.0091 1.1185 2.6858

Las dimensiones de los eslabones, son:

a1 a2 a3 a4

1.0000 0.3323 0.5602 0.8940

Los ángulos de transmisibilidad, gama23, son:

127.3204 92.3732 66.8735

Los ángulos de transmisibilidad, gama34, son:

90.9796 108.4268 120.7265

Ans=

3.0091

1.1185

2.6858

Diary off

ANALISIS DE RESULTADOS

Cuando se termino de analizar y terminamos con los ángulos correctos se llego a la conclusión que los resultados del método grafico como el de matlab terminaron coincidiendo casi en su totalidad. En el método grafico se puede tener errores de cálculo al poner las escuadras o el trasportador así que tenemos una toleración al realizar alguno de esos pasos. Los ángulos de la propuesta grafica variaron por decimas por ejemplo en los eslabones a3 en la computadora salió 5.6 cm y en el método grafico termino saliendo 5.3 cm, mantiene un error de de 3 milímetros que en la industria es un error de fabricación aceptable.

CONCLUSIÓN

La generación de función es la correlación de una función de entrada con una función de salida en un mecanismo. El resultado, por lo general, es un mecanismo de doble balancín o un mecanismo manivela-balancín, con entrada y salida de rotación pura. Un mecanismo puede ser un generador de función, impulsado por ambos extremos, es decir, rotación de entrada y traslación de salida o viceversa. Tiene una aplicación muy importante en distintos problemas de ingeniería, es común enfrentarse a tales cuestionamientos, por ellos resulta importante el análisis adecuado para poder dar respuesta a dichos cuestionamientos.