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Trabajo integrador 2014 Nivel 3 - Diseño Industrial

Facultad de Arquitectura Urbanismo y Diseño

Cátedra de Tecnología II – Diseño Industrial

Ing. Eduardo Bellitti

Ing. Jorge Alvarez

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Objetivos Generales

Que el alumno sea capaz de:

Tema: Horticultura de mediana escala

Transferir conocimientos adquiridos en distintas asignaturas trabajando sobre

una problemática de diseño común a las mismas.

Verificar, modificar y realizar nuevas propuestas de diseño a partir de la

incorporación de conocimientos específicos provenientes de las distintas áreas

de conocimiento.

Desarrollar una mirada crítico-constructiva con la perspectiva que significa

transitar un recorrido sobre una misma temática en distintos momentos del año y

desde diferentes miradas, visualizando el propio proceso de aprendizaje de

manera evolutiva.

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Objetivos de la Catedra Tecnología II

Que el alumno sea capaz de:

En Tecnología II nos abocaremos a un trabajo en el cual se destaquen los aspectos

tecnológicos y se apliquen correctamente las herramientas con las que debería contar el

alumno a esta altura de su carrera.

Con respecto a la documentación técnica a generar (planos), se hará fundamental

hincapié en la aplicación correcta de las Normas IRAM de Dibujo Técnico en todos sus

aspectos, tales como definición de vistas y cortes, acotación, uso de líneas, letras,

símbolos, etc.

Analizar y proponer soluciones tecnológicas a los distintos subsistemas mecánicos

intervinientes en una máquina de mediana complejidad.

Especificar con solvencia tecnológica los distintos componentes, materiales y

funciones de las partes y subsistemas del equipo a desarrollar, en concordancia con

los procesos de fabricación a utilizar en cada caso.

Producir documentación técnica ajustada a Normas vigentes.

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Tema: Motocultivador o Motocultor y/o MotoazadaUn MOTOCULTIVADOR, o MOTOCULTOR, o tractor de un solo eje,

es un vehículo especial autopropulsado de un eje, dirigible por un

conductor que marche a pie.

Es utilizado para la labor superficial del suelo, es decir, para

facilitar las labores agrícolas de preparación del terreno. Se lo

encuentra principalmente en la horticultura, siendo también apropiado

para la jardinería en parques y plazas.

Por su tamaño, el motocultor es ideal para el trabajo en invernaderos,

huertos, granjas y trabajos de finca de menos de 10 hectáreas.

Existen otro tipo de equipos denominados MOTOAZADAS. La

diferencia más relevante con el motocultor es que la motoazada no

tiene un eje con ruedas, por lo que el movimiento del motor se

transmite directamente a las palas.

Existen pros y contras para cada sistema, consistentes en mayor o menor complejidad de los

mecanismos, condiciones de trabajo y ergonomía para el operador, costos, etc, lo cual deberá ser

analizado en el presente trabajo, con miras a la propuesta de diseño definitiva de cada grupo.

En el caso del MOTOCULTOR, se tiene dos ejes motrices, el de las

ruedas y el de las palas, tal como se ve en la figura.

Obviamente, los motores de las MOTOAZADAS son de menor

potencia que los de los motocultores.

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MOTOCULTIVADOR ó MOTOCULTOR

MOTOAZADA

Video de Motocultor Honda FR 750

Video de Motoazada Toyama TDT 110

Otras marcas: Briggs, Stratton, Teumseh, etc…

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Los Motocultores y Motoazadas poseen distintos tipos de IMPLEMENTOS como ser:

arado, desterronador (rotobator), surcador, ruedas para fango, equipo pulverizador, etc.

Implementos:

Se deberá contemplar y especificar todos los accesorios que podrán montarse en el equipo

diseñado, según los usos que se prevean en cada caso.

Video: Motocultivador Grillo G 55 (implementos)

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Especificaciones técnicas:

Tipo de equipo: motocultor o motoazada (seleccionar)

Autopropulsado con operador que acompaña caminando

MOTOCULTOR:

• Potencia: 6 a 15 HP (4,4 a 11,0 kW) (seleccionar)

• Combustible: nafta o gasoil (seleccionar)

• Arranque: manual o eléctrico

• Ancho de trabajo: hasta 500 mm

• Ancho total: no superará los 700 mm

• Peso total: no superará los 150 kg

• Manubrio: ajustable en sentido horizontal y vertical

• Acelerador y cambio de avance: en ambos

sentidos (4 velocidades al frente y 2 en reversa)

• Palanca para accionar la fresa o accesorio

• Palanca de seguridad, apaga el motor al soltarla

• Palanca de ajuste de profundidad de trabajo

• Neumáticos: 3.50-8, 4.00-10 ó 5.00-10 (selecc.)

• Dirección por frenado independiente de las ruedas

MOTOAZADA:

• Potencia: 4 a 7 HP (2,9 a 5,2 kW) (seleccionar)

• Combustible: nafta o gasoil (seleccionar)

• Arranque: manual

• Ancho de trabajo: hasta 500 mm

• Ancho total: no superará los 700 mm

• Peso total: no superará los 80 kg

• Manubrio: ajustable en sentido horiz. y vertical

• Acelerador y cambio de avance: hacia

adelante o atrás (2 veloc. al frente y 1 reversa)

• Palanca para accionar la fresa o accesorio

• Palanca de seguridad, apaga motor al soltarla

• Palanca de ajuste de profundidad de trabajo

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Materialización:En función de diversas consideraciones, cada grupo de trabajo decidirá si opta por el diseño de un

motocultor o una motoazada, y también decidirá el tamaño del equipo dentro de los límites fijados por

la especificación general.

Además, se deberá contemplar y especificar todos los ACCESORIOS que podrán montarse en el

equipo diseñado, según los usos que se prevean en cada caso.

En todos los casos, para la materialización del diseño se propone una ESTRUCTURA CENTRAL DE

FUNDICIÓN DE ALUMINIO, que albergará el sistema de transmisión y soportes para los ejes de

rueda y del accesorio.

Dicho cuerpo central puede tener adosados UNO O VARIOS CHASIS DE CHAPA PLEGADA Y

SOLDADA, o de PERFILES DE ACERO, O DE CAÑO CURVADO, con la finalidad de fijar los

distintos SUBSISTEMAS (motor a explosión, manubrio, rueda auxiliar, etc.)

Toda esta configuración dependerá del diseño adoptado.

Todo el conjunto llevará una o varias CARCASAS FABRICADAS en PLÁSTICO REFORZADO CON

FIBRA DE VIDRIO, o CHAPA PLEGADA Y PINTADA, para protección de operador o por otras

cuestiones funcionales.

Video de Motocultivador casero (estructura central y transmisiones)

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Configuración:Detalles sobre partes y funcionamiento de un motocultor

Se indican a continuación cuestiones generales sobre diferentes diseños existentes en el mercado.

MOTOR: a explosión, los de menor potencia funcionan con nafta, o con gasoil los de potencia mayor.

Se pretende que seleccionen un motor.

En la mayoría de los casos el eje del motor es horizontal y puede ir:

(1) paralelo al sentido de marcha (2) perpendicular al sentido de marcha

Video de Motor a explosión

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TRANSMISIÓN: dependiendo de la configuración de motor seleccionada, se deben diseñar

los elementos de transmisión al cuerpo principal del motocultor.

La transmisión puede ser por ruedas dentadas, por cadenas, o por correas

Video de Transmisión

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El eje del motor se conecta al cuerpo principal, donde se

encuentra el SISTEMA DE CAMBIO DE VELOCIDADES

(CAJA). En nuestro trabajo se pretende que sea una carcasa

de aleación de aluminio fundida. De este cuerpo principal

“cuelga” una carcasa que aloja la TRANSMISIÓN HACIA EL

SISTEMA DE SOPORTE DE LOS EJES DE RUEDAS, o del

eje de trabajo en el caso de la motoazada. Esta carcasa puede

estar integrada en un solo conjunto con el cuerpo principal, o ser

un conjunto separado, fijado mediante bulones a este.

que no necesitan

movimiento de

rotación

En la figura siguiente se ve una posible

configuración para la transmisión de movimientos

desde el cuerpo principal al eje de ruedas.

Video: Motoazada Branco (Transmisión)

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A su vez, del cuerpo principal sale un eje hacia atrás, que es la denominada TOMA DE FUERZA (TDF),

que es de donde van a tomar la potencia los accesorios que se conecten al motocultor y que

necesitan girar para su funcionamiento

La TDF es un eje con estrías mediante el cual el motocultor transmite potencia de rotación.

Este elemento se encuentra normalizado (normas ASAE S203.14, ISO 500) en cuanto al sentido de

rotación, diámetro del eje, número de estrías y velocidad de rotación.

Para motocultores, se elige el eje de menor tamaño, que es de 6 estrías y la velocidad de rotación

debe de ser 540 ± 10 rpm. Resto de datos verlos en la Norma mencionada.

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El principal IMPLEMENTO, tanto del motocultor como de la motoazada es el eje con fresas rotativas,

conocido como “desterronador”, “rotocultor” o “rotobator”.

EN EL MOTOCULTOR este es un implemento que se adosa en la parte trasera y que toma la energía

de la toma de fuerza para hacer girar el eje en el caso de los equipos de mayor potencia (4), o que

está fijo al cuerpo principal en los de menor potencia (5).

EN LA MOTOAZADA, los ejes con fresas salen directamente del cuerpo principal a través de un sistema

de transmisión de características similares al que tiene el motocultor para el movimiento de las ruedas (6).

(4)(5)

(6)

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EJEMPLO: especificaciones técnicas de un motocultor donde se pueden ver velocidades y otros detalles.

• Potencia: 5,5 kW (7,5 HP) - 2400 rpm

• Combustible: Gasolina

• Velocidad: 0,9 - 1,7 - 9,3 km/h

• Capacidad de combustible: 2,9 L

• Sistema de conducción: Transmisión de engranes

• Transmisión: 3 frente, 2 reversa

• Implemento: Rastra rotativa

• Ancho de labranza: 40,6 - 50,8 - 66 cm

• Profundidad de labranza: 0 a 17,7 cm

Debe tenerse presente que en esta presentación estamos mostrando diferentes equipos

existentes en el mercado, con escalas muy diversas, desde equipos muy pequeños como las

motoazadas, hasta los de mayor porte, como en el caso del desterronador analizado en las

líneas precedentes, el cual puede ir adosado a un motocultor de los más grandes (15 HP).

Video: Motocultor Honda FF300 y FF500 (detalles)

Video: Motocultivador 410 Gimbel Mexicana (detalles)

Video: Motoazada (explicación de uso)

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Cronograma de trabajo:1er. semana – viernes 08-08-2014

Metas:

Análisis de antecedentes trabajados en otras Cátedras.

Conceptualización de la alternativa adoptada por grupo. Definición de especificaciones técnicas.

Cálculo de transmisiones.

Diseño conceptual completo.

Documentación:

Bitácora (Tamaño IRAM A4) (Antecedentes y concepto)

Hoja de especificaciones técnicas

Panel de diseño conceptual (Tamaño IRAM A2)

2da. semana – viernes 15-08-2014

Metas:

Definición de la estructura central de aluminio fundido que oficiará de núcleo principal del equipo.

Definición de superficies fundamentales y dimensiones funcionales.

Definición de las piezas de unión entre los distintos módulos.

Documentación:

Bitácora

Plano técnico de piezas fundidas y piezas de unión.

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3er. semana – viernes 29-08-2014

Metas:

Definición de los mecanizados a realizar sobre la pieza de aluminio.

Definición de mecanizados varios (ejes, poleas, palancas, acoples, etc) A definir según diseño.

Definición de pequeñas piezas con otras tecnologías (p. ej. soldadas, chapa estampada)

Documentación:

Plano Técnico de mecanizado de la estructura central.

Planos técnicos de las demás piezas (mecanizadas y otras)

Panel de diseño final (Tamaño IRAM A2)

Documentos de las otras etapas + bitácora completa

Cierre – viernes 05-09-2014

Meta:

Entrega final de los trabajos realizados por los grupos

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