u1. metodología del diseño

8/18/2019 u1. Metodología Del Diseño

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE PUEBLA

INGENIERIA MECANICA

“METODOLOGIA DEL DISEÑO”

ISLAS ROMERO JOSE JUAN

13.02.2015

DISEÑO MECANICO I

HUGO SANCHEZ ESPINOZA

7:00 !:00 51 E


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I"#$%&'(()*"

El diseño mecánico es una tarea compleja que requiere muchas habilidades, el diseño es un

proceso iterativo con varias fases interactivas y también es un proceso de toma de decisiones,

algunas veces estas se toman con poca información otras con apenas la información necesaria e

incluso en ocasiones con información contradictoria. Diseñar es formular un plan para satisfacer unanecesidad especfica o resolver un problema. Es una actividad de intensa comunicación en la cual

se usan tanto palabras como imágenes.

Es una disciplina integral que hace visible a la organi!ación en el mercado, beneficiando de esta

forma su rentabilidad y la imagen percibida por el p"blico. El diseño es una herramienta estratégica

para la mejora de la competitividad de las empresas.

Es frecuente entenderlo como una actividad estética, asociada a lo que está de moda. #in embargo,

esto no es suficiente para comprender la magnitud del potencial del diseño como actividad

proyectual creativa

1.1 C%"(+,#%- &+ D)-+%

Diseñar es la actividad objeto de estudio del diseño que en tanto disciplina estudia el

comportamiento de las formas, sus combinaciones, su coherencia asociativa, sus posibilidades

funcionales y sus valores estéticos captados en su integridad.

Diseñar es pensar antes de hacer. $nali!ar, planificar y ejecutar para responder a las necesidades

de los usuarios.

%a e&presión metodologa del diseño, como el diseño mismo abarca un ámbito e&tenso conjunto de

disciplinas en las que lo fundamental es la concepción y el desarrollo de proyectos que permitan

proveer como tendrán que ser las cosas e idear los instrumentos adecuados a los objetivos

preestablecidos.

1.2 /)%-% &+ D)-+%

El diseño es una actividad mental, una actividad fruto del intelecto mediante la cual se generan una

serie de ideas respecto a la solución práctica de un problema que requiere del desarrollo y'o

construcción de una maquina, mecanismo, dispositivo y'o la creación de un proceso. Desde unpunto de vista amplio el proceso de diseño es aplicable a las artes como a las actividades técnicas.

El proceso de diseño implica la definición clara de que es lo que se debe desarrollar, como debe

funcionar, como se debe hacer, las funciones, los requerimientos, etc.

El diseño tiene diferentes niveles dependiendo del grado de profundidad que se le dé a la solución.

Este puede ser simplemente los esquemas, plano o bocetos sobre una obra o maquina o puede

tener una mayor complejidad e incluir las memorias de cálculo que permiten dimensionar el tamaño


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de los componentes, la selección de los materiales, la simulación computacional del funcionamiento

del equipo, entre otras.

En general puede decirse que el diseño es la formulación de un plan integral reali!ado por un grupo

interdisciplinario, cuyo objetivo es satisfacer una necesidad. El objetivo de este curso es brindar los

elementos básicos para el diseño de componentes y elementos mecánicos.

(ara llevar a cabo el diseño mecánico es necesario tener bases fuertes en las áreas de la mecánica

de materiales, dibujo, mecanismos, materiales de ingeniera y procesos de fabricación

principalmente. Dependiendo del objeto del diseño es probable que se tenga que aplicar principios

de la mecánica de fluidos, termodinámica, turbo maquinas y algunas más.

1.3 P$%(+-% &+ D)-+%

)econocimiento de la necesidad Diseño del problema

#ntesis

$nálisis y optimi!ación

Evaluación

(resentación

El establecimiento de la necesidad es lo que da inicio a la b"squeda de una solución. *ormalmente

esta necesidad es planteada por el cliente +interno o e&terno.(or ejemplo- %a alta de agua en una

cierta región.

%a identificación del problema es lo que causa que e&ista esa necesidad, en el ejemplo anterior

cabria preguntarse /(or qué no hay agua en la población0 1ay varias posibles e&plicaciones- %a

falta de afluentes, la profundidad a la que se encuentran0 , la distancia hasta el sitio en donde se

requiere, etc.

Digamos que para el caso, e&iste un afluente subterráneo, pero se encuentra a una profundidad

considerable.

%a sntesis es el proceso en el cual comien!a el desarrollo del diseño como tal. #e ha recopilado

toda la información pertinente y se formulan una o varias alternativas de solución y se hace los

análisis preliminares, se establecen costos, materiales, limitaciones, ventajas y desventajas de lasopciones planteadas.

En el análisis y optimi!ación se trabaja usualmente sobre la mejor alternativa y se le hace un estudio

más completo de su viabilidad técnica y económica. #e tienen todas las memorias de cálculo y se

aplican técnicas avan!adas para determinar si la alternativa es funcional o no. Es posible que se

hayan desarrollado prototipos o simulaciones en esta etapa.


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%a evaluación, sugiere que con base a criterios objetivos se determine si la opción es aceptada o

no. Esta etapa, puede requerir en el caso de que se hayan construido prototipos o modelos de la

reali!ación de ensayos y de simulaciones para determinar su comportamiento y desempeño.

1.4 /(#%$+- &+ &)-+%

• %a R+-)-#+"() requerida en los diferentes componentes dadas las solicitaciones de carga a

las que van a ser sometidos, las condiciones de operación, incluyendo el entorno +tipo de

atmósfera, humedad, temperatura,2 y la vida esperada del mismo.

• %os M#+$)+- a emplear en la fabricación de los componentes, los cuales tienen diferentes

caractersticas en cuando a sus propiedades mecánicas, fsicas y qumicas. $demás de los

aspectos relacionados con su costo, fabricación, manipulación y disponibilidad., entre otros.

• %os C%-#%- en los que se debe incurrir para el desarrollo del proyecto, la materiali!ación del

diseño. Estos costos están relacionados, como ya se menciono, con los materiales, losprocesos de fabricación, ensamblaje, las pruebas técnicas y demás recursos requeridos

durante la etapa de construcción y prueba y optimi!ación. %a solución o el diseño puede ser

muy bueno y cumplir a cabalidad con todos los requerimientos especificados, pero si su

costo supera el presupuesto ta!ado para el proyecto, este será finalmente recha!ado o

deberá ser modificado de tal forma que se cumpla con los objetivos y el costo este dentro

de lo estipulado.

• El #)+,% disponible para la reali!ación del proyecto, desde la fase de concepción hasta la

entrega.

• El ,+-% &+ +-#$'(#'$, puede ser un factor determinante en el diseño, y usualmente debe

tenerse especial cuidado al momento de la reali!ación de los cálculos los esfuer!os a losque está sometido el material. En ocasiones debe anali!arse la relación resistencia

mecánica peso como un criterio adicional para la selección del material a emplear en la

construcción de la maquina o del componente mecánico.

• 3tros aspectos técnicos- tales como el ensamblaje, el mantenimiento, la seguridad deben

ser tenidos en cuenta en el proceso de diseño.

En la actualidad se emplean algunos otros factores al momento de evaluar los diseños. $lgunos de

estos factores son-

4na práctica com"n en el diseño es el uso de factores, usualmente denominados, de seguridad con

los cuales se tiene un margen adicional que busca garanti!ar que el diseño escogido satisfaga

adecuadamente los requerimientos bajo los cuales se formuló. Estos factores tienen en cuenta por

ejemplo que los valores de la resistencia de los materiales suministrados por los fabricantes son de

referencia y que estos pueden ser diferentes a los esperados. 5uando el diseño implica un riesgo

alto debido a la presencia de vidas humanas, es preferible ser un poco conservador durante el


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proceso de diseño. E&isten muchas otras circunstancias que sugieren el uso de estos factores de

seguridad.

El proceso de diseño se rige por 5ódigos y *ormas de entes gubernamentales o de asociaciones

técnicas. %os 5ódigos son directrices de estricto cumplimiento, y son supervisados por los

organismos de control de los pases y las normas son recomendaciones de entidades, sociedades oagremiaciones de empresas o especialistas en un área del saber especfico.

1.5 /'"&+"#%- &+ +$6%"%

5on la proliferación de normativas sobre prevención de riesgos laborales y la necesidad de atajar las

consecuencias que para la seguridad y la salud del trabajador se derivan del uso de las maquinas,

comen!ó a cobrar especial importancia la ergonoma como disciplina unitaria.

Del mismo modo en que los proyectos de construcción es necesario incorporar un estudio deseguridad y salud, también es prioritario integrar en los proyectos de diseño de maquinas y equipos

industriales los aspectos relativos a la prevención y a la seguridad.

%a ergonoma estudia la relación del hombre con las maquinas, como se comunica, interact"a y

trabaja con ellas, esta relación generalmente tiene cuatro vertientes- visual, auditiva, táctil y postural.

C%"('-)%"+-

E&isten varios aspectos a la hora de diseñar un elemento mecánico, incluso desde antes de

comen!ar el diseño en si hay que pensar por ejemplo si lo que se quiere hacer es una maquina que

será operada por una persona, entonces se tendrá que considerar el aspecto ergonómico para queel operador y la maquina tengan un funcionamiento optimo.

En el caso de diseñar "nicamente un elemento se tendrá que considerar el material con el cual se

quiere construir y las especificaciones de dicho material, como sabemos e&isten un sinfn de

materiales destinados a la construcción de elementos mecánicos, cada uno de ellos tiene distintas

aplicaciones dependiendo de las especificaciones que posean, un pequeño ejemplo6 no podemos

utili!ar aluminio para las varillas que se colocan en las columnas de los edificio porque no cuenta

con las caractersticas requeridas para dicha aplicación.

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Diseño en 7ngeniera 8ecánica de #higley

7nvestigación 9ergonoma y diseño: de la 4niversidad de 5astilla

5onceptos básicos de diseño, 4niversidad (olitécnica de 8adrid

Diseño de maquinas, 4niversidad de 1uelva

u1. metodología del diseño

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