RESUMEN

La investigacin se basa en la caracterizacin mecnica del diseo de engranes y determinar sus propiedades mecnicas a Traccin e Impacto para determinar los parmetros de evaluacin de la caracterizacin del material que debemos usar, estratificado a compresin y en funcin de las configuraciones y fracciones volumtricas ensayadas.

De la caracterizacin y anlisis de los ensayos se determin que los engranes que se va a usar en dicho diseo de una aspiradora Manuel se debe hacer acorde de las especificaciones del diseador y del tipo de escobillas a usar

EL PROBLEMA DE INVESTIGACIN

1.1. TEMA DE INVESTIGACIN

DISEO Y CONSTRUCCION DE UNA BARREDORA MANUAL.

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1. Contextualizacin

La limpieza de las carreteras ha sido una preocupacin desde su invencin, ya que rpidamente se convirtieron en vertederos de todo tipo de residuos, dando lugar a numerosos problemas de salud.Estas preocupaciones no slo eran frecuentes en Europa y tambin en Amrica del Norte.A partir de la Revolucin Industrial, en especial, el polvo de carbn result muy problemtico. Elpolvo finalmente se asentaba en las calles y luego la lluvia que llevaba a los arroyos adyacentes.Muchas de estas aguas eran utilizadas como agua potable, por lo que muchas personas se enfermaron.Las primeras calles tambin fueron construidas con adoquines y ladrillo debido a su capacidad para soportar un gran peso. Como resultado, contenan muchos escondites para los sedimentos y la basura.Estas grietas y hendiduras tambin hacan la limpieza muy difcil.Histricamente, las calles eran comnmente limpiadas por trabajadores.Ellos recoger los escombros a mano o mediante el uso de una escoba.Tambin hemos visto fotos de unas cuantas mquinas tirados por caballos.

Como se puede ver en la foto, la barredora mecnica del obispo fue toda una revolucin del barrido con la mano. La mquina tena una escoba que se pareca mucho a las escobas de empuje que an se venden actualmente. Adems, se construy cintas transportadoras dobles para depositar el material recogido en un recipiente. Charlespatent la primera barredora autopropulsada, que crea que era una mejora sobre la idea del Obispo.Brooks patent su mquina autopropulsada el 17 de marzo de 1896. Brooks aparentemente decidi que la forma regular de la limpieza de las calles era demasiado desalentadora y no muy rentable.As, se decidi a crear una especie de escoba o barredora y conecte este dispositivo a un camin.Barredora Brooks fue el primer diseo.

Clasificacin de las Barredoras

Para la clasificacin de las barredoras encontramos dos tipos estas dependen de la funcin del sistema de recogida de los residuos: las de arrastre y las de aspiracin.

Barredora de arrastre:

Estas barredoras constan de 2 cepillos que arrancan del suelo la basura y los residuos y los llevan al centro de la mquina, generalmente en la parte frontal suelen llevar un equipo de humectacin para evitar la acumulacin del polvo. En la parte de atrs de los rociadores estn los cepillos delanteros, su misin es ampliar el ancho de barrido, recolectar todos los residuos guindolos a la direccin donde se encuentran los cepillos para su posterior recoleccin.

Su principal pieza es el cepillo trasero, el cual recibe todos los residuos recolectados, su misin es separarlos del piso y lanzarlos hacia arriba, donde por gravedad caen en la cinta transportadora que los lleva a la tolva de almacenamiento.

Una de las partes ms importantes de estas barredoras es el deposito o la tolva de los residuos, debe ser de gran capacidad para evitar prdidas de productividad por excesivos desplazamientos para descargar.

Los elementos pueden ser regulables, unos de forma permanente en el taller de mantenimiento y otros en la propia operacin de barrido, para que estas mquinas estn acordes a las condiciones que se presenten.Para estas barredoras es frecuente el uso de vehculos de tres ruedas, que permiten una mayor maniobrabilidad y flexibilidad en la operativa.

Barredora de aspiracin.

Estas barredoras estn destinadas a reas con menor grado de ensuciamiento en donde el acabado va a ser ms perfecto y el barrido de una mayor cantidad de polvo depositado sobre el suelo, las bateras de cepillo tienen la misin ms concreta de concentrar los residuos bajo la tolva de aspiracin. Los residuos y el polvo depositado en la va pblica son aspirados y arrastrados hacia la tolva. Su propio funcionamiento hace que estas mquinas sean propensas a la formacin de polvo, pero la mayor humectacin y, sobre todo, su uso en reas menos suciedad, reduce el riesgo de molestias.

La regulacin de la altura de la boca de aspiracin, su movimiento automtico para evitar obstculos que puedan daarla y la elevacin y acercamiento de cepillos y mecanismos, hacen de estos equipos sofisticados que deben ser sometidos a un control y mantenimiento muy exigentes. Cada uno de estos tipos de barredoras presenta una serie de ventajas y desventajas que hacen que su eleccin deba ser estudiada cuidadosamente.Las barredoras de aspiracin de gran capacidad montadas sobre camin tienen la ventaja de alcanzar hasta los 100 km/h en su desplazamiento, las barredoras de arrastre suelen ir montadas sobre chasis auto portante y difcilmente llegan a superar los 50 km/h.La capacidad de descarga en puntos intermedios de su recorrido, generalmente situados en la ciudad, las tolvas de las barredoras sobre chasis auto portante se elevan a alturas que les permiten descargar sobre contenedores de escombros o de residuos slidos.

Las barredoras de aspiracin sobre camin descargan por el sistema de volquete y deben hacerlo directamente sobre el suelo, lo que les obliga a desplazarse a una planta de transferencia, cuando no directamente al punto de disposicin final de los residuos.Las barredoras pequeas para calles estrechas zonas peatonales estn montados en chasis de soporte auto con caractersticas tcnicas muy similares en trminos de velocidad, la velocidad de trabajo y la capacidad de carga.

Por esta razn, los criterios de seleccin se barajan aspectos como la cantidad y tipo de residuos, la facilidad y economa de mantenimiento. El barrido mecnico es el tratamiento ms rentable debido a su excelente productividad, sino las barrenderas requieren unas costosas operaciones de mantenimiento para un rendimiento ptimo, especialmente en la sustitucin de los cepillos.

Accesorios de las barredoras.

Para mejorar el trabajo y proporcionar un mejor acabado, los fabricantes han equipado para las barredoras una serie de accesorios mecnicos para incluir:

Tercer cepillo. Como complemento a los dos cepillos delanteros que tienen todas las barrenderas, algunos modelos tienen un tercer cepillo colocado en el extremo de un brazo articulado accionado hidrulicamente; este brazo est acoplado en la parte frontal de la mquina y en su parte inferior.

Mangote de aspiracin.

En las barredoras de aspiracin, independiente de su tamao, o incluso en algunos modelos de arrastre mecnico que incorporados un depresor en la tolva de carga, se puede instalar un mangote de aspiracin. Este elemento, acoplado en la parte superior del vehculo y sujeto por una prtiga giratoria para hacerlo ms manejable, permite a un operario auxiliar utilizar la fuerza de aspiracin de la barredora para succionar residuos acumulados en puntos muy concretos, como pueden ser los alcorques de los rboles, o que hayan sido amontonados previamente de forma manual como en el caso de la recogida de hojas.Una vez repasados los principios fundamentales del funcionamiento de las barredoras y sus accesorios, es conveniente analizar los diversos tipos existentes. El mercado ofrece un amplio abanico de opciones:

Barredoras pesadas con capacidad de tolva de carga de hasta 7 m3.

Barredoras medianas con capacidad de tolva de carga de hasta 5 m3.

Barredoras pequeas con capacidad de tolva de carga de hasta 2 m3.

Adems existe una serie de barredoras especiales:

Mini barredoras.Son barredoras autopropulsadas, montadas sobre chasis autoportante y dotadas de un depsito para residuos de capacidad inferior a los 300 litros, con sistema de carga por aspiracin. Su longitud es inferior a los 2 metros y su anchura no alcanza los 90 centmetros. La anchura de barrido es de 75 centmetros y su peso no llega a una tonelada. Estas barredoras son indicadas para el barrido mecnico de repaso en reas peatonales con intensidad de trfico. De caractersticas semejantes a estas barredoras, en las que el conductor va sentado en el interior de una pequea cabina, las hay sin cabina e incluso modelos en los que el operario va de pie sobre una pequea plataforma.

Barredoras manuales. Son aquellas cuya fuerza de avance est proporcionada por el empuje del operarlo que las conduce en su desplazamiento a pie, o bien por medios mecnicos. Estn dotadas de un motor Diesel o de gasolina y un depsito de residuos de capacidad inferior a 300 litros, siendo su sistema de carga por aspiracin. Estas barredoras permiten tambin la limpieza de mantenimiento de aceras con intenso trfico peatonal.

Aspiradoras. Son mquinas autopropulsadas que aprovechan el principio de funcionamiento de las barredoras aspiradoras pero carecen de cepillos. Estn destinadas a la aspiracin de residuos acumulados en puntosconcentrados. Son de pequeo tamao; su longitud no llega a los 2,2 metros y su anchura es inferior a 1,3 metros, no superando su peso los 800 kilos. Van montadas sobre un chasis propio, normalmente de tipo triciclo, de gran maniobrabilidad, y propulsadas por motores Diesel o de gasolina. La aspiracin la proporciona un ventilador centrfugo de aspiracin directa, accionado hidrulicamente, al que va conectado un tubo de succin colocado en una prtiga con los mecanismos necesarios para que sea perfectamente manejable por el operarlo que conduce la mquina. La capacidad de carga es muy reducida, una bolsa plstica de 120 litros, pero tiene la ventaja de ser fcilmente recambiable. Estn muy indicadas para repasos de limpieza de zonas peatonales en las que se acumula suciedad en lugares precisos, o como mquina auxiliar de una barredora de aceras para acceder a los rincones que escapan a la accin de los cepillos.

Aspiradoras manuales de mochila. Son equipos autnomos ligeros que porta el operario. Su campo de accin es limitado; sin embargo, sus posibilidades de aspirar o de expulsar el aire las hacen tiles para las ms singulares aplicaciones. Una de las prcticas es la de recoger por aspiracin, y sin la mnima intervencin del operario, residuos peligrosos como jeringuillas, que normalmente se encuentran siempre en las mismas reas y rincones.

La maquinaria a utilizar en los tratamientos de barrido mecnico de calzadas, dependiendo de sus caractersticas, se concreta en:

Barredora pesada.

Barredora mediana.

Barredora pequea.

Barredora mecnicas estn destinadaspara mantener limpias las reaspeatonales incluso en los momentosde ms afluencia

En cuanto a los tratamientos de barrido mecnico de aceras, se utilizarn:

Barredora pequea.

Barredora ligera.

La eleccin depender de la adecuacin de un equipo u otro a cada caso. El barrido mecnico de aceras puede estructurarse, segn la anchura de estas, en el paso de una barredora pequea varias veces o la formacin de equipos de varias barredoras que abarquen la totalidad del ancho de la acera. Estos equipos pueden estar formados por barredoras no recogedoras cuya nica misin es arrastrar los residuos y dejarlos concentrados en una franja estrecha, donde sern recogidos por una barredora convencional. Estos equipos slo deben programarse cuando la anchura y longitud de las aceras de un sector lo justifique sobradamente.

1.2.2 ANLISIS CRTICO

La tesis fue realizada con el objetivo de ver las ventajas del anlisis de la evolucin de los Objetos de Diseo Industrial (ODI), utilizar mtodos de anlisis de informacin para generar hiptesis o en este caso propuestas de nuevos productos que observen las ventajas estticas y tecnolgicas de su historia, partiendo de una seleccin de informacin. Obtener oportunidades que no se podran percibir si no se estudiara su evolucin y adaptacin al mercado.La evolucin de los ODI es cclica, al disear un producto no solo tienes que mirar hacia adelante, sino que tienes que voltear a su historia conocer las caractersticas que lo identifican, lo que lo hace funcionar, como se ha adaptado a su entorno y los factores de promocin e identidad.

Se seleccion una muestra de barredoras que se analiz con un mtodo de anlisis de informacin utilizado principalmente en biologa llamado Estudio Cladstico, que parte de una evaluacin de la muestra de barredoras. Se seleccionaron 5 caracteres morfolgicos que permitirn comparar la muestra mediante la utilizacin de la informacin comparando a cada barredora de la muestra, se obtuvo una grfica que permite ver juntas las barredoras con ms caracteres en comn y con las relaciones ms estrechas. Este estudio permiti obtener informacin para realizar una propuesta prospectiva de la barredora.

Su mercado objetivo es dirigido a amas de casa, solteros, ama de llaves o personas encargadas de la limpieza, el permitir a nios, personas mayores y personas con ciertas discapacidades operarlo remotamente. Se vender en supermercados, tiendas de electrodomsticos, en tiendas de artculos para casa u oficina y por Internet. Su contexto idneo es la casa u oficina en donde existen varias superficies gran variedad de superficies que barrer.Tiene una forma fundamentada en el icono de la barredora inspirada en una barredora manual con un sistema simple

1.3 JUSTIFICACIN

Podemos notar que de acuerdo al avance de la tecnologa se ha masificado el desarrollo de asistentes de hogar oficina y fabricas los cuales se diferencian por el proceso autmata de control que realizan. Por esta razn el prototipo que se plantea, pretende ser el complemento necesario para asistir en la limpieza del hogar oficinas o entidades publicas

La razn de ser de este proyecto consiste en utilizar un sistema de engranes acorde a las especificaciones que nos han enseado

Estas razones nos ayuda a

Mejorar la calidad de vida a las personas reduciendo el tiempo de trabajo

Mejorar las condiciones de trabajo del personal , suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad

Mejorar la disponibilidad de tiempo , pudiendo encargarse de otras actividades en el momento preciso

Simplificar el uso de la electricidad y tener un fcil mantenimiento de la maquina

1.4 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECFICOS

1.4.1 GENERAL

El propsito de este proyecto es crear una mquina barredora con un mecanismo que sea por engranes y acoplamiento de escobillas

1.4.2 ESPECFICOS

Estudiar las fuerzas de los engranes que ejerce para recoger la basura

Investigar el funcionamiento de cada uno de los implementos que se va a utilizar en la barredora

Proponer los posibles problemas que nos puede dar la maquina al rato del diseo

Determinar las propiedades mecnicas de Impacto de los mejores resultados a Traccin de los materiales

Evaluar comparativamente el material compuesto que presente la mejor combinacin de