Diseño De Un Brazo Mecánico De Una Tonelada De Carga Y Tres Metros Elevación Para La Empresa Metarqel S.A.C.

Abstract

En el presente trabajo de tesis titulado “Diseño de un brazo mecánico de una tonelada de carga y tres metros elevación para la empresa Metarqel S.A.C.” se tuvo como objetivo realizar el diseño de un brazo mecánico para la realidad del taller de la empresa metal-mecánica Metarqel S.A.C. con la finalidad de mejorar el tiempo de operación y las condiciones de trabajo. Para el diseño del brazo mecánico se eligió una alternativa de solución óptima haciendo uso de la metodología del diseño, planteando una lista de exigencias referente a la realidad de la empresa frente a este problema, luego una estructura de funciones y matriz morfológica elaborada en base al estado de la tecnología, se realizó un análisis de las cualidades técnicas y económicas de todas las alternativas posibles de solución para finalmente elegir una. El método de análisis para determinar las dimensiones de los componentes del brazo se dieron tomando dos casos críticos de posicionamiento de la carga ante el brazo, la primera en flexión máxima con el brazo y antebrazo extendido y el segundo en torsión máxima cuando el brazo y antebrazo se encuentran perpendicularmente entre sí. Se concluyó que para poder mover los componentes del mecanismo del brazo mecánico que representan una cadena cinemática abierta es necesario utilizar dos cilindros hidráulicos uno vertical de capacidad 2000 Kg con una bomba de caudal de bomba 17 l/min y un motor de 1.5 KW de potencia a 1500 RPM para manejar el nivel del brazo respecto del suelo y otro horizontal entre el brazo y antebrazo de capacidad 500 Kg con una bomba de caudal de 1.5 l/min y un motor de 0.25 KW de potencia a 1500 rpm para mover la articulación. Se realizó el análisis de esfuerzos de los componentes del brazo mecánico utilizando el software Solidworks encontrando que los factores de seguridad son los siguientes 1.54 para la columna principal, 1.69 el soporte deslizador, 3.08 eje de la articulación, 1.43 brazo, 1.36 pin de articulación, 1.79 para el antebrazo y para el gancho seleccionado es de 2.