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INTEGRANTES DEL EQUIPOFABIN EMILIO BEZ ARIAS 233885JULIN ENRIQUE MILLAN BARRERA 233924JORGE BUITRAGO Bogot D.C., 26 de junio de 2010Departamento de Ingeniera Mecnica y MecatrnicaLnea de Investigacin, Innovacin y Desarrollo TecnolgicoXXVI MUESTRA DE MQUINAS Y PROTOTIPOS

DOSIFICADOR DE ALIMENTO PARA PECESANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIN Este proyecto nace como una necesidad de algunos poseedores de peces, los cuales deben dejar solos por algn tiempo y no tienen quien se los alimente. Este dosificador incluye el diseo y clculo de sistemas como el dosificador (tornillo sin fin) y el temporizador que calcula el giro del tornillo. Este es un proyecto financiado por los integrantes del grupo, los cuales se harn cargo de la fabricacin y compra de todos los materiales, componentes y parte del diseo de la mquina (se hizo con la ayuda de los ingenieros a cargo del curso). Para el desarrollo del proyecto, contando diseo, compra de materiales y fabricacin se invirti $ 300,000.00 pesos. Para el proyecto se destino un capital de $ 350,000.00 pesos, los cuales incluyen costos de transporte, fabricacin y gastos varios que fueron necesarios incluir en el desarrollo de la mquina. Este desarrollo requiri una inversin de tiempo de 4 (cuatro) meses, de los cuales cada integrante del grupo (3 estudiantes) destino 8 horas semanales.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE DISEOEl problema al cual nos vemos enfrentados en este proyecto consiste en dosificar una cantidad de alimento a una cierta cantidad de peces durante un tiempo especifico, esto debido a la ausencia temporal o falta de tiempo por parte del usuario poseedor de una pecera y que debe alimentar sus peces, pero nadie ms puede realizar esta accin. Vemos entonces, que el dosificador de alimentos para peces debe satisfacer la necesidad de alimentar una cantidad de peces durante el tiempo de ausencia del poseedor de la pecera y que debe recibir unas variables que se determinan por la cantidad de alimento y de peces que el usuario posea.

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE

ANLISIS DE LA COMPETENCIA (BENCHMARKING)La forma y funcionamiento del dosificador de alimento es, por lo general, similar en muchos diseos que existen en el mercado, se utilizan un tornillo sinfn que al programarse su giro en un tiempo determinado, dosifica una cantidad especfica de alimento a la pecera, la misma funcin se puede observar en dosificadores que utilizan un disco giratorio que se coloca sobre la pecera y funciona de manera similar al tornillo sinfn.

ESPECIFICACIONES DE INGENIERA (QFD)

FUNCIONES:DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIN FUNCIONALFuente de EnergaAlimento para pecesAlimento DosificadoInterfaz al UsuarioSonido de AlarmaEntradas del Usuario CAJA NEGRAFUNCIONES:DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIN FUNCIONAL

GENERACIN DE CONCEPTOS:VALORACIN DE LAS ALTERNATIVAS DE SOLUCIN GENERADAS

EVALUACI DE CONCEPTOSTuvimos muchas ideas pero debido a que no eran factibles hemos desechado algunas que son muy fciles de obviar. Debido a que le dimos ms importancia a cuatro subproblemas que a nuestro criterio eran importantes tratar por encima de los otros, que fueron: almacenar la energa, pesar o medir la cantidad de alimento y utilizar la energa elctrica para medir y dosificar el alimento

EVALUACIN DE CONCEPTOS

GENERACIN DE CONCEPTOSPara escoger los conceptos que mejor se adapta alas necesidades del cliente, pensamos que lo mas apropiado era que sus apreciaciones eran las mas indicadas, por lo cual descartamos muchos conceptos por no ajustarse a estos requerimientos y salirse de nuestras especificaciones objetivo, por lo cual decidimos, por ejemplo, que bateras recargables era la mejor opcin dado que los otros sistemas de almacenamiento de energa requieren un mayor tamao, mayor peso, mayor uso de equipamiento para su manufactura, uso de mayores elementos mecnicos y todo esto hara que se aumentaran los costos de produccin, la intervencin de recursos humanos para la fabricacin, lo que se ver directamente en el costo de adquisicin del producto. Adems utilizar sensores para medir la cantidad de alimento que se encuentra almacenado dentro del tanque de almacenamiento seria algo muy costoso as que decidimos que la manera mas viable es utilizar una palanca que caiga por gravedad y que haga un contacto que avise cuando la cantidad de alimento este llegando a su fin, del mismo modo escogimos que utilizar un tornillo sin fin sera la mejor opcin al momento de escoger un mecanismo que utilice la energa mecnica para medir y dosificar la comida a los peces debido a que se pueden cumplir las dos tareas con el mismo elemento y por que usar los otros elementos sera muy costoso y difcil de implementar debido a su complejidad.

GENERACIN DE CONCEPTOS

GENERACIN DE CONCEPTOSPRESENTACIN DE LA ALTERNATIVA DE DISEO GLOBAL DOMINANTE Y JUSTIFICACIN

PRESENTACIN DE LA ALTERNATIVA DE DISEO GLOBAL DOMINANTE Y JUSTIFICACINNos parece que el concepto 3 (anteriormente presentado) es el que ms se ajusta a los requerimientos del cliente y es el concepto que por economa y facilidad de manufactura nos parece ms viable y fcil de construir. La facilidad de conseguir comercialmente sus partes estandarizadas y fabricadas adems ms econmicas que los otros conceptos, son factores que nos direccionaron a escogerlo.

GENERACIN Y EVALUACIN DEL PRODUCTOARQUITECTURA DEL PRODUCTO)

Diagrama geomtrico Diagrama esquemtico y agrupacin de los elementos en componentesGENERACIN Y EVALUACIN DEL PRODUCTOSELECCIN DE COMPONENTES ESTANDARIZADOSPara el desarrollo y manufactura de nuestro producto, utilizaremos materiales y elementos mecnicos de ingeniera que se encuentran en su gran mayora disponibles en el mercado o que no son difciles de manufacturar. Uno de los componentes mas complicados de conseguir es el tornillo sin fin, debido a su geometra, es difcil conseguirlo, ya que la mayora de fabricantes de este elemento manejan una gama de tamao que exceden los requerimientos de nuestro diseo, pero intentamos acoplarnos lo mejor posible a encontrar componentes que se ajusten a parmetros comerciales. Algunos de los elementos que deseamos utilizar no se encuentran estandarizados o son poco comunes en el mercado nacional, debido a esto debemos recurrir a su fabricacin en algn taller o compaa que se dedique a la fabricacin de estos elementos, lo cual nos implican mayores costos de manufactura del producto. Los elementos que nombramos a continuacin son los que se utilizaran para la fabricacin de nuestro producto:-Motor--Cables-Rodamientos (bujes)-Display-Bateras -Acoples -Microcontrolador-Tecaldo matricial 4x4Los costos de adquisicin de estos elementos estn sometidos al mercado en el cual se vallan a comprar que sueles ser muy variantes, aunque son comercialmente vendidos. Aunque, como mencionamos algunas partes del producto, no es comercial o es difcil de conseguir, por lo cual se deben fabricar de acuerdo a nuestros requerimientos. Una de las partes por disear es el componente del sistema de control o el tornillo sin fin, los cuales son difciles de conseguir de acuerdo a nuestros requerimientos:

GENERACIN Y EVALUACIN DEL PRODUCTOSELECCIN DE MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACIN

Debido a que estbamos trabajando con alimentos, las normas de sanidad exigan utilizar materiales que no reaccionaran con el ambiente ni con el alimento tratado, para este caso escogimos el ACRILICO, el cual no reaccionaba con el alimento de los peces. Para la caja de control escogimos este mismo material ya que solo se encuentra sometida a esfuerzos estticos los cuales son muy pequeos o despreciables.GENERACIN Y EVALUACIN DEL PRODUCTOAPLICACIN DE HERRAMIENTAS DE INGENIERAla herramienta de ingeniera que ms usamos para el desarrollo de nuestros informes y los planos de la maquina fue SOLIDEDGE, esta herramienta nos permiti elaborar cada uno de los planos y calcular los volmenes y areas de algunas partes del dosificador.La parte del dosificador que mayor complejidad y la cual fue de mayor inters para nosotros fue el sistema del tornillo sinfn y la parte donde se une con el motor.DESCRIPCIN DE LA MQUINAEXPLICACIN DEL MODO DE FUNCIONAMIENTO

La maquina recibe los datos o variables de entrada por medio de botones es decir el usuario ingresa la cantidad de peces y el intervalo de tiempo entre dosificaciones segn esta informacin el sistema de control hace girar un motor el cual le trasmite este movimiento a un tornillo sin fin y este tornillo es el que dosifica.

DESCRIPCIN DE LA MQUINAASPECTOS DE SEGURIDAD Y CONTROL DE LA MQUINA

Asegrese que el dispositivo este instalado de manera que no este en contacto con el agua de la pecera y que se pueda ingresar el alimento sin inconvenientes. Siempre que se realice mantenimiento al dispositivo se debe oprimir el botn de arranque para que ste se calibre. si el alimento entra en contacto con el agua, ste se debe retirar de la tolva de almacenamiento en el menor tiempo posible, y si el dispositivo llegara a entrar en contacto con agua, se debe dejar secar por dos das antes de instalarlo nuevamente. Mantener el dosificador en un lugar seco y fresco cuando no lo tenga en funcionamiento por mucho tiempo. No utilice alimento diferente al granular cono las hojuelas, ya que podra averiar el dispositivo.

DESCRIPCIN DE LA MQUINAASPECTOS DE ERGONOMA CONSIDERADOS

Para el correcto funcionamiento e instalacin del dispositivo dosificador, se consideraron dos formas de instalacin a la pecera: sobre la tapa de la pecera y en una de las paredes laterales de la pecera cuando esta no tiene tapa.APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEOEXPLICACIN BREVE DE LA RESPUESTA AL PROBLEMA PLANTEADO

Para solucionar el problema planteado decidimos utilizar un sistema mecnico controlado por un sistema electrnico el cual regula el giro de un motor que transmite un movimiento rotacional a un tornillo sin fin encargado de empujar o mover el alimento hasta un orificio por donde el alimento puede salir hacia la pecera.ANLISIS ECONMICODentro de los costos de produccin y diseo del prototipo tenemos que el material no era muy costoso comparado al acero es decir hubiese costado mas hacerlo en acero pero la norma de manejo de alimento lo impedia, tambien se hubiese podido fabricar en acero inoxidable pero se salia del presupuesto base

ANLISIS ECONMICOLos costos de fabricacin del prototipo costaron cerca de $150000 pesos ya que las piezas fueron mandadas a cortar en laser y el metro cuadrado de acrlico costo $90000 pesos.

ANLISIS ECONMICOCOSTOS DE ENSAMBLE

El ensamble de la mquina la realizamos los mismos integrantes del grupo, y nos tardamos un tiempo aproximado de 4 horas/hombre, por lo cual se podra hacer un costo aproximado de 12 horas/hombre.ANLISIS ECONMICODESPERDICIOS (EXPERIENCIAS Y RECOMENDACIONES)

Las partes de nuestra mquina fueron construidas por herramientas especializadas, que trabajaban con acrlicos, por lo cual los desperdicios fueron tratados por la empresa que hizo las partes. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Para proyectos como ste en donde no se cuenta con un apoyo financiero, es fundamental el factor econmico; ya que su omisin puede ocasionar rediseos forzados y no siempre ptimos del diseo propuesto inicialmente. En la etapa de diseo se aprendi a seguir una metodologa para realizar proyectos, esta metodologa demostr gran eficacia ya que as como pudo servir para el dosificador de alimento para peces tambin servir para cualquier otro tipo de proyecto ingenieril (hasta edificaciones y cosas afines). La generacin de un proyecto desde su inicio requiere de la unin y comunicacin constante del grupo ya que tuvimos muchas falencias por este hecho. Las partes no estandarizadas o no comerciales exigen un diseo tomando en cuenta estas partes lo cual restringe mucho al diseador y los costos. Para futuros trabajos recomendamos que en cambio de buscar empresas donde hacer algunas partes de la mquina, solicitar algunas de las maquinas con las que contamos en la facultad (tornos manuales y CNC). Trabajar con materiales como el acrlico y muchos plsticos facilitan la fabricacin de elementos de la mquina que no estn sometidos a mucha carga.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y HERRAMIENTAS DE INGENIERA EMPLEADAS ULRICH KARL, EPPINGER STEVEN; Diseo y desarrollo de productos, Enfoque Multidiciplinario. Editorial McGraw-HILL. 2004. 11-70p. AVALLONE, Eugene, BAUMEISTER, Theodore; Manual del Ingeniero Mecnico. 9 Edicin. TOMO 1. Editorial McGraw-HILL. 1995. ULLMAN DAVID. The mechanical design process. Editorial McGraw-HILL International editions. 1992. SOLID EGDE siemens.

MUCHAS GRACIASFabin Emilio Bez A. fenaeza@unal.edu.coJulin Enrique Milln B. jemillanb@unal.edu.co Jorge Buitrago jabuitragog@unal.edu.co