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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
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.
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.
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.
MOTOCULTIVADOR ó MOTOCULTOR
MOTOAZADA
Video de Motocultor Honda FR 750
Video de Motoazada Toyama TDT 110
Otras marcas: Briggs, Stratton, Teumseh, etc…
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)
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
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)
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
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
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)
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.
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)
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)
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.
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
META