UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATOFACULTAD CIVIL MECANICA

INGENIERIA MECANICA

TEMA: ESTUDIO DEL EFECTO DE MTODOS MANUALES EN EL EXTENDIDO DE TELA EN LA MICROEMPRESA L&N Y ALTERNATIVA DE SOLUCION.

AUTOR: LUIS NAVARRETE ------------------------------

AMBATO - ECUADOR 2009

CAPITULO I 1. PROBLEMA. 1.1. TEMA. ESTUDIO DEL EFECTO DE MTODOS MANUALES EN EL EXTENDIDO DE TELA EN LA MICROEMPRESA L&N Y

ALTERNATIVA DE SOLUCION. 1.2.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 1.2.1. CONTEXTUALIZACION DEL PROBLEMA. MACRO En Tungurahua no existen fbricas donde se proporcione maquinaria con nuevas tecnologas para el sector de la industria textil, lo que provoca que los industriales compren maquinaria en el extranjero. Esta importacin de maquinaria tiene una incidencia directa sobre el precio del producto final, y en el caso de los industriales que no tienen dinero para invertir en esta maquinaria la nica opcin que les queda es seguir con los mtodos manuales. Lo que conlleva a tener mayores tiempos de produccin y un aumento de costos. MESO Es as que en la ciudad de Ambato que tiene un nmero importante de empresas textiles no hay empresas que produzcan maquinaria con nuevas tecnologas para la produccin textil que tiene esta ciudad, lo que provoca que los costos de la maquinaria sean altos para los industriales textiles. Los costos de la maquinaria impiden que las pequeas industrias aumenten su produccin al depender solo de la mano de obra.

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MICRO No resulta entonces difcil comprender que si implementamos maquinas aptas para el sector textil se podr mejorar la produccin en la microempresa L&N y generar al mismo tiempo actividad empresarial para la ciudad de Ambato, aumentando la produccin micro empresarial de las herramientas y equipos adecuados y con tecnologas nuevas que mejoren la calidad del producto, los tiempos de produccin, reduzcan los costos. 1.2.2. ANALISIS CRTICO. Dado que en el pas no existen industrias que diseen maquinaria apta para el sector textil este se ha visto con la necesidad de importar maquinaria de otros pases aumentando as el costo de los productos de los empresarios que invierten en ese tipo de maquinaria. As mismo los empresarios que no cuentan con el suficiente dinero para invertir en maquinaria moderna se ven en la necesidad de seguir utilizando procesos manuales que no les permiten aumentar su produccin, as tambin con el proceso manual se necesita ms operarios los mismos que podran reducirse con la implementacin de una maquina automatizada. Con la implementacin de tcnicas adecuadas para el tendido de tela se reducir costos de proceso tanto en mano de obra como en prdidas de materia prima. El riesgo de accidentes por operacin se reducira ya que el contacto entre operador y maquina ser mnimo. 1.2.3. PROGNOSIS. La no realizacin de esta investigacin afectara en gran magnitud a mucha gente al continuar con sus mtodos rudimentarios de extendido de tela, estos mtodos

implican la prdida de tiempo, dinero y exagerado esfuerzo fsico a mas de no

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abastecer con la produccin requerida evitando de esta manera el desarrollo de la microempresa. 1.2.4. FORMULACION DEL PROBLEMA. Qu efecto tendr la utilizacin de mtodos manuales en el extendido de tela en la microempresa L&N? 1.2.5. PREGUNTAS DIRECTRICES. Hay estudios sobre el correcto proceso de tratamiento de telas? Hay soluciones para los problemas en el proceso de extendido de tela? 1.2.6. DELIMITACION DEL PROBLEMA.

1.2.6.1.CONTENIDO. Las materias que estn relacionadas con nuestro tema de investigacin son las siguientes: Diseo de Elementos Mecnicos 1, Diseo de Elementos Mecnicos II, Mecanismos control automtico I, control automtico II. 1.2.6.2.ESPACIAL. Las investigaciones necesarias para realizar el estudio de la eficiencia del proceso de extendido de tela se las realizaran en la Provincia del Tungurahua en el Cantn Ambato sector de Huachi Loreto que es especficamente all donde se implementara el nuevo proceso, actividades complementarias se har en la Universidad Tcnica de Ambato provincia de Tungurahua ubicada en la ciudad de Ambato (Huachi Chico). 1.2.6.3.TEMPORAL. El del proceso de extendido de tela se realizara en los meses de Noviembre del 2009 / Junio del 2010.

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1.3.JUSTIFICACION. Uno de los factores que disminuye la actividad productiva del sector textil es la utilizacin de procesos manuales en el proceso de extendido de tela ya que este es el ms demoroso de todos los procesos de confeccin lo que produce estancamientos en la cadena de produccin del sector textil. La mecanizacin del proceso de extendido de tela ahorrara el trabajo de operadores, capacitacin para el manejo de la misma y disminucin del riesgo de un accidente por operacin, como principales ventajas para la microempresa L&N. El presente trabajo investigativo se desarrollara debido a la necesidad de mejorar el proceso de extendido de tela, ya que este no ha mejorado desde hace mucho tiempo obligando a los empresarios a exportar maquinas muy caras o utilizando mtodos rudimentarios para realizar este proceso. Este proyecto es importante porque responde a la necesidad del sector textil ya que le bridara facilidad para su actividad, mejora el proceso productivo mejorara sus tiempos de produccin as como la cantidad de produccin. La meta de este trabajo investigativo es mejorar el proceso de extendido de tela mediante la implementacin de una maquina que realice este proceso con mayor agilidad. 1.4.OBJETIVOS. 1.4.1. GENERAL. Realizar un estudio sobre los problemas en el proceso de extendido de tela de la microempresa L&N de la ciudad de Ambato.

1.4.2. ESPECIFICOS. Determinar el correcto proceso para el extendido de tela. Plantear una solucin para los problemas con el proceso de extendido de tela.

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CAPITULO II

2. MARCO TEORICO.

2.1. ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS. La creacin de maquinas tendedoras de tela a tenido un gran impacto en la industria textil con ellas se puede lograr un progreso notable en la produccin debido a una mayor eficiencia en el proceso, adems de una capacidad mucho mayor a la del trabajo que se realiza con la simple mano de obra. FUENTE: TESIS AUTOR: Helga Karina Wittig Loarca AO DE PUBLICACION: 2007 09 LUGAR ESPECFICO DE INVESTIGACION: KORAMSA TEMA Y PROBLEMA DE INVESTIGACION: OPTIMIZACIN DE LOS PROCESOS RELACIONADOS CON EL REA DE TENDIDO Y CORTE DE KORAMSA, PARA ELEVAR LA EFICIENCIA.

OBJETIVO GENERAL: Disear procedimientos para incrementar la eficiencia dentro del rea de tendido y corte, y a la vez optimizar los procesos para alcanzar las metas propuestas.

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CONCLUSIONES: 1. En el rea de tendido y corte exista una baja eficiencia debido a los tiempos muertos, por lo que no se alcanzaban las metas diarias. Por ello se implement un sistema para optimizar e incrementar la eficiencia en el rea de tendido y corte, el cual contiene mejoras en lo que se refiere al personal, indicadores de control de eficiencia, control de metas, instalaciones, procedimientos, procesos y condiciones de trabajo. 2. Los procesos que existan en el rea de tendido, corte y en las dems reas relacionadas con ellas, no llevaban un orden, no exista diagramas de bloques para los procesos, no tenan diagramas de operaciones. Para mejorar estas deficiencias se hicieron cambios en algunos procedimientos, diseando diagramas de flujo de operaciones con sus respectivas normas, con el fin de tenerlos en una forma ordenada y presentable.

FUENTE: TESIS AUTOR: Thelma Jeanette Tajiboy Sic AO DE PUBLICACION: 2006 04 LUGAR ESPECFICO DE INVESTIGACION: KORAMSA TEMA Y PROBLEMA DE INVESTIGACION: DISEO DE UN SISTEMA PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE PIEZAS EN UN DEPARTAMENTO DE CORTE

OBJETIVO GENERAL: Disear un sistema de control de calidad en el proceso de corte de tela para pantalones, que permita elevar la calidad del producto.

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CONCLUSIONES: 1. La seguridad en el trabajo es muy importante, a travs de un programa de seguridad industrial los operarios y el personal en general se sienten ms seguros en las instalaciones de la planta, lo cual se refleja en la produccin. 2. En el tendido se inspecciona el marker, la tonalidad de la tela, defectos en tela, tendido adecuado, en el corte se observa que paquetes se corten adecuadamente de acuerdo al patrn, y, en el azorado se asegura que no existan piezas defectuosas y que el etiquetado de las mismas sea correcto.

2.2.FUNDAMENTACION FILOSOFICA. La presente investigacin se fundamentara en el paradigma crtico propositivo, ya que las caractersticas de este paradigma permitirn ser flexibles en cuanto a consideraciones de diseo y mtodos de elaboracin de la presente investigacin compete. Adems permitir una correcta interpretacin, compresin y explicacin de las variables involucradas en esta investigacin para considerar las cualidades ms no las cantidades que en el desarrollo de dicha investigacin se podrn encontrar y producir durante el transcurso investigativo del tema a investigarse. Mediante el paradigma propuesto se podr plantear alternativas de solucin al presente problema en desarrollo, siempre enfocndose a un desarrollo de fcil comprobacin y proporcionando una correcta comprensin. Es propicio para la participacin de los actores sociales, lo que permitir que estos se vean beneficiados con los resultados de dicha investigacin, por tal motivo de la presencia de actores sociales nace la obligacin de que la investigacin este sometida a cambios de ser necesario.

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2.3. FUNDAMENTACIN TERICA 2.3.1. Manipulacin y extendido del tejido En la seccin de corte, la funcin de extendido viene condicionada por el estudio que se haya realizado sobre la marcada (longitud) y segn las ordenes de corte (nmero de prendas a realizar). 2.4.1. Maquinaria de extendido En la operacin de extendido los elementos de trabajo que normalmente se utilizan son: A.- Mesa de extendido. Salvo en contadas extensiones, la misma mesa de extendido es utilizada como mesa de corte. Las mesas de extendido son mesas de considerables dimensiones que estn equipadas con rales laterales para permitir el desplazamiento de los carros expendedores. Su superficie de madera puede estar perforada y llevar un sistema de corriente de aire vertical ascendente que facilita la movilidad del colchn de telas de corriente de aire descendente para facilitar el destrozado compactando el colchn de telas previamente tapado con un plstico. B.- Cargador de piezas. Este dispositivo facilita la operacin de carga y descarga de los rollos de tejido para su corte. El cargador se coloca en el extremo de la mesa y su misin es colocar las piezas de tejido en rollo a la altura de carga del carro extendedor.

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La capacidad de carga de los cargadores es variable, pudiendo llegar, incluso a poder albergar sobre las treinta unidades. La seleccin de los rollos se realiza mediante un automatismo tipo "carrusell". C.- Carro extendedor. Los carros extendedores tienen como misin fundamental el extendido o desplegado de la tela sobre la mesa de corte, deslizndose a lo largo de la misma en funcin de la longitud de la marcada. El rollo de tejido se coloca sobre un soporte mvil y, por medio de varios dispositivos de desplegado y guas, van depositndose las capas y formndose el colchn de telas. Estos carros extendedores pueden ser manuales o automticos. C.1.- Carros manuales. Los manuales constan bsicamente de cuatro ruedas que circulan en los dos carriles situados a ambos lados de la mesa de corte. El tejido pasa entre dos barras fijas, mientras se efecta el extendido, y efecta un movimiento de vaivn, depositando en cada pasada una capa de tejido. Puede este sistema efectuar extendidos cara con cara o tambin en zigzag, empleando barras similares a las descritas anteriormente. C.2.- Carros automticos. Los carros automticos presentan diferentes caractersticas, siendo dos sistemas los fundamentales que se dan en este tipo de carro extendedor, como es el extendido con tensin y el extendido positivo. En el extendido con tensin, el desarrollo de la pieza se consigue por la tensin que origina el carro al desplazarse. En general, para los tejidos de calada, este sistema no presenta graves inconvenientes.

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No ocurre lo mismo con los gneros o tejidos de punto, que poseen gran elasticidad, por lo que habr que ayudar con el sistema de extendido positivo, que consiste bsicamente en la utilizacin de unos rodillos alimentadores que van girando en el sentido de avance del carro, y a una velocidad sincronizada con la de traslacin del mismo, de manera que el tejido no sufre traccin mientras se va desplegando sobre la mesa. Los carros extendedores van equipados con una serie de dispositivos en funcin de: El plegado de tejidos sea abierto, tubular o un tejido al lomo. Los tipos de extendido del tejido, de acuerdo con la disposicin de las telas, es decir, tela con tela, o zigzag. El tipo de colchn que se vaya generando, es decir, si es plano o de longitud constante, escalonado con origen nico o escalonado por tallas. Segn estos tres puntos del extendido podemos considerar los siguientes elementos: La torreta giratoria. El dispositivo alimentador. Dispositivo de alineamiento de orillos. Dispositivo de enhebrado. Dispositivo de extendido en zigzag. Dispositivo de extendido para tubulares.

2.4.2. Formas de extendido Atendiendo a la forma de extendido del tejido para formar el colchn de telas distinguimos seis tipos fundamentales: Extendido en zigzag. Extendido Tela a Tela.

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Extendido Tela a Tela a Escalones. Extendido Talla a Talla. Extendido a caras contrapuestas. Extendido para Tejidos Tubulares.

A.- Extendido del Tejido en Zig - Zag. No se corta al final de cada capa, este sistema se utiliza en forrera y en general en tejidos que permitan cabecear en el sentido de que derecho y revs sean iguales. Las ventajas de este sistema en zigzag son el ahorro de tiempo al no tener que cortar al final del extendido de cada capa y la posibilidad de extender en ambos sentidos. B.- Extendido Tela a Tela. Este sistema es el de mayor uso, la forma de colocacin del tejido es de todos los derechos (reveses menos uso) hacia arriba con lo que permite ver los posibles fallos del tejido (cambio de tonalidades, trabones, etc.). Como ya sea indicado el largo de tejido a extender es igual al largo de la marcada ms un centmetro a cada lado. C.- Extendido Tela a Tela a Escalones. El colchn de telas no es homogneo en longitud, este sistema permite el ahorra de uno de los centmetros. D.- Extendido Talla a Talla. Es una derivacin del anterior, todos los tejidos tienen que tener la misma categora de corte. E.- Extendido Caras Contrapuestas. Este sistema se usa en tejidos de pelo, se evita el deslizamiento del tejido colocando capas del derecho con capa del derecho y capa del revs con capa del revs. El inconveniente de este sistema es que para el extendido se necesita un carro extendedor con el cabezal giratorio (180 grados).

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F.- Extendido para Tejidos Tubulares. Para extender los tejidos de gnero de punto tubulares se emplean unos expansores regulables que se introducen en el tubo del gnero estirndolo y quedando en su desarrollo sobre la mesa. Los carros extendedores llevan un doble dispositivo de alimentacin positiva para evitar tensiones. El alimentador debe ser doble porque son dos hojas de tejido las que se deben extender simultneamente. Estos dos rodillos alimentadores estn conectados a la transmisin del carro y a travs de una polea extensible se puede variar la relacin de velocidad de los rodillos alimentadores respecto a la mquina. Cabe destacar una clara tendencia en direccin al corte de pocas capas de tejido, en lugar de un bloque, sobre todo para la confeccin de tallas a medida de tallas especiales, en estos casos es realizable tcnicamente un encadenamiento de corte automatizado - descarga automtica - entrega a un sistema de transporte. 2.3.2. Automatizacin industrial Automatizacin Industrial (automatizacin; del griego antiguo auto: guiado por uno mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias y/o procesos industriales substituyendo a operadores humanos. El alcance va ms all que la simple mecanizacin de los procesos ya que sta provee a operadores humanos mecanismos para asistirlos en los esfuerzos fsicos del trabajo, la automatizacin reduce ampliamente la necesidad sensorial y mental del humano. La automatizacin como una disciplina de la ingeniera es ms amplia que un mero sistema de control, abarca la instrumentacin industrial, que incluye los sensores y transmisores de campo, los sistemas de control y supervisin, los sistema de transmisin y recoleccin de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos industriales.

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Las primeras mquinas simples sustituan una forma de esfuerzo en otra forma que fueran manejadas por el ser humano, tal como levantar un peso pesado con sistema de poleas o con una palanca. Posteriormente las mquinas fueron capaces de sustituir formas naturales de energa renovable, tales como el viento, mareas, o un flujo de agua por energa humana. Los botes a vela sustituyeron a los botes de remos. Todava despus, algunas formas de automatizacin fueron controladas por mecanismos de relojera o dispositivos similares utilizando algunas formas de fuentes de poder artificiales -algn resorte, un flujo canalizado de agua o vapor para producir acciones simples y repetitivas, tal como figuras en movimiento, creacin de msica, o juegos. Dichos dispositivos caracterizaban a figuras humanas, fueron conocidos como autmatas y datan posiblemente desde 300 AC. En 1801, la patente de un telar automtico utilizando tarjetas perforadas fue dada a Joseph Marie Jacquard, quien revolucion la industria del textil. La parte ms visible de la automatizacin actual puede ser la robtica industrial. Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad ms estrecho, mayor eficiencia, integracin con sistemas empresariales, incremento de productividad y reduccin de trabajo. Algunas desventajas son requerimientos de un gran capital, decremento severo en la flexibilidad, y un incremento en la dependencia del mantenimiento y reparacin. Por ejemplo, Japn ha tenido necesidad de retirar muchos de sus robots industriales cuando encontraron que eran incapaces de adaptarse a los cambios dramticos de los requerimientos de produccin y no eran capaces de justificar sus altos costos inciales. Para mediados del siglo 20, la automatizacin haba existido por muchos aos en una escala pequea, utilizando mecanismos simples para automatizar tareas sencillas de manufactura. Sin embargo el concepto solamente llego a ser realmente prctico con la adicin (y evolucin) de las computadoras digitales, cuya flexibilidad permiti manejar cualquier clase de tarea. Las computadoras digitales con la

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combinacin requerida de velocidad, poder de cmputo, precio y tamao empezaron a aparecer en la dcada de 1960s. Antes de ese tiempo, las computadoras industriales eran exclusivamente computadoras analgicas y computadoras hbridas. Desde entonces las computadoras digitales tomaron el control de la mayora de las tareas simples, repetitivas, tareas semiespecializadas y especializadas, con algunas excepciones notables en la produccin e inspeccin de alimentos. Como un famoso dicho annimo dice, "para muchas y muy cambiantes tareas, es difcil remplazar al ser humano, quienes son fcilmente vueltos a entrenar dentro de un amplio rango de tareas, ms an, son producidos a bajo costo por personal sin entrenamiento." Existen muchos trabajos donde no existe riesgo inmediato de la automatizacin. Ningn dispositivo ha sido inventado que pueda competir contra el ojo humano para la precisin y certeza en muchas tareas; tampoco el odo humano. El ms intil de los seres humanos puede identificar y distinguir mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automtico. Las habilidades para el patrn de reconocimiento humano, reconocimiento de lenguaje y produccin de lenguaje se encuentran ms all de cualquier expectativa de los ingenieros de automatizacin. Computadoras especializadas, son utilizadas para leer entradas de campo a travs de sensores y en base a su programa, generar salidas hacia el campo a travs de actuadores. Esto conduce para controlar acciones precisas que permitan un control estrecho de cualquier proceso industrial. (Se tema que estos dispositivos fueran vulnerables al error del ao 2000, con consecuencias catastrficas, ya que son tan comunes dentro del mundo de la industria). Existen dos tipos distintos: DCS o Sistema de Control Distribuido, y PLC o Controlador Lgico Programable. El primero era antiguamente orientado a procesos de tipo anlogos, mientras que el segundo se utilizaba en procesos de tipo discreto (ceros y unos). Actualmente ambos equipos se parecen cada vez ms, y cualquiera de los dos puede ser utilizado en todo tipo de procesos.

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Las interfaces Hombre-Mquina (HMI) o interfaces Hombre-Computadora (CHI), formalmente conocidas como interfaces Hombre-Mquina, son comnmente empleadas para comunicarse con los PLCs y otras computadoras, para labores tales como introducir y monitorear temperaturas o presiones para controles automticos o respuesta a mensajes de alarma. El personal de servicio que monitorea y controla estas interfaces son conocidos como ingenieros de estacin. Otra forma de automatizacin que involucra computadoras es la prueba de automatizacin, donde las computadoras controlan un equipo de prueba automtico que es programado para simular seres humanos que prueban manualmente una aplicacin. Esto es acompaado por lo general de herramientas automticas para generar instrucciones especiales (escritas como programas de computadora) que direccionan al equipo automtico en prueba en la direccin exacta para terminar las pruebas. Qu es un sistema automatizado? La automatizacin es un sistema donde se trasfieren tareas de produccin, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnolgicos. Un sistema automatizado consta de dos partes principales: Parte de Mando Parte Operativa

La Parte Operativa es la parte que acta directamente sobre la mquina. Son los elementos que hacen que la mquina se mueva y realice la operacin deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las mquinas como motores, cilindros, compresores y los captadores como fotodiodos, finales de carrera La Parte de Mando suele ser un autmata programable (tecnologa programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban rels electromagnticos, tarjetas

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electrnicas o mdulos lgicos neumticos (tecnologa cableada). En un sistema de fabricacin automatizado el autmata programable esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado. Objetivos de la automatizacin Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la produccin y mejorando la calidad de la misma. Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad. Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente. Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso. Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulacin del proceso productivo. Integrar la gestin y produccin.

2.3.3. DISEO DE EJES Un eje es un elemento de mquina generalmente rotatorio y a veces estacionario, que tiene seccin normalmente circular de dimensiones menores a la longitud del mismo. Tiene montados sobre s, elementos que transmiten energa o movimiento, tales como poleas (con correas o cadenas), engranajes, levas, volantes, etc.

Figura 1.

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Procedimiento de Diseo de un Eje

Figura 2. La geometra de un eje es tal que el dimetro generalmente ser la variable que se use para satisfacer un diseo. Un procedimiento general para el clculo y diseo de ejes se puede condensar en las siguientes etapas: Desarrollar un diagrama de cuerpo libre. Se dibuja un diagrama de los momentos flexionantes en los planos x-y y x-z Se desarrolla un diagrama de los pares de torsin Seleccionar las secciones ms conflictivas y de ellas los puntos ms conflictivos. Evaluar el eje desde el punto de vista de rigidez esttica Seleccionar el criterio o teora de falla esttica o dinmica en funcin del tipo de material (frgil o dctil) y tipo de rotura estimada (fatiga, etc.) Calcular la velocidad critica del eje si este es giratorio

Rigidez Esttica La determinacin de las dimensiones de un eje es un problema mucho ms simple cuando solo actan cargas estticas. Ecuacin 1. Ecuacin 2.

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Estas ecuaciones permiten determinar d Diseo para solicitacin esttica Discriminacin de los esfuerzos normales y cortantes Dado el tipo de configuracin de las solicitaciones se puede discriminar el siguiente estado tensional genrico debido a flexin, torsin y efecto axial:

Ecuacin 3.

Ecuacin 4.

Entonces segn las expresiones de esfuerzos principales y los esfuerzos cortantes mximos y mnimos, segn un estado plano de esfuerzos, se obtienen como: Ecuacin 5. Ecuacin 6.

Ahora bien, segn sea el criterio de rotura que se pretenda emplear se tendrn diferentes casos, los cuales se tratarn a continuacin. Teora de la Energa de Distorsin (Criterio de Von Mises-Hencky) Teora del mximo esfuerzo cortante (Criterio de Coulomb-Tresca)

Teora de la Energa de Distorsin (Criterio de Von Mises-Hencky) El criterio de mxima energa de distorsin establece que la falla se produce (en un material dctil) cuando se cumple que:

Ecuacin 7.

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El caso de poder desechar el esfuerzo axial, se puede obtener la conocida expresin:

Ecuacin 8 Que tiene explicito el dimetro en funcin de las solicitaciones actuantes. Teora de la mxima tensin de corte (Criterio de Coulomb-Tresca) En este caso la falla se presentar si se cumple que:

Ecuacin 9. Ahora como en el caso anterior, en ausencia de cargas axiales se puede explicitar el dimetro obteniendo:

Ecuacin 10. Diseo para solicitacin Dinmica Teora de diseo a la fatiga para materiales dctiles

Figura 3.

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Para deducir una expresin de clculo a la fatiga en ejes, se pueden contabilizar diferentes situaciones. La manera ms simple es analizando el estado tensional tangencial sobre el plano oblicuo A, esto significa emplear una variante del criterio de Mximo Esfuerzo Cortante. Efectuando una sumatoria sobre la tangente del plano inclinado en , se obtiene:

Ecuacin 11. Se puede despejar el dimetro o el coeficiente de seguridad o el valor del esfuerzo de fluencia segn sea el tipo de clculo que se encare. Por otro lado se puede demostrar que para la teora de mxima energa de deformacin se obtiene la siguiente expresin

Ecuacin 11. NOTA: En determinadas circunstancias y aplicaciones es comn que alguno de los esfuerzos Mm, Ma, Tm y Ta sea nulo. Por ejemplo en el caso de flexin es ms preponderante Ma que Mm y en torsin ocurre lo contrario. Sin embargo esto depende estrictamente de las aplicaciones. Velocidad Crtica de Ejes Giratorios Todos los ejes giratorios se flexionan durante el movimiento de rotacin. La magnitud de la deflexin depende de la rigidez del eje y sus soportes, la masa total del eje y sus partes acopladas, y de la cantidad de amortiguacin del sistema

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Figura 4. Sistema de Masa Individual La primera velocidad crtica se obtiene observando la razn de intercambio entre las energas cinticas y potencial del sistema, durante su movimiento cclico. La primera velocidad crtica (o frecuencia natural ms baja) es

Figura 5.

Ecuacin 12.

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Mecanismos Toda mquina compuesta es una combinacin de mecanismos; y un mecanismo es una combinacin de operadores cuya funcin es producir, transformar o controlar un movimiento. Los mecanismos se construyen encadenando varios operadores mecnicos entre s, de tal forma que la salida de uno se convierte en la entrada del siguiente. Por ejemplo, en el taladro de sobremesa se emplean varios mecanismos, analicemos dos de ellos directamente relacionados con los movimientos de la broca (giro y avance): El primer mecanismo es el encargado de llevar el movimiento giratorio desde el eje conductor al conducido (desde el motor al eje que hace girar la broca). Para construirlo se han empleado diez poleas de diferentes dimetros, dos ejes y una correa, formando la denominada caja de velocidades. Con este sistema se modifican las condiciones de velocidad del eje del motor adaptndolas a las que necesita la broca.

Figura 6. El segundo mecanismo es el encargado de desplazar la broca longitudinalmente (hacia arriba o hacia abajo). Este mecanismo consiste en un eje de avance que accionado por una palanca de control hace girar un pin que a su vez engrana con

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una cremallera que se desplaza hacia arriba o hacia abajo segn el sentido de giro del pin (mecanismo cremallera-pin). Vemos que con este sistema transformamos un movimiento circular en el extremo de la palanca de control en uno longitudinal de la broca. Este mecanismo encadena los efectos de, al menos, cuatro operadores (algunos no se han representado para simplificar el grfico): eje, palanca, pin y cremallera.

Figura 7. Mecanismos para la transformacin de movimientos Para disear mecanismos para nuestros proyectos de tecnologa necesitamos conocer el movimiento que tenemos (movimiento de entrada) y el que queremos (movimiento de salida) para despus elegir la combinacin de operadores (mecanismo) ms adecuada. En el cuadro siguiente se ofrece una clasificacin til para abordar los proyectos de Tecnologa.

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Movimiento Entrada

Movimiento Salida

Mecanismo que podemos emplear Ruedas de friccin Transmisin por correa (Polea-correa) Transmisin por cadena (Cadena-pin)

Giratorio Rueda dentada-Linterna Engranajes Sinfn-pin Leva-palanca Giratorio Oscilante Excntrica-biela-palanca Cigeal-biela Lineal alternativo Excntrica-biela-mbolo manivela) Leva-mbolo Cremallera-pin Lineal continuo Tornillo-tuerca Torno-cuerda Giratorio Oscilante Oscilante Lineal alternativo Excntrica-biela-palanca Sistema de palancas Cremallera-Pin o Cadena-Pin Aparejos de poleas Lineal continuo Giratorio Rueda TornoGiratorio alternativo Cremallera-pin Lineal alternativo Giratorio continuo Lineal alternativo Biela-manivela (excntrica-biela; cigeal-biela) Sistema de palancas

(biela-

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2.4.CATEGORIAS FUNDAMENTALES.

PROCESOS DE MANUFACTURA

INDUSTRIA TEXTIL

PROCESOS ARTESANALES

PRODUCCION TEXTIL

MTODOS TRADICIONALES

PROCESO DE CONFECCIN

MTODO VAR. INDEPENDIENTE

EXTENDIDO DE TELA VAR. DEPENDIENTE

2.5. HIPOTESIS El estudio del proceso de extendido de tela conllevara a una solucin prctica en la empresa. 2.6.SEALAMIENTO DE VARIABLES DE LA HIPOTESIS 2.6.1. Variable independiente Mecanizacin del proceso 2.6.2. Variable dependiente Extendido de tela.

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CAPITULO III

3.1. METODOLOGIA. 3.1.ENFOQUE. En el presente trabajo se har anlisis y estudios cuantitativos, ya que las variables existentes en el proyecto admiten fracciones, por que realizaremos clculos para determinar el tipo de mecanismos requeridos para realizar el proceso de extendido de tela. La informacin proviene principalmente de fuentes primarias y secundarias, realizando posteriormente el anlisis de dicha informacin. Las fuentes primarias nos proporcionaran informacin de primera mano, como en libros, tesis, documentales, internet, etc. Las secundarias son resmenes y listados de referencias que estn vigentes en determinadas areas de estudio. 3.2. MODALIDAD BASICA DE INVESTIGACION. 3.2.1. DE CAMPO. Tenemos que ir al lugar donde se va a realizar la investigacin y ver las necesidades de la empresa. 3.2.2. BIBLIOGRAFICO. Se recopilara todo tipo de documentos e informacin a travs de las fuentes como libros, videos y de las diferentes paginas existentes en el internet.

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3.2.3. EXPERIMENTAL Tendremos que realizar varios experimentos para determinar la correcta opcin para solucionar los problemas que se presenten en esta investigacin.

3.3. NIVEL O TIPO DE INVESTIGACION. 3.3.1. DESCRIPTIVOS. Debido a que necesitamos detallar ciertos parmetros que son muy importantes para definir los materiales a utilizar para la construccin de los sistemas que son necesarios para la maquina tendedora de tela, as como tambin para poder definir el costo de dichos materiales. 3.3.2. EXPLICATIVOS. Debido a que atreves de esta investigacin podremos determinar el rendimiento del proceso de extendido de tela explicaremos las mejoras que brindara la maquina. 3.4. POBLACION Y MUESTRA. 3.4.1. POBLACION O UNIVRESO DE ESTUDIO. La poblacin sobre la cual versa la investigacin esta constituida por diversas personas que influyen dentro de este proyecto, como, tendedores de tela, dueos de industrias textiles, etc. Dentro del proyecto estarn personajes como:

-

Tendedores de tela Dueos de industrias textiles Operarios

5 5 5 15

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3.5. OPERACIONALIZACION DE VARIABLES.

Variable independiente:

Mecanizacin del proceso Concepto Dimensiones Indicadores Tcnicas e instrumentos Intervencin Consiste en proveer a operadores humanos Humana Nmero de personas Tiempo

con maquinaria para ayudarles con los fsicos T. Entrevista I. Cuestionario U.O. empresa Dueos de

requerimientos

del trabajo. Tambin puede referirse al uso de mquinas la para labor Requerimiento fsico Tipo esfuerzo de

reemplazar

manual o el uso de animales. El siguiente paso de es la la

mecanizacin automatizacin.

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Variable dependiente:

Extendido de tela.

Conceptualizacin

Dimensiones

Indicadores

tcnicas e instrumentos

Es el proceso mediante el cual se desenrolla la tela y se la extiende en una mesa cara con cara y alineando los bordes. Es una parte muy importante dentro del proceso de produccin ya que es la base para conseguir un producto final de calidad.

Extender y alinear

-

Tiempo Precisin

T. Entrevista I. Cuestionario U.O. Tendedores Base para conseguir un producto final de calidad Acabado

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3.6.PLAN DE RECOLECCION DE LA INVESTIGACION. Como se explico anteriormente en la operacionalizacin de variables se recolectara informacin por medio de las siguientes tcnicas con sus respectivos instrumentos: Entrevista. Para algunas preguntas ser necesaria una entrevista semiestructurada con una lista de tpicos en relacin a los cuales se centraliza la investigacin, otra se realizara con su respectivo cuestionario para obtener informacin de la poblacin investigada sobre las variables que interesan ser estudiadas. Observacin. Para lo cual se tomara notas o todo lo que se considere necesario en un anecdotario, para describir los hechos de significacin especial que ayudara a registrar incidentes hasta tener una base informativa suficiente; se utilizara un cuaderno de notas para describir todo lo observado, adems se anotara fechas, cantidades y expresiones que se escuchen. 3.7.PLAN DE PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION.

Revisin crtica de la informacin recogida. Tabulacin de cuadros segn las variables de las hiptesis. Porcentual: obtener la relacin porcentual con respecto al total de los indicadores, con el resultado numrico y con el porcentaje se estructurara el cuadro de resultados que sirve de base para graficar.

Graficas, representar los resultados mediante grficos estadsticos. Estudio estadstico de datos para representacin de resultados. Analizar e interpretar los resultados relacionando con las diferentes partes de la investigacin, especialmente con los objetivos y las hiptesis.

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3.8. ANALISIS DE RESULTADOS.

Junto al grafico realizar un comentario con el anlisis e interpretacin del mismo en funcin de los objetivos, de la hiptesis o de la propuesta que se va a incluir.

Anlisis estadstico de los resultados, destacando las tendencias, o relaciones fundamentales de acuerdo con los objetivos y la hiptesis. Interpretacin de los resultados, con apoyo del marco terico.

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CAPITULO IV

4. MARCO ADMINISTRATIVO. 4.1.RECURSOS. 4.1.1. INSTITUCIONALES. Las Instituciones que nos ayudaran con recursos para la investigacin son: Instituciones Universidad Tcnica de Ambato Aulas. Bibliotecas (libros). Laboratorios. Recursos

Microempresa L&N 4.1.2. HUMANOS.

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rea de tendido y corte

El estudio de los mtodos en el proceso de extendido de tela necesitara de personal tal como diseadores, usuarios, y personas que conozcan a del proceso de extendido de tela. La idea es contar con conocimiento, experiencia, adecuadas investigaciones y un equipo de trabajo entusiasta y dedicado. Dicho equipo estar constituido principalmente del estudiante a realizar el proyecto el cual contara con la ayuda de uno o varios Ingenieros Mecnicos ya sea de la misa facultad o de otras facultades de la ciudad o del pas, que hayan tenido experiencia con este tipo de sistemas, adems se contara con profesionales conocedores de la rama de mecanismos, diseo de elementos mecnicos y todas las ramas para que

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aporten con sus conocimientos, interactuando con el estudiante y as llegar a la culminacin del proyecto. 4.1.3. MATERIALES. Se necesitara de un computador para almacenar los datos recolectados, as como tambin de cuadernos y hojas para anotar la diferente informacin recogida en la fase de diseo, luego mientras vaya avanzando la construccin del proyecto se tendr que conseguir la materia prima as como los diferentes componentes mecnicos los cuales al momento del ensamble del proyecto se lo podr hacer en un taller privado. 4.1.4. ECONOMICOS. 4.1.4.1.PRESUPUESTO. RUBROS DE GASTO Material de escritorio Material bibliogrfico tiles de escritorio Transporte Instrumentos Equipos Materiales Software Subtotal Imprevistos 10% TOTAL CANTIDAD ($) 100.00 200.00 100.00 50.00 350.00 600.00 1000.00 500.00 2900.00 290.00 3190.00

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4.1.4.2. FINANCIAMIENTO. Los gastos para realizar esta investigacin corrern a cargo del estudiante completamente. Se contara con la financiacin por medio del capital propio, la materia prima y todo lo necesario para su construccin y diseo sern adquiridos en el mercado local como ferreteras y otros locales segn sea los requerimientos.

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4.2. CRONOGRAMANoviembre Meses Semanas Actividades Planteamiento del proyecto Formulacin del problema Elaboracin del Marco Terico Recoleccin de informacin Procesar los datos o la informacin Comprobacin de hiptesis Formulacin de la propuesta Revisin del trabajo Trascripcin del informe final Aprobacin del informe final Defensa del proyecto 1 2009 2 3 4 1 Diciembre 2009 2 3 4 Enero 2010 1 2 3 4 1 Febrero 2010 2 3 4 Marzo 2010 Abril 2010 Mayo 2010 Junio 2010

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

4.3. BIBLIOGRAFIA. http://www.sc.ehu.es/sbweb/webcentro/automatica/WebCQMH1/PAGINA% 20PRINCIPAL/index.htm. http://es.wikipedia.org/wiki/Automatizaci%C3%B3n_industrial http://www.sapiensman.com/neumatica/ http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica4.htm#3.%20distribucionhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_mecanismos.ht m

http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizaci%C3%B3n SHIGLEY J.E. y Mischke C.R., Diseo en Ingeniera Mecnica, McGraw Hill 2002. HAMROCK B.J., JACOBSON B. y SCHMID S.R., Elementos de Mquinas, McGraw Hill 2000 NORTON R.L., Diseo de maquinaria, McGraw Hill 2000.

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