Diseño y construcción de una máquina de ensayo para determinar el desgaste y flexión del calzado de seguridad
El presente proyecto se centra en el diseño y construcción de una máquina para pruebas del calzado de seguridad que estará dirigido para las empresas que fabrican este tipo de calzado de seguridad, para así tener un control de calidad del calzado, poder ser competitivos y lograr los estándares de ex...
- Autores:
-
Jiménez Jaimes, Diego Fernando
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/15581
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/15581
- Palabra clave:
- Mechatronic
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El presente proyecto se centra en el diseño y construcción de una máquina para pruebas del calzado de seguridad que estará dirigido para las empresas que fabrican este tipo de calzado de seguridad, para así tener un control de calidad del calzado, poder ser competitivos y lograr los estándares de exportación. Este proyecto tiene como el fin de realizar un ensayo más cercano a las condiciones reales de uso del calzado y tener un control de calidad más realista, se propone un mecanismo antropomórfico para el movimiento del pie, que permita imitar las cargas generadas en la secuencia de marcha y de esta manera poder determinar la resistencia, el desgaste y la flexión del zapato de una manera más cercana a la realidad. Se tomará como base la norma técnica colombiana NTC-ISO 20345 (Equipo de protección individual. Calzado de seguridad) y la norma NTC-ISO 20344 (Equipo de protección personal. Métodos de ensayo para calzado). Se construyó una máquina totalmente funcional en la cual se le realizó pruebas a un calzado de seguridad para verificar que cumpla con los requisitos mínimos establecidos por la norma, se obtuvo como resultado que dicho calzado cumplía con los requerimientos que indicaba la norma, por consiguiente, el calzado puede ser certificado por control de calidad y comercializado para dichos fines. |
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Este proyecto tiene como el fin de realizar un ensayo más cercano a las condiciones reales de uso del calzado y tener un control de calidad más realista, se propone un mecanismo antropomórfico para el movimiento del pie, que permita imitar las cargas generadas en la secuencia de marcha y de esta manera poder determinar la resistencia, el desgaste y la flexión del zapato de una manera más cercana a la realidad. Se tomará como base la norma técnica colombiana NTC-ISO 20345 (Equipo de protección individual. Calzado de seguridad) y la norma NTC-ISO 20344 (Equipo de protección personal. Métodos de ensayo para calzado). Se construyó una máquina totalmente funcional en la cual se le realizó pruebas a un calzado de seguridad para verificar que cumpla con los requisitos mínimos establecidos por la norma, se obtuvo como resultado que dicho calzado cumplía con los requerimientos que indicaba la norma, por consiguiente, el calzado puede ser certificado por control de calidad y comercializado para dichos fines.Introducción 11 1. Descripción del Problema 12 2. Objetivos 13 2.1 Objetivo General 13 2.2 Objetivos Específicos 13 3. Tipos de maquinaria para ensayos de flexión y desgaste en el calzado de seguridad 14 3.1 Máquinas de ensayo de flexión a suelas de calzado 14 3.1.1 Máquina de ensayos de flexión de suelas PFI modelo BPM 3054 14 3.1.2 Flexómetro dinámico para calzado Metrotec modelo STB-4 14 3.1.3 Máquina de ensayos de flexibilidad 14 3.1.4 Máquina de ensayos de flexión de suelas Satra STM 184 15 3.1.5 Máquina de prueba SATRA Pedatron STM 528 15 3.2 Calzado de Seguridad 15 3.2.1 Desgaste 15 3.3 Ciclo de marcha humana 16 3.4 Materiales de las suelas del calzado de seguridad 17 3.5 Tiempo de vida útil 17 3.6 Fatiga de los materiales 17 4. Tipos de normas para la protección del calzado de seguridad 18 4.1 Características y propiedades principales del calzado de seguridad 18 4.2 Normas utilizadas y aplicadas para la realización de pruebas de ensayo al calzado de seguridad 19 4.2.1 Norma técnica colombiana NTC-ISO 20344 (Equipos de protección personal) 19 4.2.2 Norma técnica colombiana NTC-ISO 20345 (Equipos de protección individual) 20 4.3 Dispositivo de Medición 21 5. Diseño Mecánico 22 5.1 Diseño mecanismo superior movimiento vertical 22 5.2 Diseño mecanismo del movimiento horizontal 23 5.3 Diseño mecanismo del pie 24 5.4 Diseño caja de control 25 5.5 Estudio de elementos finitos 26 6. Instrumentación y Control 30 6.1 Neumática 30 6.2 Electroneumática 30 6.3 Componentes del sistema neumático 30 6.3.1 Compresor 30 6.3.2 Unidad de mantenimiento 31 6.3.3 Cilindro neumático compacto doble efecto (actuador) 31 6.3.4 Electroválvulas neumáticas 24 V 32 6.3.5 Racor regulador de flujo 33 6.3.6 Acople y manguera 34 6.3.7 Válvula reguladora de caudal 34 6.4 Ensamble de sistema neumático 35 6.5 Ensambles actuadores neumáticos 35 6.7 Caja de control 36 6.7 Componentes electrónicos 37 6.7.1 Fuente 24V 10 amperios 37 6.7.2 PLC Arduino leonardo 38 6.7.3 Celda de carga 500 kg 38 6.7.4 Modulo Hx715 39 6.7.5 Motor nema 34 18kg/cm 39 6.7.5 Driver Motor nema 34 18kg/cm 43 7. Circuitos e interfaz 44 7.1 Circuito electrónico 44 7.2 Circuito electroneumático 44 7.3 Interfaz 45 8. Protocolos de Prueba 46 8.1 Protocolo de ensayo del calzado 46 9. Validación del funcionamiento 47 10. Conclusiones 55 11. Recomendaciones 56 Referencias Bibliográficas 57 Apéndices 59PregradoThis project focuses on the design and construction of a safety footwear testing machine that will be aimed at companies that manufacture this type of safety footwear, in order to have quality control of the footwear, be able to be competitive and achieve the export standards. The purpose of this project is to carry out a closer test to the real conditions of use of the footwear and to have a more realistic quality control, an anthropomorphic mechanism for the movement of the foot is proposed, which allows imitating the loads generated in the sequence of walking and thus be able to determine the resistance, wear and flexing of the shoe in a way that is closer to reality. The Colombian technical standard NTC-ISO 20345 (Personal protective equipment. Safety footwear) and the NTC-ISO 20344 standard (Personal protective equipment. Test methods for footwear) will be taken as a basis. A fully functional machine was built in which safety footwear was tested to verify that it meets the minimum requirements established by the standard, it was obtained as a result that said footwear met the requirements indicated by the standard, therefore, footwear can be certified by quality control and marketed for said purposes.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño y construcción de una máquina de ensayo para determinar el desgaste y flexión del calzado de seguridadDesign and construction of a test machine to determine the wear and flex of safety footwearIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicResearchAnalysisDesignAnthropomorphic mechanismResistanceWearQAMachine designMathematical modelsMecatrónicaInvestigaciónAnálisisDiseñoMecanismo antropomórficoDiseño de máquinasModelos matemáticosControl de calidadCalzadoResistenciaDesgasteAdrián, Y. 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