Fisica

“

AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU”

FISICA I

Ovilladora automática

ALUMNOS

 Arteaga Vidal, Vidal, Deysy Chuquillanqui Yupanqui, Briggite Huamán Chambergo, Marvin Andree Laguna Torres, Diego Ramos Pérez, Karim

DOCENTE

Javier Arce Álvarez

LIMA  – PERÚ

Clase:

1006

Fecha:

6 de julio del 2017

OVILLADORA AUTOMATICA

OVILLADORA AUTOMÁTICA Arteaga V. D.; Chuquillanqui Y. B.; Huamán C. A.; Laguna T. D.; Ramos P. K. Universidad Privada del Norte; Facultad de ingeniería; Ingeniería industrial .

RESUMEN (porque, como ,que obtuviste?) El presente trabajo consiste en la elaboración de una maquina ovilladora que tiene incorporado un sistema de poleas y que gracias a un panel solar podrá usarse de manera automática. Tiene como objetivo principal agilizar el proceso de ovillación y reducir la merma que se obtiene cuando se hace este proceso de manera manual, con la finalidad de que pueda tener un uso flexible y fácil en las regiones andinas. Asimismo, el  proyecto incluye un marco teórico donde se definirán cada uno de los conceptos que se usaron. La metodología que se empleó para llevar a cabo el proyecto fue experimental, ya que el grupo se encargó de todo el ensamblaje de la máquina. El beneficio de usar esta máquina en el proceso productivo de los tejidos no solo permitirá reducir las  pérdidas de lana, sino que también economizar los costos de insumos. Además, se  puede usar de forma manual, mediante una manilla o con una batería debido a la conservación de energía.

Palabras clave: Hilo de lana, ovilladora, sistema de transmisión de movimiento, engranajes.

ABSTRACT This project is about manufacturing a machine that has a system of pulleys and a solar  panel that can be used in an automatic way. Its main objecti ve is to speed up the process of ovillation and to reduce the loss obtained when this process is done manually, in order that it can be used flexibly and easily in the Andean regions. Also, the project includes a theoretical framework where each of the concepts that were used will be defined. The methodology used to realize the project was experimental because the group was in charged of all the asembly. The advantage of using this machine in the  productive process of fabrics, not only let reduce the loss of wool, but also saves imput costs. In addition, It can be used manually and through a battery, It will function automatically because of energy conservation.

Key words: Wool thread, wool windbreaker, motion transmition systems, gears

Arteaga, D.; Chuquillanqui, B.; Huaman, A.; Laguna, D & Ramos, K.

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I.

INTRODUCCION

El presente proyecto elaborado se basa en la fabricación de una ovilladora automática compuesta por dos sistemas de poleas que funcionan al transferir energía conservada en el panel solar y que transmite movimiento a todo un circuito que tiene como finalidad ovillar hilos de lana. Por otro lado, la construcción de la máquina se llevó a cabo con materiales resistentes, los cuales en su mayoría son de reciclaje a excepción del panel solar, el motor y la base de madera; gran parte del mecanismo necesitó un diseño y tallado meticuloso, ya que la máquina se centra en la conexión de diferentes piezas para obtener un funcionamiento adecuado. El desarrollo de la ovilladora automática se realizó durante el ciclo universitario a partir de la segunda semana de actividades universitarias, el trabajo se ejecutó en el domicilio de un integrante del equipo  y para la obtención de datos experimentales se solicitó el uso del laboratorio de la universidad. Además, en la fabricación de la máquina  participaron todos los integrantes que conforman el grupo con ideas ingeniosas y trabajo considerable que se plasmará en el resultado final. La ovilladora automática es fabricada con el propósito de que sea adquirida por microempresarios del rubro de tejido manual de las comunidades andinas para que  puedan ovillar hilos de lana de manera rápida y eficiente incrementando así su  productividad en relación a las prendas que producen como mantas, bolsos, chompas entre otros. Este mecanismo es una buena opción debido a que puede ser elaborado fácilmente sin costos muy altos de fabricación y abordar temas teóricos de física I sin inconvenientes, a pesar de los problemas en relación al armado de la máquina se obtuvo un buen resultado y se logró concretar la ovilladora automática.

II.

OBJETIVOS 

Objetivo General: 

Diseñar y elaborar una ovilladora automática aplicando temas teóricos obtenidos en el curso de física I, dirigida al sector de textilería artesanal en las zonas andinas del Perú.

Arteaga, D.; Chuquillanqui, B.; Huaman, A.; Laguna, D & Ramos, K.

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

Objetivos específicos: 

Fabricar una maquina ovilladora automática que cuenta con dos sistemas de poleas conectado a un panel solar con la finalidad de agilizar el  proceso de ovillado en el sector de textilería artesanal de las zonas andinas del Perú.



Adaptar la ovilladora automática con herramientas y/o materiales que  permitan transferir la energía, así producir transmisión de movimiento en la máquina dirigida al sector de textilería artesanal en las zonas andinas del Perú.

III.

MATERIAL Y METODOS 1. MATERIALES 

9 Abrazaderas de metal



3 Barras de Silicona o pegamento



Clavos



Correa o jebe



Madera



9 Rodajes



Serrucho



Taladro



20 Tornillos

2. METODOS A. TIPO DE ESTUDIO Este proyecto es de tipo aplicativo, ya que busca diseñar una ovilladora con un sistema de poleas que agilice el proceso de ovillado. Asimismo, disminuir la merma de lana cuando se hace de manera manual.

B. POBLACION En la actualidad existen diversas comunidades andinas que comprende a las  provincias de Cusco, Puno, Ancash, Apurímac, etc. dedicadas al sector textil confeccionando así prendas a base de lana extraída de animales como ovejas, llamas, alpaca, guanacos. Observando esta labor se presentó la idea de fabricar una

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ovilladora dirigida a las comunidades textiles de estas provincias permitiendo que los tejedores optimicen el tiempo de ovillado y tejido aumentando su producción

C. INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS 

Los datos recolectados a través del Logger Pro son los siguientes: Aceleración = 0.001164 Distancia = 1.050 Velocidad= 0.1046



Hallando el MCU, periodo y frecuencia: R = 7 cm V = 0.1046 m/s T=7s

# vueltas = 12 T=

tiempo empleado en desarrollar n vueltas ú   =

7 12

 = 0.583 -Por una vuelta hace 0.583s.

=

ú   tiempo empleado en desarrollar n vueltas =

12 7

 = 1.71 -Da 1.71 de vueltas.

=×  = 0.1046 × 7  = 0.732 / 

Hallando el trabajo mecánico: Primero hallar la fuerza para luego reemplazarlo en el trabajo mecánico: m = 30.46 g0.03046 kg a = 0.001164 m/s2 d = 1.050 m

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=×  = 0.03046 × 0.001164  = 3.55 × 10−   Reemplazando:

=×  = 3.55 × 10−   × 1.050  = 3.72 × 10−  

Hallando la Energía: m = 0.03046 kg V = 0.1046 m/s

 =  =

1 2

1 2

.  

× 0.03046 × 0.1046

 = 1.59 × 10−  

Hallando la potencia: W = 3.72x10−  t = 7s

= =

 

3.72 × 10− 7

 = 5.31 × 10− 

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D. TECNICAS DE PROCESAMIENTO 

DISEÑO El diseño de cada pieza de madera es milimetrado para que el funcionamiento de la ovilladora sea correcto. Se diseñan piezas cuadradas como soportes y circulares como poleas marcadas correctamente con la medida que se requiere. Asimismo, se diseñan las abrazaderas que sujetan a los palillos.



TALLADO Las piezas son talladas de acuerdo a la medida esto se realiza previamente al armado y se tallan con exactitud para conseguir el funcionamiento esperado de la máquina.



ENSAMBLAJE En este proceso se unen y se ensamblan cada una de las piezas, estan son sujetadas con las abrazaderas y tornillos para estabilizar los diferentes soportes en las cuales se añaden las poleas que contienen los rodajes que  permiten el rodamiento.



PRUEBA El proceso final del proyecto es la comprobación del rodamiento del sistema de poleas en su sentido respectivo una vez confirmado se podrá utilizar la máquina de manera frecuente.

E. ANALISIS El tejido artesanal andino es una tradición textil inca que continúa desarrollándose en distintos poblados de los Andes, este arte ha adquirido diferentes características de acuerdo a las provincias en las que se desarrolla. Actualmente son muy reconocidos a nivel nacional e internacional por su elaboración y por mantener la tradición textil inca. Por ello, la ovilladora fabricada será muy útil para este sector permitiendo así un incremento productivo de prendas de lana y con ello su comercialización y exportación.

IV.

DISCUSION

La automatización de una actividad artesanal, simplifica los tiempos y genera  producción a gran escala. La actividad rutinaria para los pobladores de las zonas andinas

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que ovillan hilos de lana, es utilizar los brazos y realizar esta actividad durante aproximadamente un día, sin obtener ovillos superiores a las siete unidades. Sin embargo, la ovilladora automática implementa los conocimientos empíricos y conceptos físicos, obteniendo un mecanismo sistematizado y productivo, eliminando las actividades que no generan valor agregado. Además, la unidad conceptualizada de la máquina se centra en el Sistema de transmisión de movimiento y energía, que proviene de la fuerza de un panel solar o motor, que produce cambios en la posición inicial del primer sistema de poleas; al transmitir dicha fuerza se genera energía al sistema y este lo transforma en trabajo. Sin embargo, se debe tener una correlación entre los diversos sistemas que constituyen la ovilladora, para lograr obtener los resultados esperados. De acuerdo a Hilario (2016) en su tesis titulada “ Hiladora automática de fibra de lana de alpaca” sostiene que el desarrollo de una máquina automática facilita el proceso de hilado de lana, ahorra tiempo y mejora la calidad del producto. Asimismo, Hernán (2013) afirma que implementar un sistema mecánico a una actividad artesanal permite obtener el producto en menor tiempo, un buen acabado y una mejor implementación, cumpliendo con los requerimientos y la demanda del consumidor. Finalmente, las investigaciones previas sustentan y verifican que los sistemas automatizados eliminan las actividades que no generan valor agregado; asimismo,  permiten mayores niveles de producción e ingresos para los artesanos.

V.

CONCLUSIONES

 Nuestra visión final sería elaborar una maquina ovilladora con el fin de poder ayudar a los pobladores de las zonas andinas; asimismo, facilitarles el proceso del ovillado utilizando técnicas y herramientas, como transferencia de energía y transferir transmisión de movimiento y de que de esta forma facilite la fabricación. Además, según los autores que mencionamos en la discusión nos resalta que aplicando, un sistema mecánico en las actividades artesanales ayudará a disminuir el tiempo y a la vez obtener un mayor ovillado; ya que, un poblador andino hace 7 unidades al día. Por ende la aplicación de este sistema será de mucha utilidad para su trabajo diario. Arteaga, D.; Chuquillanqui, B.; Huaman, A.; Laguna, D & Ramos, K.

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