Motriz

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Paulina Orellana, Mónica Piña, Manuel Toledo, Patricia Vejar, Cecelia Herrera.

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Motriz

  1. 1. SISTEMA MOTRIZ
  2. 2. Evolución del Sistema Motriz Inicio del vehículo a tracción muscular Kirkpatrick Macmillan, sistema de Carl Von Drais: artefacto a propulsión pedales que con unas varillas movían la muscular 1817, igualaba la velocidad de un rueda de atrás. coche. John Kemp Stanley, 1880 bicicleta segura Michaux, 1855 doto a a una antigua o baja que constaba de un sistema de drausiana de pedales directos a al rueda trasmisión de cadena, piñones, pedales con delantera. un sistema igual al de hoy en día
  3. 3. Mecanismo Biela - Manivela Conceptos básicos del sistema de transmisión En donde el movimiento lineal de una manivela (pierna) crea un movimiento circulas (gracias al pedal y la biela) que se vuelve a trasmitir en un movimiento lineal circular por la cadena hacia el piños trasero. En una relación inversa del trabajo muscular con la velocidad.
  4. 4. Importancia Es el sistema por el cual la bicicleta se convierte en sistema de transporte. • Transmite la energía del ciclista, de modo que tome impulso y se mueva. • Lo permite gracias a la transmisión de movimientos de giro entre ejes alejados, formados de un conductor y un conducido, más elementos intermedios que permiten la rotación del mecanismo.
  5. 5. Componentes
  6. 6. Despiece Bicicleta Hercules: Bicicleta Onix:
  7. 7. Motor Es mantenido en su posición por cazoletas que permiten el movimiento circulatorio del eje de pedalier, es el lugar donde se produce mayor roce, por lo que hay bolas de rodamiento que lo amortiguan. Por el movimiento y vibraciones a las que es sometido el conjunto, es necesario el equipamiento de una contratuerca que sostiene e impide que el sistema se suelte disipando la fuerza. Motor bicicleta Onix: Motor bicicleta Hercules:
  8. 8. Eje de Pedalier Estructura de acero que une las dos bielas de una bicicleta y proporciona la movilidad en círculos para desplazar la cadena de transmisión. Eje Onix: Eje Hercules:
  9. 9. Dirección de aplicación de fuerzas El torneado es una operación de mecanizado a la que se recurre muchísimo para generar superficies cilíndricas y cónicas en donde se dispone del material semiconformado según el propósito formal en el torno. Dependiendo de la forma que se requiera se aplican distintas cuchillas o matrices que se van transcribiendo en el material, en este caso existen tres procesos principales que dan forma a los ejes.
  10. 10. Torno Revólver Funcionamiento básico b c d e a. Bancada (soporte) b. Cabezal fijo (motor, usillo, selector de velocidad y avance) c. Contrapunto(apoyo a operaciones anexas al torneado) d. Carro porta herramienta (carro principal de avance y profundidad) e. Cabezal giratorio (sujeta pieza a a tornear)
  11. 11. a. Cilindrado b. Conificado c. Roscado Externo Producción de pieza Formación de una rosca Reduce el diámetro de cilindradas en donde el helicoidal en donde existe la pieza en 90 grados movimiento de avance y un movimiento continuo contra la herramienta de profundidad deben circular y un movimiento para producir menos de estar coordinados. linear uniforma roce. b c a a b
  12. 12. Piñón
  13. 13. Mecanismo Trinquete Las uñetas son las encargadas de actuar Uñeta como freno cuando el cuerpo externo gira en sentido contrario.
  14. 14. El piñón libre da característica de rueda libre a la trasera. Esta pieza posee en su estructura interna un trinquete, que es un mecanismo que permite a un engranaje girar hacia un lado, pero le impide hacerlo en el sentido contrario, ya que lo traba con dientes en forma de sierra.
  15. 15. Procesos del Piñón
  16. 16. Torno CNC (Control Numérico Computarizado) • Se debe realizar un programa previo al mecanizado de la primera pieza • Trabaja en los ejes X, Y, Z. Ventajas: Precisión, menos desechos Calidad constante Mayor producción
  17. 17. Torneado • Cilindrado: Se desplaza en el eje Z. Se realiza en ambas piezas. Vista lateral de la estructura externa Vista lateral de la estructura interna
  18. 18. Mandrilado Previamente perforado, se introduce una herramienta que deja distintos niveles.
  19. 19. Refrentado Se aplica en bordes superiores e inferiores de los materiales semiconformados.
  20. 20. Roscado Aplicado a los bordes inferiores de ambas partes.
  21. 21. Ranurado Una herramienta de perfil delgado ingresa perpendicularmente a su eje. Se realiza en el material semiconformado interno, aquí se pondrá el anillo de alambre en el que a su vez se insertan las piezas móviles.
  22. 22. Fresado • Partición con residuo por arranque de viruta con avance relativamente bajo y alta velocidad de rotación. • Desbaste: velocidad de corte y avance bajos, alta profundidad de corte • Acabado: velocidad de corte y avance altos, baja profundidad Fresadora universal: movimientos longitudinal, transversal y vertical.
  23. 23. PRINCIPIOS DE ACCIÓN: 1. Herramienta conformada, 2. Plantilla 3. Odontográfico 4. Generador • Se utilizan fresas para engranajes (perfiladas) • Primero pasa la fresa desbastadora siguiendo con la regular • Fresado en contradirección: • Aumenta rendimiento y calidad • La mesa y el material semiconformado avanzan en sentido de giro de la herramienta
  24. 24. Ensamble • Se inserta el anillo de alambre junto a los cabezales móviles. • Se ingresan rodamientos. • La pieza de menor tamaño se introduce en la otra a presión. • Éstas se sellan.
  25. 25. Platillos • Pieza de un motor, generalmente circular, que se conforma de tres piezas que unidas a un eje permiten transmitir su movimiento de giro a otra pieza, por medio de ruedas dentadas en donde se engrana la cadena y que, movidas por los pedales, sirven para transmitir la fuerza mecánica a la rueda posterior.
  26. 26. Punzonado • El punzonado es una operación de corte de chapas o láminas, generalmente en frío, mediante un dispositivo mecánico conformado por dos herramientas: el punzón y la matriz. • Las aplicación de una fuerza de compresión sobre el A. Penetración del B. Extracción del recorte punzón obliga a éste a punzón en la pieza penetrar en la chapa, creando una deformación inicial seguida de una rotura del material por propagación rápida de sus fisuras entre las aristas de corte del punzón y matriz. El proceso termina con la expulsión de la pieza cortada. Deformación Penetración Fractura
  27. 27. Embutido • Mediante la embutición el material que originariamente tiene una forma plana, se transforma en un cuerpo hueco. • El disco de chapa queda cogido entre el aro de embutir y el pistón de sujeción de la chapa, el cual presenta un agujero en el centro para permitir el paso del punzón de embutir que, al ejercer presión sobre el disco de la chapa, lo hunde y lo transforma en un cuerpo hueco.
  28. 28. Fresado • Es el corte del material que se mecaniza con una herramienta rotativa de varios filos, que se llaman dientes de metal duro, que ejecuta movimientos de avance programados de la mesa de trabajo en casi cualquier dirección de los tres ejes posibles en los que se puede desplazar la mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza. • La herramienta se caracteriza por su diámetro exterior, número de dientes, el paso de los dientes y el sistema de fijación de la fresa en la máquina.
  29. 29. Cadena de Transmisión • Transmite la energía recibida por medio de la fuerza ejercida sobre los pedales al piñón ubicado en la rueda trasera produciendo movimiento. • Los espacios intermedios de la cadena permite la actuación de los dientes del plato y el piñón.
  30. 30. Componentes de la Cadena de Rodillo Libre 1 2 1 3 4 4 5 6 1. Pasador 3. Rodillo 6. Enlace desprendible Sostiene carga impuesta Absorbe el choque Se retira para sacar la en la cadena 4. Enlace interior cadena 2. Casquillo Elemento de tensión Resiste el impacto a 5. Enlace exterior medida que la cadena Elemento de tensión engrana en los piñones
  31. 31. Proceso Constructivo • Troquelado:
  32. 32. Ensamble El ensamble de la cadena se realiza mediante fijación a presión, comenzando por el eslabón, donde se montan las siguientes piezas conformadas: placas interiores, casquillos y rodillos. Se utiliza una prensa con ariete, la cual posee un soporte móvil compuesta por pilares donde, en primer lugar, se insertan las placas y los casquillos.
  33. 33. Luego, se desliza el soporte hacia la prensa y un ariete ejerce fuerza sobre los casquillos haciendo que estos se introduzcan por los orificios de las placas, quedando sujetos a ellas por presión.
  34. 34. En el siguiente paso se vuelve a sacar el soporte y se retiran las piezas ensambladas. Entonces se ubican otras placas seguidas de los rodillos y encima las placas y casquillos ya montados.
  35. 35. Una vez ubicadas las piezas para formar el eslabón, se desliza el soporte hacia la prensa y el ariete las presiona, de modo que los casquillos se introducen por los orificios de las otras placas. Con estos pasos queda listo es eslabón. Como el rodillo posee una altura inferior al casquillo, no queda presionado por las placas, de modo que puede rotar libremente.
  36. 36. El próximo paso es montar los eslabones para formar la cadena utilizando una prensa hidráulica. Las piezas conformadas que se añaden son las placas exteriores y los pasadores. El eslabón queda sujeto en un banco de montaje, entonces se agrega una placa exterior en la base del banco, luego otro eslabón junto al que ya estaba ubicado y pasadores como se muestra en la imagen.
  37. 37. El ariete hidráulico remacha los pasadores en la parte inferior. La parte ejecutora del ariete está dividida en dos partes por un espacio vacío que sigue el largo del diámetro, además puede girar sobre su propio eje, de este modo en la primera fijación los pasadores se remachan sólo con la placa ubicada en la base del banco, ya que en la parte superior, al coincidir con el espacio vacío del ariete, éste no ejerce su fuerza directamente por encima del pasador, sino que lo empuja.
  38. 38. Luego se agrega una placa en la parte superior y el ariete cambia su posición ejerciendo fuerza directamente sobre los pasadores, remachándolos con la placa recién ubicada.
  39. 39. El proceso se repite hasta montar todos los eslabones que requiera el largo de la cadena.
  40. 40. Biela Biela bicicleta Hercules: Biela bicicleta Onyx:
  41. 41. • Su longitud varía entre 15 y 19 centímetros. 3 • Una longitud mayor se asocia al aumento del brazo de 2 palanca, con lo que se consigue 1 una mayor velocidad. 1. Cabeza 2. Cuerpo • El momento de fuerza (m) 3. Pie generado en el eje de pedalier es el resultado del producto entre la fuerza perpendicular generada sobre el pedal (F) y la longitud de la biela (L): M=F∙L • Las bielas más cortas facilitan la cadencia.
  42. 42. I. Cadencia de pedaleo: El aumento del tamaño de biela trae consigo un mayor desplazamiento lineal del pedal, que en definitiva tiene que hacer un mayor recorrido. II. Modificación de la altura del sillín: Aunque habitualmente se toma como altura del sillín a la distancia existente entre el eje pedalier y la parte superior del sillín, realmente lo que tendríamos que delimitar es la distancia entre la base del pedal (que es el punto de apoyo del pie) y la parte superior del sillín (que al fin y al cabo es el punto de apoyo del tronco o cuerpo del ciclista a través del periné). Y esa distancia se ve alterada si modificamos la longitud de biela. En el ciclo del pedaleo hay dos puntos críticos en los que el paso puede verse más comprometido y se corresponden con la posición vertical de la biela, denominándose Punto Muerto Superior (P.M.S.) cuando el pedal se encuentra en la posición más alta y Punto Muerto Inferior (P.M.I.) cuando el pedal se encuentra en la posición más baja.
  43. 43. • El aumento de la distancia PMI (Punto Muerto Inferior)-Sillín, supone en la práctica un aumento de la altura del sillín y caso de ser importante, se acrecienta el riesgo de padecer tendinitis en la parte posterior de la pierna. • La disminución de la distancia PMS (Punto Muerto Superior)-Sillín, con lo que podríamos asemejarlo con una disminución de la altura del sillín con 2 tipos de consecuencias: Mayor Flexión de la Rodilla, lo que trae consigo mayores presiones entre rótula y fémur, con lo que aumenta el riesgo de lesión de rodilla. Mayor alargamiento del cuadriceps, que es uno de los músculos más importantes en el desarrollo de potencia por parte del ciclista. Al estirar más el músculo (en la zona del Punto Muerto Superior) disminuye la capacidad de producción de fuerza, y con ello disminuye el rendimiento físico.
  44. 44. • III. Trazado de curvas: El trazado de curvas por parte del ciclista trae consigo una inclinación que permite modificar la posición del centro de gravedad del conjunto ciclista-bicicleta y con ello poder trazar la curva a mayor velocidad y en situación de equilibrio. • IV. Interferencia en la dirección: El hecho de aumentar el tamaño de biela hace que cuando se encuentra en posición horizontal, la punta del pie que está al frente se encuentre en una posición más adelantada pudiendo interferir con la dirección. • V. Capacidad de aceleración: El aumento de la longitud de biela trae consigo una disminución de la capacidad de aceleración.
  45. 45. Proceso Constructivo • Forja Proceso de trabajo de los metales en estado plástico aplicándoles fuerzas compresivas mediante martillos manuales, mecánicos o máquinas de forjar específicos. Puede ser en caliente o en frío, siendo en caliente el método más usado, el cual se lleva a cabo por encima de la temperatura de recristalización. El metal puede ser estirado, aumentando de longitud y disminuyendo o aumentando de sección, o bien comprimiendo en matriz de impresión cerrada para provocar en su seno un flujo plástico en todas las direcciones.
  46. 46. Forja en Matriz de Impresión • Matrices conformadas. • El metal caliente se coloca en la cavidad inferior y recibe uno o varios golpes con la matriz superior, llenando la cavidad. • El metal en exceso es comprimido entre los frentes de las matrices alrededor del perímetro de la cavidad, formando una rebaba, que se suprime al final con una matriz de cortar.
  47. 47. • Primera impresión  Repartición, retacado o curvado  Distribuir el metal de acuerdo a lo requerido con las impresiones finales. • Segunda impresión  Impresiones intermedias de desbaste  Impartir al metal una forma cercana a la final. • Tercera impresión  Comunica la forma y las dimensiones finales.
  48. 48. Pedales • Tienen como función principal imprimir movimiento a la cadena. • El movimiento hacia arriba y debajo de los pies sobre los pedales es convertido en movimiento rotatorio y transferido al piñón.
  49. 49. Fuerza Fa r
  50. 50. Desglose Comparativo Bicicleta Onix Bicicleta Hercules
  51. 51. Pedal Bicicleta Onix 1 2 3 1. Tuerca 2. Argolla 4 3. Rodamientos 5 4. Pedal 5. Rodamientos 6 6. Eje del pedal
  52. 52. Proceso Constructivo • Moldeo por inyección. Proceso que consiste en inyectar un polímero en estado fundido en un molde cerrado a presión, a través de un orificio pequeño. En ese molde el material se solidifica.
  53. 53. Descripción de sus Partes
  54. 54. Pedal Bicicleta Hercules 1 5 2 3 4 6 8 7 1. Cubrepolvo 2. Tuerca hexagonal 9 3. Golilla con chaveta 4. Contratuerca 5. Rodamientos 11 10 6. Tornillo 7. Tapa lateral 8. Caja pedalier 9. Barras pisaderas 10. Tuerca hexagonal 11. Eje central del pedal
  55. 55. Proceso Constructivo Partes de acero: Tornillos Tuercas Tapa lateral Cubrepolvo • Corte varillas • Forjado en caliente • Impresión por • Impresión en matriz de • Desinfectado en ácido • Troquelado de transcripsión a través de embutido • Estiramiento del alambre perforado matriz de corte • Roscado • Moldeado de cabeza • Roscado • Matriz de embutido • Recorte • Temple en horno • Soldadura por fusión de • Enfriado temperatura • Roscado • Desgrasado • Calentamiento • Tratamiento por calentamiento • Galvanizado Golilla con chaveta Contratuerca Rodamientos Caja pedalier • Impresión por matriz de • Impresión a través de • Varillas de alambre • Corte de lámina corte matriz • Corte • Moldeado por rodillos • Troquelado de perforación • Troquelado de perforación • Estampación • Soldadura • Rectificado • Roscado • Alisar esferas • Determinación del • Rectificado • Rectificado tamaño del tubo • Pulido • Enderezado • Clasificar • Corte • Pulido
  56. 56. Eje del Pedal • Permite movilidad del pedal en conexión a la biela. • Materialidad: acero 4340 CNB (cromo níquel bonificado), bonificado 840 C templado a 540 °C y revenido. • Propiedades: • Resistencia a la tensión • Buena templabilidad • Ductilidad CROMO: (0,9%) • Dureza y resistencia a la tracción de los aceros • Mejora la templabilidad (impide las deformaciones en el temple) • Aumenta la resistencia al desgaste • Inoxidabilidad Horno revenido NIQUEL: (1,8%) • Descender los puntos críticos (tratamientos pueden hacerse a temperaturas ligeramente más bajas) • Elasticidad y mayores alargamientos • Resistencia TEMPLADO: • Duro y resistente, pero más frágil REVENIDO: • Aumenta elasticidad y alargamiento • Disminuye la resistencia y dureza
  57. 57. Procesos constructivos Chavetero se realiza con fresa de mango.
  58. 58. Ensamble • Barras pisaderas y caja pedalier se disponen entre tapas laterales. • Se insertan tornillos en sentidos contrarios. • Ajuste de tuercas y tornillos. • Se inserta el eje central a través del orificio central de la tapa lateral, ingresando a la caja pedalier, saliendo por la otra tapa lateral. • Se inserta contratuerca en el eje. • Inserción de bolitas de rodamiento (10 por cada cubeta). • Introducción de golilla con chaveta. • Introducción de tuerca hexagonal. • Se atornilla el cubrepolvo a la tapa lateral, tapando los elementos anteriores • Ajuste de piezas.
  59. 59. Sistema Motriz del Futuro Bicicleta impulsada por energía solar
  60. 60. El ciclista olímpico británico, Chris Boardman, diseñó esta propuesta de bicicleta del futuro junto con Sky Sports. Está hecha de fibra de carbono, lo que otorga ligereza y resistencia a la bicicleta.
  61. 61. • Energía Dinamo La bicicleta produce energía a través del pedaleo, pero también posee una batería que se alimenta utilizando la energía solar. El funcionamiento de este sistema consiste en un elemento giratorio (eje del motor) que posee imanes o electroimanes, que con el movimiento generan un campo magnético. Éste a su vez crea una corriente continua (mientras se mantenga la acción del pedaleo). El eje posee unos anillos que, a través de escobillas, envían la corriente a un colector. Luego se distribuye la energía por toda la bicicleta.
  62. 62. • Energía Solar: Hay una placa solar fotovoltaica en la pipa de dirección, la cual puede estar hecha de Silicio, Arseniuro de Galio u otro material semiconductor en estado cristalino. Su función es convertir la radiación en electricidad, esto sucede debido a la estimulación que la luz produce en los electrones de los materiales semiconductores. Esta energía se almacena en una batería, que comienza a funcionar al dejar de pedalear.
  63. 63. • GPS: Esta bicicleta también cuenta con otras tecnologías como un dispositivo GPS, un mini-computador que cuenta las distancias recorridas y calorías consumidas. • Neumáticos Reforzados: Las ruedas no tiene rayos, mejorando así la aerodinámica del modelo y posee una cubierta reforzada a prueba de pinchazos.
  64. 64. • Lector de Huellas Digitales: Además, cuenta con un sistema que reconoce las huellas digitales, de modo que sólo el dueña pueda utilizarla. Si otra persona intenta utilizarla, al no reconocer las huellas digitales, el sistema bloquea los pedales.

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