Este documento presenta el diseño de una silla de ruedas de bajo costo desarrollada por estudiantes de ingeniería mecánica para personas con limitaciones físicas y bajos recursos económicos. Se realizó un análisis de mercado, se definieron los requerimientos del cliente, se generaron conceptos de diseño y se seleccionó un diseño dominante. Finalmente, se fabricó un prototipo que cumple con las especificaciones requeridas a un bajo costo.

1. DUWAN FERNANDO CARRILLO PINZÓN – 234065
RENATO CAMILO PORTILLA OBANDO– 234109
OSCAR ALEJANDRO SILVA ZARATE– 234124
Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica
Línea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico
XXVI MUESTRA
DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS
SILLA DE RUEDAS DE INTERÉS SOCIAL

2. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN
•Nuestro proyecto se enfoco en construir una silla
de ruedas para personas con bajos recursos
económicos.
•Es un dispositivo de movilidad utilizado por
personas con limitación física parcial o total.
•El presupuesto destinado fue de 500000 pesos.
•La financiación y desarrollo del proyecto fue
asumida por los integrantes del grupo.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE DISEÑO
Las sillas de ruedas son utilizadas por todos los
sectores de la sociedad desde los estratos más
bajos hasta los más adinerados. Sin embargo,
sus altos precios los convierten en prácticamente
un lujo, por lo cual el principal objetivo de este
proyecto es la reducción de costos al máximo
teniendo en cuenta el bienestar de la personas.
Por otro lado durante la producción de estas
sillas se debe utilizar en lo posible piezas
estandarizadas con el fin de una manufactura a
bajo costo y fácil mantenimiento.

4. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
La silla debe evitar la formación de escaras, ulceras y/o vejigas.
La silla de ruedas debe tener un peso entre 14Kg y 17Kg (sillas livianas
comercialmente)
La silla debe tener un costo bajo ya que estos dispositivos no se
encuentras cubiertos por el POS.
La mayoría de las sillas presentes en el mercado son plegables lo que
permite un fácil transporte.
Para alargar la vida útil de la silla es necesario realizar un buen
mantenimiento periódico.
El mantenimiento sobre la silla de ruedas debe ser fácil de realizar y a
prueba de impericia.
La silla de ruedas debe tener una buena presentación y ser agradable al
comprador.
La silla debe tener un buen acabado.
La silla debe ser preferiblemente resistente al agua.

5. • La sillas debe ser fácil de ensamblar y desmontar.
• Las sillas de ruedas deben ser fáciles de embalar y trasportar.
• La silla debe evitar dolores musculares adicionales a los causados por la condición
original (dolor en la espalda, hombros, cuello)
• La silla debe tener las medidas adecuadas para evitar malas posturas del usuario.
• La silla debe tener en lo posible reposabrazos para la comodidad del paciente.
• La silla no debe volcarse.
• La silla debe evitar en lo posible vibraciones asociadas al terreno y a su propia
estructura.
• La silla debe tener un espaldar adecuado dependiendo del caso de parálisis.
• La silla debe ser fácil de manejar en actividades cotidianas, como tomar servicio de
transporte o acceder a edificios sin rampa para discapacitados.

6. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
(BENCHMARKING)

7. ESPECIFICACIONES DE INGENIERÍA (QFD)

9. FUNCIONES:
DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL

10. GENERACIÓN DE CONCEPTOS:
VALORACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS DE
SOLUCIÓN GENERADAS

11. Generación de conceptos

13. Matriz pasa no pasa

14. Diseño dominante

15. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL
PRODUCTO
La selección del los materiales se hizo con base en el presupuesto y en la
disponibilidad de los mismos en el mercado. Para los elementos robustos del
sistema se escogió acero que dependiendo de la función dentro del dispositivo
se escogió su grado de dureza.
Pieza central: Acero SAE 4140
Demás componentes: Acero SAE 1020
Los componentes estandarizados se seleccionaron de acuerdo con las
necesidades que iban surgiendo, por ejemplo toda la tornillería dependía de la
configuración del dispositivo .

16. Descripción de la maquina
• Dimensiones
• Peso
• Accionamiento manual
• Silla de ruedas para colombiano promedio
• Resiste una masa de 200 kg
• Diseñada para terrenos no uniformes

17. VISIÓN GENERAL

18. Aspectos de ergonomía considerados
• Cojín y espaldar de espuma dura para la prevención de
escaras.
• Inclinación de 5º del espaldar para la prevención de
escoliosis
• Seguro en el freno para evitar el movimiento involuntario
de la silla de la silla
• Aros de impulso lejos de la llanta para evitar roses con
la mano
• Reposapiés graduable para la necesidad del paciente.

19. APORTE Y VALOR SOCIAL DEL
DISEÑO
• La silla de ruedas esta diseñada para que su construcción y
mantenimiento
sean económicos pues la mayoría de sus partes son
estandarizadas y de fácil cambio.
• Su diseño es para terrenos no uniformes por lo cual se desempeña
tanto en la ciudad como en el sector rural.
• El costo de la silla en producción en masa es inferior a los diseños
de sillas que están actualmente en el mercado pues la cantidad de
partes es menor y su fabricación es sencilla.

20. Concepto Empresa Fecha Valor con IVA
Ruedas traseras BIANCHI 10/05/2010 65000
Freno BIANCHI 10/05/2010 3000
Aros INDUSTRIAS GUEMUR E.U. 15/05/2010 10000
Ruedas delanteras INDUSTRIAS GUEMUR E.U 15/05/2010 80000
chasis(tubos) INDUSTRIAS GUEMUR E.U 18/05/2010 20000
pieza central MAKRON LTDA 18/05/2010 50000
Ensamble MAKRON LTDA 24/05/2010 50000
cojines SILLAS DE RUEDAS LTDA 24/05/2010 30000
pintada SILLAS DE RUEDAS LTDA 25/05/2010 20000
Varios 45000
Subtotal 373000
Materiales + Fabricación +
Manufactura
Total 450000
ANÁLISIS ECONÓMICO

21. EXPERIENCIAS Y RECOMENDACIONES
• Para evitar desperdicios las piezas deben
ser de fácil construcción ya que las piezas
de difícil maquinado pierden mucho
material.
• En casos de doblado de piezas se deben
llevar los desarrollos de cada pieza
además del plano.

22. CONCLUSIONES
•Para el desarrollo de un buen producto se necesito hacer un buen desarrollo
de mercadeo.
•Para obtener una información clara de los requerimientos del cliente se
necesita hacer un acercamiento directo a él.
•La ponderación de necesidades es necesaria para definir las mayores
prioridades del paciente y tener un buen desarrollo del proyecto.
•Se necesita llevar un método detallado para la evaluación y cumplimiento de
las necesidades del cliente esto define la calidad el producto final.
•La utilización de técnicas como la consulta a expertos la lluvia de ideas, nos
permiten por medio del desarrollo de la creatividad dar unas soluciones
parciales y globales del proyecto
•Con la construcción del árbol de clasificación se pueden enmarcar
subproblemas, con ello el grupo de trabajo se enfoca en la solución de ellos,
sin desviarse del objetivo principal.

23. • Con la combinación de conceptos y el árbol de clasificación nos permitio por medio
de diseños preliminares dar diferentes soluciones a los problemas planteados por el
paciente.
• Para destacar las ideas más importantes y analizar los diseños preliminares una de
las mejores herramientas es La matriz “pasa, no pasa, tal vez” dando la opción de
elegir una solución final optima.
• Analizar el diseño por componentes nos permite enfocar el estudio detalladamente y
resolver problemas más fácil y eficiente con ello hacer un ensamble final óptimo.
• las interfaces son prioritarias para los cálculos y el diseño en detalle.
• para la identificación de posibles errores de diseño se uso un análisis por elementos
finitos donde podemos variar muchas posibilidades de valores de entrada sin pérdida
de material, y corrigiendo errores de diseño no tomados en cuenta anteriormente.
• La manufactura salió tal como lo previsto pues se hicieron las cosas con tiempo, se
trato que las piezas fueran lo más simple posibles, ya que los talleres cobran mucho
más cuando el trabajo es de un día para otro no hubo correcciones de último
momento en las piezas.
• Los desarrollos de cada una de las piezas son muy importantes cuando se necesita
doblar, esto fue un paso adicional que no se había contemplado

24. Recomendaciones
• El dispositivo no puede subir rampas mayores a 30°
• Las ruedas traseras son intercambiable, ya que si se dañan se pueden
cambiar fácilmente por otras ruedas de bicicleta.
• El reposapiés es graduable dependiendo el tamaño del paciente pero no
puede ser mayor de 1,85 pues la silla le quedaría muy pequeña.
• El diseño soporta dos personas de 100 kg no tiene riesgo de dañarse con
pesos menores.
• Para mantener un mejor desplazamiento en las ruedas, se debe asegurar
que estén muy bien lubricadas.
• La Universidad Nacional de Colombia y los diseñadores del dispositivo no
se harán responsables en ningún caso por daños causados por mal manejo
del dispositivo.

25. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y
HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA
EMPLEADAS
•NORTON, Robert, Diseño de Máquinas, Editorial Pearson, 1999.
•ULLMAN, David, The Mechanical Design Process, McGraw Hill,
1992.
•ULRICH, Karl, Diseño y Desarrollo de Productos: Enfoque
Multidisciplinario, 3ª Ed., Editorial McGraw Hill, 2004
•Solid Edge .
•STATGRAPHICS.
•ANSYS 11.0

26. MUCHAS GRACIAS
oasilvaz@unal.edu.co
rcportilla@unal.edu.co
dcarrillop@unal.edu.co