Este documento describe el diseño de una silla de ruedas eléctrica. Explica el circuito eléctrico, los cálculos de velocidad utilizando relaciones de transmisión y trenes de engranajes, y el mecanismo de tornillo-tuerca. También proporciona ejemplos de soluciones para calcular las velocidades de rotación, ascenso y descenso de la silla.

1. Silla para discapacitados

2. Proyecto: Silla para
discapacitados
•
Circuito eléctrico
•
Cálculo de velocidades
•
Relación de transmisión
•
Tren de engranajes
•
Mecanismo tornillo-tuerca
•
Paso y avance

3. Circuito eléctrico
Esquema eléctrico Montaje eléctrico

4. Cálculo de velocidades

Relación de transmisión N1 Velocidad de giro del eje
conductor
N2 Velocidad de giro del eje
conducido
Z1 Número de dientes de la rueda
Z2 Número de dientes del piñón
N1·Z1 = N2·Z2 => N1/N2 = i (relación de transmisión)

5. Cálculo de velocidades

Tren de engranajes N2=N1·(Za/Zb)
N3=N2·(Zc/Zd)
N4=N3·(Ze/Zf)
N4=N1·(Za/Zb)·(Zc/Zd)·(Ze/Zf)
Si Za=Zc=Ze
Y Zb=Zd=Zf
=>

6. Cálculo de velocidades

Paso y avance de tornillo y tuerca
El paso de rosca es la distancia que existe
entre dos crestas consecutivas.
Si el tornillo es de rosca sencilla, se corresponde
con lo que avanza sobre la tuerca por cada
vuelta completa. Si es de rosca doble el avance
será igual al doble del paso.

7. Cálculo de velocidades
Medida nominal y paso normal Diámetro broca agujero Medida nominal y paso fino Diámetro broca agujero
M3 x 0,5 2,3 M3 x 0,25 2,75
M4 x 0,7 3,3 M4 x 0,35 3,65
M5 x 0,8 4,2 M5 x 0,50 4,5
M6 x 1 5 M6 x 0,50 5,5
M8 x 1,25 6,8 M8 x 0,75 7,20
M10 x 1,50 8,5 M10 x 0,75 9,25
M12 x 1,75 10,2 M12 x 1 11
M14 x 2 12 M14 x 1 13
M16 x 2 14 M16 x 1,25 14.75
M18 x 2,5 15,5 M18 x 1,50 16.75
M20 x 2,5 17,5 M20 x 1,50 18.50
M22 x 2,5 19,5 M22 x 1,50 20.50
M24 x 3 21 M24 x 1,50 22.50
M27 x 3 24 M27 x 2 25
M30 x 3,5 26,5 M30 x 2 28

8. Cálculo de velocidades
Con todo lo aprendido:
•¿Cuál será la velocidad de rotación del eje de salida en N4 y N5?
•¿Y la velocidad lineal de subida (V) y bajada de la silla en cada caso?
•¿Y la velocidad de ascenso (H) y descenso de la silla?*
•¿Cuánto tiempo tardará en subir o bajar?
N4 N5

9. Soluciones
Solución 1: (Za= 10 ;Zc=Ze=12 ; Zb=Zd=Zf=48
Solución 2:
•Para N4 => V4= 110 rpm · 0,7mm/rev = 77 mm/min
•Para N5 => V5= 27 rpm · 0,7mm/rev = 18,9 mm/min
Solución 3: (Con ángulo de ranura de ~ 36 º => arctg (150/207) )
•Para N4 => H4 = V3 · sin (36º) = 45 mm/min aprox.
•Para N5 => H5 = V4 · sin (36º) = 11 mm/min aprox.
N 5

10. Soluciones
Solución 1: (Za= 10 ;Zc=Ze=12 ; Zb=Zd=Zf=48
Solución 2:
•Para N4 => V4= 110 rpm · 0,7mm/rev = 77 mm/min
•Para N5 => V5= 27 rpm · 0,7mm/rev = 18,9 mm/min
Solución 3: (Con ángulo de ranura de ~ 36 º => arctg (150/207) )
•Para N4 => H4 = V3 · sin (36º) = 45 mm/min aprox.
•Para N5 => H5 = V4 · sin (36º) = 11 mm/min aprox.
N 5