Nombre del mini reto:
Diseño del esquema conceptual de una máquina a partir de una matriz morfológica y una evaluación técnico económica
Campus: Arequipa
Facultad: Ingeniería
Carrera: Mecánica
Asignatura: Taller de Proyectos en Ingeniería Mecánica
NRC: 27343
Email: aramirezm@continental.edu.pe
Andres Ramirez Mittani
Experiencia ABR
Idea general
El objetivo de esta experiencia de aprendizaje es que los estudiantes comprendan y apliquen una Matriz Morfológica para generar alternativas de solución en el diseño de máquinas. Esta herramienta permite descomponer un problema en partes manejables y explorar distintas combinaciones de soluciones, fomentando la creatividad y el enfoque integral en el proceso de diseño. Asimismo, a través de una Evaluación Técnica Económica seleccionar la alternativa óptima de solución.
Pregunta esencial
¿Cómo podemos utilizar la Matriz Morfológica y la Evaluación Técnica - Económica para seleccionar la alternativa óptima de solución en el diseño de máquinas que cumpla con las especificaciones técnicas y las necesidades del cliente, considerando las restricciones realistas del proyecto?
Mini reto
Los estudiantes deben diseñar el esquema conceptual de una máquina a partir de un conjunto de requisitos específicos, utilizando una matriz morfológica para generar alternativas de solución; asimismo, a partir de una evaluación técnica - económica seleccionar la opción más adecuada. El reto se desarrolla en equipos pequeños para fomentar la colaboración y el pensamiento crítico.
Preguntas guía
- ¿Definir las funciones dentro de la estructura de la máquina?
- ¿Determinar los portadores de funciones dentro de la estructura del diseño de la máquina?
- ¿Elaborar matriz morfológica?
- ¿Establecer alternativas de solución en función a la matriz morfológica?
- ¿Definir la alternativa óptima de solución a partir de una evaluación técnica - económica?
- ¿En relación a la matriz morfológica y evaluación técnica - económica, diseñar el esquema conceptual de la máquina planteada como proyecto ?
Recursos guía
- Mishra, R. (2009). Mechanical System Design. Eastern Economy Edition.
- Budynas, R. y Nisbett, J. (2012). Diseño en Ingeniería Mecánica de Shigley (9.ª ed.). McGraw-Hill.
- Cross, N. (2002). Métodos de Diseño: estrategias para el Diseño de Productos. Limusa. Willey.
Línea de tiempo
Presentación del mini reto
Solución del mini reto
Evaluación del mini reto
Solución del mini reto
LLuvia de ideas de funciones y portadores de funciones
Matriz morfológica y evaluación técnica - económica.
Esquema conceptual de la máquina
Exposición y presentación de la matriz y esquema
Esquema conceptual modificado
Producto Final
Producto final
al reto planteado, mostrando que los estudiantes han alcanzado el objetivo de aprendizaje de manera efectiva
Trabajos destacados
La alternativa seleccionada consta de los siguientes procesos. Según la información proporcionada por el usuario, se dispone el uso de un motor trifásico que impulsa los mecanismos del diseño. La máquina es alimentada con botellas de plástico a través de una faja transportadora. Una vez que el material es depositado, un sensor los detecta y son transportados automáticamente hacia un sistema de descontaminación de impurezas, donde se realiza un tamizado para eliminar elementos que podrían dañar tanto el producto como la máquina.
Posteriormente, las botellas son llevadas a un sistema de pre-triturado, donde se reduce el tamaño de las piezas grandes. Durante este proceso, los residuos o sobrantes se eliminan mediante un sistema de clasificación basado en zarandas. Mientras esto ocurre, se prepara la fase de trituración final, la cual está refrigerada por aceite para minimizar la fricción, reducir el desgaste prematuro de las cuchillas y prevenir la corrosión causada por el ambiente.
Con las cuchillas refrigeradas y lubricadas, se procede a la trituración final. Tras este paso, el producto se clasifica, y cualquier viruta que no cumpla con las especificaciones de tamaño o que presente defectos es eliminada mediante una faja transportadora. Finalmente, las viruta que cumple con los requisitos se dirige hacia el área de empacado y luego se traslada mediante un vehículo hacia su lugar de almacenamiento.
La cinta transportadora energizada por energía tipo trifásica, cuya paqueteria sera alimentada mediante una rampa, cuyo tipo de transporte será mediante una banda plana, para su posterior posicionamiento mediante canales guia, dichos paquetes serán detectados a través de un sensor óptico para después ser codificado vía láser, para que finalmente sea descargado de manera manual por un operario y almacenado en una estantería todos los productos (paquetería, sobres, encomiendas, etc).
Reflexiones de la experiencia
¿Qué etapa o momento del proceso ABR con mini retos te pareció más desafiante y gratificante de realizar con los estudiantes?
La etapa más desafiante para el suscrito representa la etapa de la propuesta de solución en todos sus contextos (ideación, solucion, prototipo)
¿Las propuestas de solución del mini reto cumplió con tu expectativa? ¿Por qué?
Se cumplio con los diferentes contextos correspondiente a la etapa propuesta de solución, que para el caso planteado representaba el “Diseño de un un esquema conceptual de una máquina”
¿Qué mejorarías de esta experiencia?
Se tiene que mejorar aspectos relacionados con el pensamiento critico, analitico y reflexivo