Integración de Triz and qfd para un diseño innovador en CAD de un prototipo de arado reservisble por gravedad de bajo costo
DOI:
https://doi.org/10.24039/rcv20221021532Palabras clave:
Diseño, optimización, arado reversible, máquinas agrícolas, metodología de diseñoResumen
A nivel mundial existen diferentes diseños de arados; sin embargo, estos tienen su accionar en sistemas hidráulicos elevando el costo de la producción. El objetivo de esta investigación fue diseñar y optimizar un prototipo, en sistemas CAD, de un arado reversible por gravedad de bajo costo con tres discos de aradura que pueda ser usado por un tractor de baja potencia, (50 a 75 Hp). En el diseño se enfatiza la innovación conceptual y dimensionamiento de un novedoso sistema de mecanismos que, en conjunto, es capaz de revertir los discos de aradura solo con la acción de la gravedad y las inerciales de masa que se producen al levantar el arado. Para este diseño innovador se incorpora los conceptos de la Teoría para Resolver Problemas de Inventiva (Tieoriya Riesheniya Izobrietatielskij Zadach) (TRIZ) y el Despliegue de la Función de Calidad (Quality Function Deployment) (QFD). Para el dimensionamiento del diseño se toma en cuenta los instantes de trabajo en que el arado soporta el mayor estrés: al inicio del trabajo de aradura y el levantamiento del arado por el enganche de tres puntos. Finalmente se usó tecnologías de realidad extendida, para crear un prototipo virtual que permite un ahorro significativo de tiempo y dinero, a través del programa Solid Works. Los resultados indican que el prototipo es funcional y disminuyen los costos de producción y mantenimiento, por la simplicidad de sus componentes.
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Citas
Beer, F., Johnston, R., Dewolf, J., y Mazurek, D. (2009). Mecánica de Materiales, Traducido por Murrieta, J., y Editado por Mc Graw-Hill Companies/Interamericana Editores, 5ta ed (2009), pp. 423-529, Mc Graw-Hill.
Burleson, G., Herrera, S., Toyama, K., y Sienko, K.(2022). Incorporating Contextual Factors into Engineering Design Processes: An Analysis of Novice Practice, Journal of Mechanical Design, ASME, Digital collection, J. Mech. Des. 1-41. https://bit.ly/3JbGNXM
Campos, A. (2022). Cotización Fundación para el Desarrollo Agrario, correo electrónico del 11 de agosto a Alexis Rubio Valle.
Ciavola, T., Wu, Ch., y Gershenson, J. (2015). Integrating Function- and Affordance- Based Design Representations. Journal of Mechanical Design, 137 (5), 10. https://doi.org/10.1115/1.4051683
Dassault Systemes. (2021). Solid Works, version 2013x64, https://bit.ly/2ziotZO
EN 993-1-4. Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-4: General rules - Supplementary rules for stainless steels. Brussels: European Committee for Standardization; 2006.
Instituto Nacional de Estadística e Informática (2014). IV Censo Nacional Agropecuario 2012. Características Socioeconómicas del Productor Agropecuario en el Perú. pp. 17-19, https://bit.ly/3JiQFit
LECTURA specs. (2022). En colaboración con Potencia, Tractor New Holland TD5.80, Ficha técnica y especificaciones 2018-2022, https://bit.ly/3YP7Kq6
Mayda, M., y Borklu, H. (2013). Development of an innovative conceptual design process by using Pahl and Beitz´s systematic design, TRIZ and QFD, Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, 8 (3), 265-277.
Mirabito, Y., y Goucher-Lambert, K. (2022). Factors Impacting Highly Innovative Designs: Idea Fluency, Timing, and Order, Journal of Mechanical Design, ASME, Digital collection, 144 (1), 9. https://bit.ly/3ZYxbqa
NVIDIA GeForce GT 630 (kepler), (2020), Graphics Card, 2.048 GB, https://bit.ly/3ZEId45
Pahl, G., Beitz, W., Feldhusen, J., y Grote, K. (2007). Engineering design – a systematic approach, Translated and Edited by Wallace, K., Blessing, L., 3rd ed, pp. 125-436, Springer-Verlag, London
Rodríguez, J. (2001). Resistencia de materiales 2A, Editado por Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, 2001, pp., (1-1) - (2-5), (6-1) - (6-33), Peru
Rubio, A. (2019). Diseño y optimización de un arado reversible por gravedad. [Tesis de maestría en Ingeniería Mecánica con mención en Diseño de Maquinas, Lima, 2019, Pontificia Universidad Católica del Perú]. https://bit.ly/3mRehTT
SCRIBD. (2020). Metodología VDI, Verein Deutscher Ingenieure, (Ingles: Asociacion de Ingenieros Alemanes), Metodologia de Diseño en Ingenieria - descripcion completa, pp. 12, Alemania 2010. https://bit.ly/3yBNduo
SolidServicios CAD/CAM/CAE. (2018). Solid Works 2018 x64 edition, https://bit.ly/3JGg1bs
Suarez, E. (2022). IPESA, esuarez@ipesa.com.pe, 2022 COTIZACION ARADO 635, correo electrónico del 10 de agosto a Alexis Rubio Valle
Tractorista.es. (2020). Tractor John Deere 1040, ficha técnica y especificaciones, 1980-1987, https://bit.ly/3JdWfCR
Tractel, Productos y servicios, Indicados de carga digital DinaforTM LLX2, https://www-tractel-com. translate.goog/global/product/dynafor-tm-llx2- digital-load-indicator/5806?_x_tr_sl=en&_x_tr_
tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=sc#, https://bit.ly/3JELTgw
Val, L., Ruiz, M., y Nieto, B. (1985). El consumo de energía en las labores agrícolas: un aspecto que merece ser estudiado a fondo, 1985, pp. 3, https://bit.ly/3l82mAF
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