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Propuesta de metodología para el diseño estructural de ruedas hidráulicas overshot para aplicaciones en zonas ruralesGonzáles Arcondo, Isaac Omar 09 March 2017 (has links)
En el presente trabajo se propone una metodología para el diseño estructural de
ruedas hidráulicas tipo Overshoot, con la ayuda de un caso de estudio concreto.
Las dimensiones de las ruedas hidráulicas dependen de dos parámetros
fundamentales, que son el caudal y la altura de caída. El caso de estudio
desarrollado corresponde a un caudal de 0.06 m3/s y una altura de caída de 2.5 m,
siendo representativo en las zonas rurales donde se pretende aplicar la
metodología. Para obtener dicha metodología se realizó un estudio previo de los
procedimientos existentes para el dimensionamiento general de ruedas
hidráulicas. A partir del procedimiento identificado se elaboró el modelo
geométrico de la rueda hidráulica, al cual se le realizaron algunas simplificaciones
para facilitar el posterior análisis computacional. Asimismo se definieron y
calcularon las cargas que producen el movimiento de la rueda hidráulica, que son
la carga de impacto y las cargas volumétricas, las cuales fueron comprobadas
mediante un método aproximado. Una vez definida la geometría y las condiciones
de contorno necesarias se procedió a realizar el análisis estático y dinámico de la
rueda hidráulica objeto de estudio, mediante simulación numérica computacional.
Los resultados obtenidos fueron comparados con resultados analíticos
aproximados para verificar la validez de los mismos. Tomado como base el caso
de estudio se propone la metodología para el dimensionamiento, cálculo y
verificación del diseño estructural de ruedas hidráulicas tipo Overshoot, el cual
garantiza un factor de seguridad adecuado, superior a 3 en todos los
componentes. Una particularidad de los diseños que se obtendrían al aplicar la
metodología es que son desarmables, característica adecuada para las zonas de
difícil acceso en el sector rural. Por último, utilizando la metodología propuesta se
desarrolló una batería de casos que permitió ofrecer como producto final del
trabajo un plano genérico con una tabla asociada, que permiten dimensionar
fácilmente este tipo de ruedas hidráulicas. La tabla se puede emplear en una
gama de caudales (0.06 m3/s – 0.015 m3/s) y caídas de agua (1.6 m - 2.5 m). / Tesis
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El monumento histórico Ruedas Azudas de Larmahue: impacto social y territorial del uso de agua para riego en el canal Almahue: comuna de Pichidegua, región de O'HigginsSoto Acuña, Claudia Elizabeth January 2011 (has links)
El uso de agua para riego, desde el punto de vista de las organizaciones locales, es un tema muy poco abordado en el país, principalmente la bibliografía existente da cuenta de manera descriptiva sobre mecanismos de riego utilizados en diversas latitudes, y los problemas por disponibilidad de del recurso a nivel de cuenca, principalmente entre las empresas mineras y las comunidades locales.
El presente estudio tiene que ver con un territorio donde coexisten disímiles organizaciones de regantes; cada una con alcance a diferentes niveles de gestión y administración, pero por sobretodo con diferente dominio sobre la propiedad de la tierra y del agua. Este punto último es determinante en la toma de decisiones en un cauce artificial como lo es el Canal Almahue, canal que históricamente ha modelado el estilo de vida y el paisaje agrario de los habitantes que lo circundan. En este sentido, se quiere hacer énfasis en la existencia de un método de riego protegido por la Ley 17.288, que es utilizado por una organización de pequeños propietarios localizados en la primera sección del canal, pero que, no forman parte de la administración mayor que lo sostiene. Por un lado se presentan las implicancias de esta ley para los que utilizan este mecanismo de riego día a día: Agrupación Ruedas/Azudas de Larmahue - Asociación Canalistas Pueblo de Larmahue, y por otro lado, las implicancias para los usuarios de las aguas de “mas abajo”: Asociación Canal Almahue.
Indagar en el cómo se ha desarrollado históricamente el uso del agua en el canal Almahue, considerando el sello monumento histórico de las ruedas/azudas, e incorporar futuras técnicas de manejo y gestión integrada del recurso hídrico entre los 3 actores, es el objeto del presente estudio.
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Diseño de una silla de ruedas con mecanismo de posicionamiento bípedoAtarama Del Águila, Carlos Mauricio 17 February 2022 (has links)
En este trabajo se presenta el diseño de una silla de ruedas, siguiendo la metodología de diseño VDI 2221, que permite posicionar verticalmente al usuario, con la finalidad que el usuario pueda relajar los músculos y ayudar a circular la sangre previniendo la formación de escaras. Además, ayuda al usuario a alcanzar otros objetos que escapan fueran de su radio desde la posición sentado.
Esta silla de ruedas cuenta con un mecanismo capaz de levantar al usuario y colocarlo en una posición bípeda sin arriesgar su seguridad y comodidad. Cuenta con cinturones de seguridad, uno a la altura de la cintura, otro a la altura del pecho y otro a la altura de las rodillas, estos tres cinturones mantienen al usuario seguro en la posición bípeda.
La elevación del usuario se realiza con un actuador de gas comprimido. En la posición sentada del usuario, este actuador se encuentra comprimido y la presión dentro del mismo es lo suficiente como elevar al usuario, y al momento de activar el mecanismo este actuador se descomprime y eleva al usuario disminuyendo la presión dentro del mismo. Para activar el conjunto del mecanismo, y por ende al actuador, se cuenta con unas palancas de mando que el usuario puede manejarlo de acuerdo a sus requerimientos.
Este mecanismo de levante cuenta con un reposapiés que se regula de acuerdo al giro del asiento. Este reposa pies queda al ras del piso cuando el usuario está en posición bípeda ayudando a mantener el equilibrio del usuario.
Por otro lado, el costo de esta silla de ruedas se estima en S/. 3,300, lo cuál es menor al monto previsto en los parámetros de diseño. Aun así, el diseño no está libre de ser sujeto de modificaciones que ayuden a mejorar la comodidad del usuario y la practicidad de la silla de ruedas.
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Diseño de silla de ruedas motorizada controlada por vozCastillo Nieto, Gustavo, Huachupoma Quiroz, Samuel 2013 March 1919 (has links)
En esta tesis se llega a implementar una silla de rueda motorizada, donde el usuario puede comandar el vehículo escogiendo entre dos modos de operación. El primer modo, a través del uso de un mando manual y el segundo, a través del uso de palabras de control ( señales de voz ). El contenido de este trabajo se divide en seis capítulos. En el primer capítulo se explica en forma genérica el funcionamiento de la silla de ruedas, y se describe cada una de sus partes. En el segundo capítulo se explica el funcionamiento del sistema de control de la silla y cómo este hace posible controlar la velocidad, la dirección y los modos de operación. En el tercero, se explica el sistema de reconocimiento de palabras, indicando los tipos de señales de control que genera y como estás se utilizan para poner en movimiento la silla. En el cuarto capítulo se muestran y explican las características del sistema de potencia de la silla de ruedas. En el quinto capítulo se explica porque se hace necesaria la adaptación mecánica de la silla. Finalmente, en el sexto capítulo se describen las pruebas y resultados obtenidos al hacer uso del prototipo desarrollado. / Tesis
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Diseño de acople mecatrónico para automatización de sillas de ruedas convencionalesCampos Verdi, Kiara Jesenia 24 February 2017 (has links)
En la actualidad se estima que 73 millones de discapacitados necesitan el uso de una silla
de ruedas. Además, el 80% de ellos viven en países de bajos recursos, por lo cual les es
más difícil conseguir una silla de ruedas eléctrica cuyo precio en el mercado es de $1000
en adelante, aproximadamente 12 veces el costo de una convencional.
A pesar de su precio económico, las sillas de ruedas manuales poseen desventajas de
eficiencia de impulso aprovechado para el movimiento y sobre exige los músculos del
pecho y hombro para lograr el movimiento.
Es por lo anterior que este trabajo tiene como objetivo el diseño de un acople mecatrónico
para sillas de ruedas convencionales con el fin de automatizarlas. Además, contará con un
mando adicional cuyo uso podrá ser alternado con el del joystick para tener una mayor
libertad en las manos. De esta forma, el usuario podrá tener una silla de ruedas eléctrica a
un costo menor lo cual es conveniente sobre todo en los sectores económicos B y C.
El mando adicional mencionado será una banda que sujetará el celular del usuario la cual
se pondrá a la altura del abdomen del usuario. El celular enviará la inclinación que posee
respecto a los ejes x, y, z por Bluetooth al microcontrolador la cual se traducirá en
instrucciones para el movimiento de la silla de ruedas. Al controlarse de esa forma, el
usuario ejercitará la zona abdominal, actividad recomendada para rehabilitación.
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Propuesta de metodología para el diseño estructural de ruedas hidráulicas overshot para aplicaciones en zonas ruralesGonzáles Arcondo, Isaac Omar 09 March 2017 (has links)
En el presente trabajo se propone una metodología para el diseño estructural de
ruedas hidráulicas tipo Overshoot, con la ayuda de un caso de estudio concreto.
Las dimensiones de las ruedas hidráulicas dependen de dos parámetros
fundamentales, que son el caudal y la altura de caída. El caso de estudio
desarrollado corresponde a un caudal de 0.06 m3/s y una altura de caída de 2.5 m,
siendo representativo en las zonas rurales donde se pretende aplicar la
metodología. Para obtener dicha metodología se realizó un estudio previo de los
procedimientos existentes para el dimensionamiento general de ruedas
hidráulicas. A partir del procedimiento identificado se elaboró el modelo
geométrico de la rueda hidráulica, al cual se le realizaron algunas simplificaciones
para facilitar el posterior análisis computacional. Asimismo se definieron y
calcularon las cargas que producen el movimiento de la rueda hidráulica, que son
la carga de impacto y las cargas volumétricas, las cuales fueron comprobadas
mediante un método aproximado. Una vez definida la geometría y las condiciones
de contorno necesarias se procedió a realizar el análisis estático y dinámico de la
rueda hidráulica objeto de estudio, mediante simulación numérica computacional.
Los resultados obtenidos fueron comparados con resultados analíticos
aproximados para verificar la validez de los mismos. Tomado como base el caso
de estudio se propone la metodología para el dimensionamiento, cálculo y
verificación del diseño estructural de ruedas hidráulicas tipo Overshoot, el cual
garantiza un factor de seguridad adecuado, superior a 3 en todos los
componentes. Una particularidad de los diseños que se obtendrían al aplicar la
metodología es que son desarmables, característica adecuada para las zonas de
difícil acceso en el sector rural. Por último, utilizando la metodología propuesta se
desarrolló una batería de casos que permitió ofrecer como producto final del
trabajo un plano genérico con una tabla asociada, que permiten dimensionar
fácilmente este tipo de ruedas hidráulicas. La tabla se puede emplear en una
gama de caudales (0.06 m3/s – 0.015 m3/s) y caídas de agua (1.6 m - 2.5 m). / Tesis
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Análisis cinemático en el diseño conceptual de un mecanismo tipo clúster para el desarrollo de una silla de ruedas eléctrica con capacidad de ascenso en escaleras rectasMacedo Meza, Carlos Enrique 27 August 2018 (has links)
Este trabajo de tesis consistió en el análisis cinemático en el diseño conceptual de un
mecanismo de seis grados de libertad tipo clúster para el desarrollo de una silla de
ruedas eléctrica con capacidad de ascenso en escaleras rectas.
Se consideró el diseño de un nuevo concepto por las dificultades en ascenso y
descenso de escaleras que mantienen aún las personas con discapacidad limitadas de
forma permanente para caminar hoy en día.
El diseño conceptual propuesto cumplió con las normativas de edificación para una
escalera recta sin descansos y de escalones uniformes, y consideró como usuarios a
personas adultas de hasta 80 kg con capacidad de controlar el vehículo de manera
autónoma.
El análisis cinemático se estudió según unas transiciones planificadas entre estados
que mantienen su estabilidad y que van desde el inicio del cambio a la modalidad
para ascender sobre una escalera de 5 escalones rectos, hasta el final del cambio a la
modalidad de silla de ruedas una vez ya ascendido. Los resultados almacenados de su
simulación por medio de una herramienta de software matemático (Matlab), y según
entradas a velocidad constante, mostraron que al sistema le tomará un total
aproximado de 4 minutos y medio realizar todo el proceso mencionado.
Asimiso, las posiciones almacenadas, la propuesta de masas y centros de masa, y
Matlab permitieron simular análisis estáticos para aproximar cargas en la estructura
del vehículo. Seguidamente, se estimaron factores de seguridad de sus componentes
a partir del análisis de resistencia de sus materiales con ayuda de un software de
ingeniería asistido por compuratoda (SolidWorks Simulation). Luego, las selecciones
de actuadores, sensores, elementos de interacción hombre-máquina relevantes, y
fuentes de alimentación eléctrica se efectuaron para satisfacer con los requerimientos
cinemáticos en cada transición.
Por último, se estimó que la batería puede proveer aproximadamente 29 minutos de
autonomía para tareas de ascenso, mientras que para desplazamiento en superficies
planas la autonomía puede alcanzar las 5 horas. / Tesis
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Diseño mecatrónico y simulación de una silla de ruedas multifuncional para niños entre 6 a 12 añosBravo Anlas, Giancarlo 13 April 2017 (has links)
En el presente trabajo se muestra el diseño de una silla de ruedas mecatrónica
multifuncional. Este trabajo se enfoca a niños entre 6 – 12 años que presenten el desorden
llamado Distrofia Muscular de Duchenne (DMD), aunque podrá ser utilizada por otros
niños que cumplan con los requerimientos de uso.
Se realizó el diseño una silla de ruedas mecatrónica multifuncional la cual es controlada
mediante un joystick y diversos códigos, ingresados mediante de un teclado y un joystick,
que permiten elegir la funcionalidad deseada.
Las características técnicas de la silla de ruedas son: Peso de la silla 30 kg, peso máximo
del usuario 20 kg, dimensiones 866 x 746 x 1237 mm, velocidad máxima 5.4 km/h,
distancia máxima 10 km, pendiente máxima 12°,controlador Arduino Mega 2560 y usará 2
baterías de 50Ah,
Finalmente, se obtuvo un precio estimado de fabricación de $2110; si bien este precio no
representa el costo final de comercialización, nos da una idea de la factibilidad su
comercialización debido a que este precio está muy por debajo del valor mínimo de sillas
de ruedas comerciales que ofrezcan funciones similares ($6900). / Tesis
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Propuesta conceptual en el diseño de una silla de ruedas con sistema de posicionamiento bípedo para personas parapléjicasCarretero Karretero, Camilo Marcelo 14 September 2022 (has links)
El presente trabajo de investigación detalla el procedimiento realizado para desarrollar
una propuesta de diseño conceptual de una silla de ruedas con posicionamiento bípedo
para personas parapléjicas. Utilizando la metodología VDI 2221 de la Norma Alemana
se realizó el proceso de investigación, planteamiento y selección necesaria para obtener
el diseño conceptual.
Se inició con el planteamiento de la problemática y dificultades que tienen las personas
parapléjicas al realizar actividades comunes que no tendría una persona que puede
pararse, seguido del estado del arte respectivo para recabar información de dispositivos e
investigaciones previas relacionadas al desarrollo o diseño de sillas de ruedas
bipedestadoras o similares que simulen el movimiento de una persona al levantarse y
mantener dicha posición, así como de la biofísica del ser humano que deberá tomarse en
cuenta para el desarrollo del dispositivo.
Con la información recabada se detallaron los requerimientos del dispositivo como
geometría, peso o dinámica, junto con la estructura de funciones para controlar, energizar
o realizar movimientos mecánicos que deberá seguir el dispositivo. Con ello, se realizó
la búsqueda de actuadores tal como el actuador lineal, sensores de voltaje para la batería
y otros dispositivos necesarios para desarrollar las matrices morfológicas que distinguen
cada propuesta de solución. Destacando el uso de un actuador lineal eléctrico que logrará
soportar todo el peso durante el movimiento, el cual junto con un acelerómetro permitirán
un mayor control y suavidad a la hora del movimiento del usuario durante el cambio de
posición.
Finalmente, se detalló cada una de las propuestas de solución, de las cuales se hizo una
evaluación técnica y económica evaluando complejidad, facilidad de uso, ergonomía y
costes para obtener una propuesta ganadora. Siendo esta propuesta mejorada y detallada
en mayor profundidad en sus uniones, distribución de piezas y componentes para obtener
el diseño conceptual que cumpla adecuadamente con los requerimientos y
funcionamiento esperado del dispositivo.
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Diseño de una silla de ruedas con sistema de posicionamiento bípedo para personas parapléjicasCarretero Karretero, Camilo Marcelo 27 April 2023 (has links)
En el presente trabajo de tesis desarrolla el diseño de una silla de ruedas con sistema de
posicionamiento bípedo para personas parapléjicas. Haciendo uso de la metodología de
la norma alemana VDI2221, se abarca principalmente el diseño de la silla con
movimiento manual y el sistema de elevación mediante un actuador lineal, el cual es
activado por el usuario a través de un mando de control diseñado.
Primero se realiza una síntesis del trabajo de investigación previo a este, en el cual se
menciona la problemática, el estado del arte y tecnologías previas, los requisitos del
sistema a diseñar y la propuesta de solución conceptual tomada como base para comenzar
con el desarrollo. Luego, se desarrollan las consideraciones preliminares geométricas, de
velocidades y fuerzas, seguido del diseño mecánico de la silla y la selección del actuador
a utilizar.
En la sección electrónica y de control se describe la lógica que sigue el sistema durante
su funcionamiento, luego se realiza la selección de los componentes electrónicos, el
cálculo de potencia junto con la selección de la batería que energiza el sistema y el diseño
de la caja electrónica, la caja que contiene el acelerómetro y el mando de control. Para
finalizar el diseño se presenta la integración total de la silla, esto es realizado junto con la
selección de las partes restantes como las ruedas o los frenos, también se menciona la
nomenclatura y presentación de los planos.
Finalmente, se presenta todo lo relacionado a los costos, se hace un cálculo de los costos
de diseño, de este se obtiene S/17,200.00 para ello. Luego se realiza el cálculo de los
costos de fabricación, el cual es dividido en costos de componentes electrónicos, pernería,
materiales y procesos de manufactura, obteniendo de la suma un total de S/20,725.00
necesarios para la fabricación de la silla.
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