Diseño y construcción de un prototipo didáctico para la evaluación de ejes portadores de engranes rectos y poleas
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Date
2024-02
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
In order to provide students with the opportunity to become familiar with a prototype
for the evaluation of spur gear and pulley bearing shafts, we have designed a didactic
prototype that is capable of meeting the knowledge and learning needs.
To meet the Specific Objectives, an exhaustive analysis of the prototype component
specifications was carried out; this was based on the design characteristics inherent to
each element, using a practical example of a shaft incorporating spur gears and pulleys
as means of power transmission. The design phase involved modeling each
component, which allowed its subsequent simulation to evaluate its performance.
The results obtained in the design of shafts, gears and pulleys were positive and
validated using the finite element method. This validation ensured the integrity and
efficiency of the designed components. Subsequently, the didactic bench was built,
incorporating all the elements designed and selected according to the specifications
derived from the previous analysis and design.
To evaluate the performance of the didactic prototype, a demonstration plan was
implemented to measure the level of interaction between the user and the equipment;
this approach provided valuable information on the usability and effectiveness of the
prototype. In summary, this research successfully culminated in the creation of a
functional didactic bench that not only met the established objectives, but also
provided a valuable educational tool for the study of spur gear carrier shafts and
pulleys.
Description
Con el propósito de brindar a los estudiantes la oportunidad de familiarizarse con un
prototipo destinado a la evaluación de ejes portadores de engranes rectos y poleas
hemos diseñado un prototipo didáctico que sea capaz de cumplir con las necesidades
de conocimiento y aprendizaje.
Para cumplir con los Objetivos Específicos, se llevó a cabo un exhaustivo análisis de
las especificaciones de los componentes del prototipo; éste se basó en las
características de diseño inherentes a cada elemento, utilizando un ejemplo práctico de
eje que incorpora engranes rectos y poleas como medios de transmisión de potencia.
La fase de diseño implicó modelar cada componente, lo que permitió su posterior
simulación para evaluar su rendimiento.
Los resultados obtenidos en el diseño de ejes, engranajes y poleas fueron positivos y
validados mediante el método de elementos finitos. Esta validación aseguró la
integridad y eficiencia de los componentes diseñados. Posteriormente, se procedió a la
construcción del banco didáctico, incorporando todos los elementos diseñados y
seleccionados según las especificaciones derivadas del análisis y diseño previos.
Para evaluar el funcionamiento del prototipo didáctico, se implementó un plan
demostrativo que midió el nivel de interacción entre el usuario y el equipo, este
enfoque proporcionó información valiosa sobre la usabilidad y la efectividad del
prototipo. En resumen, esta investigación culminó con éxito en la creación de un banco
didáctico funcional que no solo cumplió con los objetivos establecidos, sino que
también proporcionó una herramienta educativa valiosa para el estudio de ejes
portadores de engranes rectos y poleas.
Keywords
DISEÑO DE EJES, PROTOTIPO DIDÁCTICO, ENGRANES, POLEAS, EJES