Diseño y construcción de una máquina de ensayo para determinar el desgaste y flexión del calzado de seguridad

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dc.contributor.advisorBarragán Gómez, Johann
dc.contributor.authorJiménez Jaimes, Diego Fernando
dc.contributor.cvlacBarragán Gómez, Johann [0001496379]spa
dc.contributor.googlescholarBarragán Gómez, Johann [z4-dQnEAAAAJ]spa
dc.contributor.orcidBarragán Gómez, Johann [0000-0001-6114-6116]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.temporal2022spa
dc.date.accessioned2022-02-21T15:23:23Z
dc.date.available2022-02-21T15:23:23Z
dc.date.issued2022
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractEl presente proyecto se centra en el diseño y construcción de una máquina para pruebas del calzado de seguridad que estará dirigido para las empresas que fabrican este tipo de calzado de seguridad, para así tener un control de calidad del calzado, poder ser competitivos y lograr los estándares de exportación. Este proyecto tiene como el fin de realizar un ensayo más cercano a las condiciones reales de uso del calzado y tener un control de calidad más realista, se propone un mecanismo antropomórfico para el movimiento del pie, que permita imitar las cargas generadas en la secuencia de marcha y de esta manera poder determinar la resistencia, el desgaste y la flexión del zapato de una manera más cercana a la realidad. Se tomará como base la norma técnica colombiana NTC-ISO 20345 (Equipo de protección individual. Calzado de seguridad) y la norma NTC-ISO 20344 (Equipo de protección personal. Métodos de ensayo para calzado). Se construyó una máquina totalmente funcional en la cual se le realizó pruebas a un calzado de seguridad para verificar que cumpla con los requisitos mínimos establecidos por la norma, se obtuvo como resultado que dicho calzado cumplía con los requerimientos que indicaba la norma, por consiguiente, el calzado puede ser certificado por control de calidad y comercializado para dichos fines.spa
dc.description.abstractenglishThis project focuses on the design and construction of a safety footwear testing machine that will be aimed at companies that manufacture this type of safety footwear, in order to have quality control of the footwear, be able to be competitive and achieve the export standards. The purpose of this project is to carry out a closer test to the real conditions of use of the footwear and to have a more realistic quality control, an anthropomorphic mechanism for the movement of the foot is proposed, which allows imitating the loads generated in the sequence of walking and thus be able to determine the resistance, wear and flexing of the shoe in a way that is closer to reality. The Colombian technical standard NTC-ISO 20345 (Personal protective equipment. Safety footwear) and the NTC-ISO 20344 standard (Personal protective equipment. Test methods for footwear) will be taken as a basis. A fully functional machine was built in which safety footwear was tested to verify that it meets the minimum requirements established by the standard, it was obtained as a result that said footwear met the requirements indicated by the standard, therefore, footwear can be certified by quality control and marketed for said purposes.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsIntroducción 11 1. Descripción del Problema 12 2. Objetivos 13 2.1 Objetivo General 13 2.2 Objetivos Específicos 13 3. Tipos de maquinaria para ensayos de flexión y desgaste en el calzado de seguridad 14 3.1 Máquinas de ensayo de flexión a suelas de calzado 14 3.1.1 Máquina de ensayos de flexión de suelas PFI modelo BPM 3054 14 3.1.2 Flexómetro dinámico para calzado Metrotec modelo STB-4 14 3.1.3 Máquina de ensayos de flexibilidad 14 3.1.4 Máquina de ensayos de flexión de suelas Satra STM 184 15 3.1.5 Máquina de prueba SATRA Pedatron STM 528 15 3.2 Calzado de Seguridad 15 3.2.1 Desgaste 15 3.3 Ciclo de marcha humana 16 3.4 Materiales de las suelas del calzado de seguridad 17 3.5 Tiempo de vida útil 17 3.6 Fatiga de los materiales 17 4. Tipos de normas para la protección del calzado de seguridad 18 4.1 Características y propiedades principales del calzado de seguridad 18 4.2 Normas utilizadas y aplicadas para la realización de pruebas de ensayo al calzado de seguridad 19 4.2.1 Norma técnica colombiana NTC-ISO 20344 (Equipos de protección personal) 19 4.2.2 Norma técnica colombiana NTC-ISO 20345 (Equipos de protección individual) 20 4.3 Dispositivo de Medición 21 5. Diseño Mecánico 22 5.1 Diseño mecanismo superior movimiento vertical 22 5.2 Diseño mecanismo del movimiento horizontal 23 5.3 Diseño mecanismo del pie 24 5.4 Diseño caja de control 25 5.5 Estudio de elementos finitos 26 6. Instrumentación y Control 30 6.1 Neumática 30 6.2 Electroneumática 30 6.3 Componentes del sistema neumático 30 6.3.1 Compresor 30 6.3.2 Unidad de mantenimiento 31 6.3.3 Cilindro neumático compacto doble efecto (actuador) 31 6.3.4 Electroválvulas neumáticas 24 V 32 6.3.5 Racor regulador de flujo 33 6.3.6 Acople y manguera 34 6.3.7 Válvula reguladora de caudal 34 6.4 Ensamble de sistema neumático 35 6.5 Ensambles actuadores neumáticos 35 6.7 Caja de control 36 6.7 Componentes electrónicos 37 6.7.1 Fuente 24V 10 amperios 37 6.7.2 PLC Arduino leonardo 38 6.7.3 Celda de carga 500 kg 38 6.7.4 Modulo Hx715 39 6.7.5 Motor nema 34 18kg/cm 39 6.7.5 Driver Motor nema 34 18kg/cm 43 7. Circuitos e interfaz 44 7.1 Circuito electrónico 44 7.2 Circuito electroneumático 44 7.3 Interfaz 45 8. Protocolos de Prueba 46 8.1 Protocolo de ensayo del calzado 46 9. Validación del funcionamiento 47 10. Conclusiones 55 11. Recomendaciones 56 Referencias Bibliográficas 57 Apéndices 59spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/15581
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.relation.referencesAdrián, Y. (2021). Definición de desgaste. https://conceptodefinicion.de/desgaste/spa
dc.relation.referencesAvanza (s.f.). Avanza seguridad social, Diferentes tipos de suela en calzado de seguridad. https://avanzaseguridadtotal.com/diferentes-tipos-de-suela-en-calzado-de-seguridad/spa
dc.relation.referencesBrown, R. (2002). Handbook of Polimer Testing (1ª ed.). Rapra Technology.spa
dc.relation.referencesBudinski, K.G. (1988). Surface Engineering for Wear Resistance. New York: Prentice Hall.spa
dc.relation.referencesCallister, D.W. (1995). Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales (Vol. 2). Barcelona, España: Reveté.spa
dc.relation.referencesCarrasco, J. (2010). Diseño y construcción de una máquina para ensayos de flexión de suelas de calzado de seguridad de acuerdo con la norma ASTM F2412-05 (tesis de pregrado, Escuela Politécnica Nacional). Repositorio Institucional EPN. https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/2603/1/CD-3281.pdfspa
dc.relation.referencesDuerto, S.L. (2021). Duerto protección laboral, equipos de protección individual (EPI). http://www.duerto.com/normativa/calzado.phpspa
dc.relation.referencesFriedenthal, E. (1994). Enciclopedia Latinoamericana de Tecnología del Caucho (Vol. 1). Argentina: FAIC.spa
dc.relation.referencesGere, J.M. (2005). Thimoshenko - Resistencia de Materiales (5ª ed.). España: S.A. de C.V., Thomson Learning, Inc.spa
dc.relation.referencesGonzález, S.G. (2008). SolidWorks. Barcelona: Marcombo S.A.spa
dc.relation.referencesGuamanquispe, J.P. (2012). Estudio del comportamiento a fatiga mecánica del Teflón y Nylon para determinar la relación esfuerzo - número de ciclos bajo la aplicación de cargas variables y su influencia en el diseño de máquinas (trabajo de posgrado, Universidad Técnica de Ambato). Repositorio Institucional UTA. https://tinyurl.com/y9bueubtspa
dc.relation.referencesJones, F.D.; Horton, H.L.; RyffelL, H.H. & Oberg, E. (2000). Machinery´s Handbook (26th ed.). New York: Industrial Press Inc.spa
dc.relation.referencesLópez, J.; Piza, J.; Sepúlveda, E.; Sora, V.; Ramírez, R. (2015). Mecanismo planar 2R con articulaciones complacientes para la simulación de caminada bípeda. V Congreso Internacional de Ingeniería Mecatrónica y Automatización - CIIMA. https://revistas.eia.edu.co/index.php/mem/article/view/813/730spa
dc.relation.referencesMelo, J.L. (2009). Guía Práctica de Ergonomía (1ª ed.). Buenos Aires, Argentina: Contartese Gráfica S.R.L.spa
dc.relation.referencesMeriam, J.L. (1998). Estática (3ª ed.). Barcelona, España: Reverté.spa
dc.relation.referencesMetrotec (2002). Flexómetro dinámico para calzado.spa
dc.relation.referencesNguyen, T.; Do, T.; Lau, M. y Phee, S. (2014). Modelling, design, and control of a robotic running foot for footwear testing with flexible actuator. Internacional conference in sport science and tecnology. https://tinyurl.com/yaev2vkqspa
dc.relation.referencesPanther (2008). Calzado de seguridad.spa
dc.relation.referencesPérez, R.C. (1999). Fundamentos de Mecanismos y Máquinas para Ingenieros (1ª ed.). Madrid: McGraw-Hill.spa
dc.relation.referencesQuanzhou GESTER Instruments Co., Ltd. (2019). GESTER SATRA TM144 resistencia al deslizamiento máquina de prueba. https://tinyurl.com/y9yzaq33spa
dc.relation.referencesQuanzhou GESTER Instruments Co., Ltd. (2019). Zapatos/calzado Ross Flexing resistencia. https://tinyurl.com/ya4ypdrmspa
dc.relation.referencesRivas, C. (2002). Diseño Ocurrente. Quito: Departamento de Ingeniería Mecánica TSEIB- EPN.spa
dc.relation.referencesRoy R. y Craig, J. (2007). Mecánica de Materiales (3ª ed.). México: Copyright 2000. John Wiley & Sons, Inc.spa
dc.relation.referencesRoyo, J. (1995). Enciclopedia Latinoamericana de Tecnología del Caucho (Vol. 6). FAIC.spa
dc.relation.referencesRuiz, A. (2013). Estudio del comportamiento a fatiga por flexión de la planta de calzado de seguridad para determinar su tiempo de vida útil, en la fábrica carvicaucho de la ciudad de Ambato (trabajo de pregrado, Universidad Técnica de Ambato). Repositorio Institucional UTA. https://tinyurl.com/y8ck6w6zspa
dc.relation.referencesSB, C.W. (2000). Rodamientos FAG. Barcelona: FAG Sales Europe GmbH.spa
dc.relation.referencesSchaffer, J.P. (2004). Ciencia y Diseño de Materiales para Ingeniería (1ª ed.). México: Continental.spa
dc.relation.referencesSENA, Centro del diseño y manufactura del cuero regional Antioquia (2015). Informe Laboratorio de ensayos cuero y calzado. https://centrocuero.blogspot.com/p/servicios-del-laboratorio.htmlspa
dc.relation.referencesShigley’s, B. (2008). Diseño de Elementos de Máquinas (novena ed.). Madrid: McGraw−Hill Primis.spa
dc.relation.referencesViajando con Malí (2018). ¿Sabías que puedes reparar las suelas de tu bota de montaña por poco dinero y alimentando la calidad y la adherencia? https://www.viajandoconmali.com/reparar-suelas-vibram/spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
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dc.subject.keywordsMechatronicspa
dc.subject.keywordsResearchspa
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dc.titleDiseño y construcción de una máquina de ensayo para determinar el desgaste y flexión del calzado de seguridadspa
dc.title.translatedDesign and construction of a test machine to determine the wear and flex of safety footwearspa
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