pf 07-diseño conceptual (2)

Informe 2 “Diseño Conceptual”

Asignatura: IWG-101 Introducción a la Ingeniería

Profesores: Jaime Núñez

Rimsky Spindola Fabiola Pimentel

Grupo: PF-07 Integrantes: Benjamín Ahumada (SJ)

Rafael Berrios (CC)

Nicolás de la Rosa (CC)

Ian Parkes (CC) Nicolás Robles (SJ) Juan Rojas (SJ)

Santiago, Jueves 23 de Mayo

Informe 2: “Diseño Conceptual”

Introducción a la Ingeniería Grupo: PF-07 2

Índice:

Contenido 1. Objetivos: ........................................................................................................................... 3

2. Identificar, clasificar y jerarquizar funciones, establecer las restricciones. ............. 4

i. Sistema de autopropulsión: ......................................................................................... 4

ii. Ruedas: .......................................................................................................................... 4

iii. Estructura: .................................................................................................................. 5

iv. Eje de ruedas: ............................................................................................................ 5

3. Análisis funcional del sistema técnico (Diagrama FAST) .......................................... 6

3.1. Automóvil: ................................................................................................................... 6

3.2. Sistema de autopropulsión: ..................................................................................... 6

3.3. Sistema de desplazamiento: ................................................................................... 7

3.4. Armazón: .................................................................................................................... 7

3.5. Estanque: ................................................................................................................... 7

3.6. Diagrama FAST: ........................................................................................................ 8

4. Anteproyecto formal y dimensional del artefacto ........................................................ 8

5. Análisis preliminar de solicitaciones (requisitos) funcionales .................................. 10

5.1. Estructura: ................................................................................................................ 10

5.2. Sistema de autopropulsión: ................................................................................... 11

5.3. Estética ..................................................................................................................... 11

6. Requerimientos estimados de insumos o materiales especiales a incluir. ........... 11

7. Planificación del trabajo (Carta Gantt versión final) .................................................. 12

8. Bibliografía: ......................................................................................................... 13



1. Objetivos:

Los objetivos del presente informe son dar a conocer el análisis de las partes del

sistema y los respectivos subsistemas presentes, estableciendo sus funciones y sus

restricciones. Otro objetivo es, por medio de un análisis funcional (diagrama FAST),

organizaremos el diseño y el funcionamiento, para un adecuado manejo de la

información, que favorecerá en un mejor resultado al construir el automóvil.

Además, otro objetivo es un análisis preliminar de solicitaciones funcionales, lo que

nos permitirá probar mediante la teoría física las diferentes aristas que permiten que

el automóvil se desplace y demostrara que nuestro proyecto se puede llevar a cabo.

Otro objetivo más es plasmar mediante un bosquejo el diseño preliminar del

proyecto, el que dará posibles dimensiones y forma del proyecto, lo que nos

permitirá evaluar de mejor forma. Al realizar esto también permitirá identificar los

materiales a usar, tanto en los materiales del artefacto y las herramientas para su

fabricación. El último objetivo es realizar una carta Gantt la cual permite identificar

cada una de las tareas a realizar durante el proyecto.



2. Identificar, clasificar y jerarquizar funciones,

establecer las restricciones. En este punto analizaremos las funciones de los sistemas presentes en el proyecto,

además, las restricciones de cada uno para un adecuado trabajo.

i. Sistema de autopropulsión:

1. Globo:

Función: Contener el aire y la energía potencial de dicho fluido, de la manera

más optima posible.

Restricción:

Debe ser un globo con un diámetro de 42 cm.

Resistir la presión ejercida por el aire en su interior.

Debe resistir a los embates del clima.

2. Turbina:

Función: recibir la energía del aire proporcionado por el globo y

transformarlo en energía mecánica.

Restricción:

Utilizar materiales livianos para un mejor movimiento.

Resistente, para evitar que el auto de detenga.

Usar materiales de desecho o de uso general, no puede usarse

materiales para los mismos fines para los que fueron elaborados.

ii. Ruedas:

Función: permitir el movimiento del automóvil de forma uniforme y con el

menor roce posible entre este y el suelo.

Restricción:

Los materiales usado deben ser lo más fuerte y resistente posible para

resistir embates ambientales y el peso del carro.

Usar materiales de desecho o de uso general, no pueden usarse

materiales, para los mismos fines para los que fueron elaborados.

Deben ser lo más aerodinámicas para lograr una buena velocidad.



iii. Estructura:

Función: proporcionar rigidez al automóvil y el soporte necesario para

que las diferentes piezas no se separen, además, de tener una forma

aerodinámica para permitir que el automóvil se desplace lo más rápido

posible.

Restricción:

Resistir de buena manera, durante el movimiento, el roce con el aire.

Tener un diseño aerodinámico para favorecer el desplazamiento.



Soportar de buena manera cada una de las piezas.

Tiene que poseer un peso adecuado para favorecer en la velocidad.

iv. Eje de ruedas:

Función: permitir que el automóvil se desplace en línea recta.

Restricción:

No desviar al automóvil de su trayectoria.



No desfavorecer la velocidad del automóvil.

Resistir algún embate del clima.



3. Análisis funcional del sistema técnico (Diagrama

FAST)

3.1. Automóvil:

FS1 : hacer partir el artefacto. FS2 : sustentar el automóvil en su trayectoria. FS3 : detener el automóvil. FS4 : almacenar combustible (aire).

3.2. Sistema de autopropulsión:

FS1 : contener el aire. FS2 : transformar la energía del aire en energía mecánica .



3.3. Sistema de desplazamiento:

FS1: permitir que el auto se mueva. FS2: seguir una trayectoria rectilínea.

3.4. Armazón:

FS1: conformar estructura estable. FS2: resistir un posible impacto.

3.5. Estanque:

FS1: almacenar la energía de propulsión.



3.6. Diagrama FAST:

Exterior Interior Exterior

Función de servicio

Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Sistema

Hacer partir el auto

convertir energía

cinética en energía

mecánica

trasladar aire a la turbina,

para girar

liberar aire del globo,

por la presión

almacenar aire en globo a presión

Sistema de autopropulsión

Sustentar el automóvil en

su trayectoria

Generar sustentación

Mantener dirección

Suelo

Detener el Automóvil

desacelerar absorber energía

generar ruedas

resistentes

Roce del suelo

Almacenar Combustible

retener el combustible

sellar globo inflar globo

con aire Globo

4. Anteproyecto formal y dimensional del artefacto

A continuación presentaremos el diseño previo de nuestro proyecto, con sus

respectivas dimensiones.



5. Análisis preliminar de solicitaciones (requisitos)

funcionales Para este proyecto se pide un artefacto que logre desplazarse en línea recta y que sea

autopropulsado, además, para la evaluación de consideraran aspectos estético-formales del

automóvil. Para analizar el artefacto, dividiremos el análisis en tres partes: estructura,

sistema de autopropulsión y estética.

5.1. Estructura: Esta es el la que dará forma al proyecto, la cual debe cumplir los siguientes requisitos para

cumplir con lo solicitado:

Un cuerpo principal, el cual se debe constituir de materiales reciclados, debe ser fuerte para

soportar el roce con el aire, para contener el sistema de autopropulsión y realizar una buena

carrera, y lo más liviano y aerodinámico posible, para no agregar peso al automóvil,

permitiéndole que se desplace más rápido.



5.2. Sistema de autopropulsión: La mecánica de propulsión de este artefacto está dada por el aire comprimido en un globo

de látex de 42 cm de diámetro. Para este proyecto usaremos ese aire comprimido en el

globo para hacer funcionar una turbina, creada con los materiales permitidos para el

proyecto, la cual generara energía mecánica para movilizar el automóvil lo más lejos posible.

Y para un desplazamiento rectilíneo los ejes de las ruedas deben estar bien alineados.

5.3. Estética La forma del coche está dada por su cuerpo, el cual será de cartón reciclado, con lo que se

creara un cuerpo lo mas aerodinámico posible, dejando el frontis lo más bajo posible. Para

logra una mejor imagen se pintara el artefacto y se afinara con alguna decoración los

detalles, y por último se pegara el logo en la estructura.

6. Requerimientos estimados de insumos o

materiales especiales a incluir. Insumos o materiales especiales a usar:

Globo: almacenar el aire.

Palos de maqueta: para hacer la estructura del auto

Alambre: usado para hacer los ejes de las ruedas y los rayos de esta.

Pegamento (cola fría, silicona, u otro) : se necesita para unir los materiales

Cajas de cartón: para hacer la estructura

Cinta adhesiva de papel: para fortalecer las uniones.

Tubos de pvc: para conectar el globo con la turbina.

Hojas de papel: para formar papel encolado y usar en las uniones, podría darse otro

uso.

Elástico: para unir el globo con el tubo de pvc.

Cuchara: serán las aspas de la turbina.

Pintura: decorar el auto.

Lápices: para realizar medidas y bosquejos.

Reglas: para tener las medidas exactas.

Tijeras: para cortar papel, cinta adhesiva.

Corta cartón: para cortar cartón.

Alicate: cortar alambres.

Sierra: cortas tubo de pvc.

Pinceles: para aplicar la pintura en el automóvil.



7. Planificación del trabajo (Carta Gantt versión final)



8. BIBLIOGRAFIA: No presenta.

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