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SISTEMA PARA PROTEGER TUBERÍA DE CONCRETO

LINA MARCELA RAMÍREZ GIRALDO

UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA

FACULTAD DE ARTES

PROGRAMA DISEÑO INDUSTRIAL

PEREIRA

2008

SISTEMA PARA PROTEGER TUBERÍA DE CONCRETO

Trabajo de grado para optar al título de Diseñador Industrial

Presentado por:

LINA MARCELA RAMÍREZ GIRALDO

Asesora:

DI Lina María García Ospina.

UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA

FACULTAD DE ARTES

PROGRAMA DISEÑO INDUSTRIAL

PEREIRA

2008

TABLA DE CONTENIDO

i. Introducción

ii. Justificación

iii. Problema

iv. Objetivos

v. Hipótesis

vi. Metodología de investigación

I. MARCO DE REFERENCIA

1. Historia del problema……………………………………………………8

1.1 Mapa proceso productivo del tubo………………………………….10

1.2 Producto final arrumado………………………………………………11

1.3 Partes del tubo…………………………………………………………..11

1. Campana…………………………………………………………………12

2. Cuerpo del tubo…………………………………………………………12

3. Espigo…………………………………………………………………….12

1.4 Daños del tubo…………………………………………………………..13

1. Fisura……………………………………………………………………..13

2. Desbordes……………………………………………………………….13

1.5 Zona de arrume………………………………………………………….13

2. Como producir tubería de concreto………………………………….14

2.1 Tres procesos comunes……………………………………………….15

2.2 ¿Qué es el concreto?........................................................................16

3. El eje cafetero una región en constante crecimiento…………17

3.1 Comportamiento de la construcción en Armenia durante el 2006……………………………………………………………………………21

3.2 Comportamiento de la construcción en Pereira durante el 2006

3.3 Características, proyecciones y balances sobre Pereira en números……………………………………………………………………… 25

3.4 Ruta cafetera para la construcción………………………………29

4. Ergonomía Teórica…………………………………………………..33

4.1 Ergonomía ……………………………………………………………33

4.2 Objetivos generales de la ergonomía……………………………33

4.3 Factores de riesgo…………………………………………………..33

4.3.1 Postura…………………………………………………………………33

4.3.2 Fuerza…………………………………………………………………..35

4.3.3 Repeticiones…………………………………………………………..35

4.4 Criterios ergonómicos para el diseño de maquinas………………36

5. Materiales del prototipo final……………………………………… 37

5.1 Acero……………………………………………………………………37

5.2 Clasificación del acero……………………………………………...37

5.3 Plástico…………………………………………………………………38

5.4 Caucho…………………………………………………………………38

6. Tipologías y Analogías………………………………………………39

7. Trabajo de campo …………………………………………………………43

7.1 Secuencia de la actividad ….…………………………………………..43

7.2 Factores de riesgo anti ergonómico y/o de carga física de la operación………………………………………………………………………47

7.3 Análisis postural…………………………………………………………47

7.4 Conclusiones del análisis postural…………………………………...51

7.5 Análisis del producto……………………………………………………52

8. Análisis de la situación………………………………………………….53

II. ETAPA DE DISEÑO

1. Requerimientos de diseño …………………………………………54

1.1 Parámetros y determinantes…………………………………………...54

2. Alternativas de diseño……………………………………………………57

2.1 Cuadro comparativo de alternativas………………………………….60

2.2 Alternativa final…………………………………………………………...63

3. Prototipo…………………………………………………………………….64

3.1 Partes del Prototipo……………..………………………………….…..65

3.2 Secuencia de Uso…………………………………………………….….67

4. Definición de Diseño………………………………………………...……70

4.1 Análisis Postural con la propuesta…………………………...………70

5. Dibujo………………………………………………………………......……71

5.1 Planos Técnicos…………………….………………….………….……..71

5.2 Fichas de Producción…………….……………………….……….……73

Bibliografía

Anexos

TABLA DE IMÁGENES

Imagen Nº 1. Operario nivelando el piso………………………………..…4

Imagen Nº 2. Piso de la zona de arrume…...………………………………4

Imagen Nº 3. Producto Final arrumado…………………………………..11

Imagen Nº 4. Producto Final arrumado…………………………………..11

Imagen Nº 5. Partes del tubo……………………………………………….11

Imagen Nº 6. Campana………………………………………………………12

Imagen Nº 7. Cuerpo del tubo………………………………………………12

Imagen Nº 8. Espigo………………………………………………………….12

Imagen Nº 9. Desbordes…………………………………………………….13

Imagen Nº 10. Zona de arrume……………………………………………..13

Imagen Nº 11. Tubería de concreto………………………………………..14

Imagen Nº 12. Foto Armenia………………………………………………..23

Imagen Nº 13. Foto Pereira………………………………………………….25

Imagen Nº 14. Analogía a)…………………………………………………..39

Imagen Nº 15. Analogía b)…………………………………………………..41

Imagen Nº 16. Secuencia del Problema (foto1)…………………………43









Imagen Nº 25. Postura 1…………………………………………………….47






Imagen Nº 31. Producto Dañado….……………………………………….52

Imagen Nº 32. Alternativa Nº1………………………………………………57


Imagen Nº 34. Alternativa Nº3….…………………………………………..58

Imagen Nº 35. Alternativa Nº4……………………………………….……..58


Imagen Nº 37. Alternativa Final…………………………………………….63

Imagen Nº 38. Prototipo……………………………………………………..64

Imagen Nº 39. Manillar ergonómico……………………………………….65

Imagen Nº 40. Ensamble de la rueda……………………………………...65

Imagen Nº 41. Freno………………………………………………………….66

Imagen Nº 42. Secuencia de Uso (foto1)…………………………………67







Imagen Nº 49. Postura Correcta del operario……………………………70

LISTA DE TABLA

Tabla 1. Información sobre los diferentes tipos de vivienda…………28

Tabla 2. Requerimientos físicos y dimensionales de los tubos de concreto…………………………………………………………………(Anexo)

Tabla 3. Tubería de concreto………………………………………..(Anexo)

SISTEMA PARA PROTEGER TUBERIA DE CONCRETO

i. Introducción

En las empresas de tubería de concreto de la región, se presenta una

situación preocupante y de gran importancia para ellas, pues esta

extiende el tiempo en sus procesos, al reprocesar el producto,

sobrecostos de materiales y mano de obra. En la secuencia productiva, la

tubería al ser derribada para el posterior arrume sufre desbordes, fisuras y

daños fiscos en la parte de la campana y espigo, a su vez el operario

adopta una postura la cual puede lastimarlo.

El objetivo del proyecto es evitar los daños físicos y pérdidas económicas

generadas en la tubería de concreto de 24” además de los problemas de

postura y erróneo manejo de las herramientas que se encontraron en el

proceso del desarrollo de la actividad. Se solucionaran proponiendo el

diseño de un sistema que proteja el tubo de los desbordes y fisuras que

pueda sufrir por los golpes y el contacto que tenga por el roce con el suelo

en el momento que los rueden hasta la zona de arrume, así mismo que

ayude al operario en su postura para que no le genere molestias y

enfermedades en la zona lumbar.

Con el diseño de este elemento se pretende evitar el sobrecosto de

reproceso por el resane generado por los daños en el momento de

realizar el mal descargue y manipulación de los tubos.

Se van hacer videos de la actividad, entrevistas a los operarios, análisis

posturales, análisis al producto y su entorno, de esta manera recolectar

toda la información necesaria para cumplir el objetivo planteado.

ii. Justificación

El eje cafetero es una región con gran demanda en la comercialización y

producción de tubería en concreto, debido a que en esta zona se

encuentran cuatro fábricas productoras, su producción anual es de 16.000

unidades.(Base de datos ANDITUBOS S.A. 2007).

De la manipulación, descargue e instalación de esta tubería depende la

prolongación de la vida útil de las redes de alcantarillado, la garantía de

las obras ejecutadas con excelente calidad y el aprovechamiento máximo

de nuestros recursos.

El proyecto surge de la necesidad de tener un elemento u objeto que

permita, en el momento de despejar la pista de producción, una fácil y

práctica manipulación del descargue de la tubería que va a ser arrumada.

Dado que se reportan hasta un 95% de daños al realizar esta actividad

(Anditubos, 2007).

iii. Problema

¿Cómo reducir el daño en la tubería de concreto durante el descargue y

las pérdidas generadas por la mala manipulación, sin que el operario

haga máximos esfuerzos y adopte posturas inadecuadas durante este

proceso?

Descripción del problema:

Los tubos cuando salen del proceso productivo se ubican en la parte final

de la pista de producción, se dejan fraguando por 12 horas y se están

rociando con agua para que no se dañen durante este tiempo, al día

siguiente en la mañana, los derriban para que la producción diaria pueda

continuar, esta actividad de derribar la desarrollan atando a los tubos

unos tensores que están sujetos al puente grúa, los alzan, inclinan y lo

descargan en llantas de camión. Al descargarlo se produce un golpe

contra el piso ocasionando la mayoría de las veces fisuras para el cuerpo

del tubo.

Cuando se encuentra el tubo en el piso debe ser rodado por el operario 5

metros hacia afuera hasta a la zona de arrume y en este trayecto el tubo

sufre desbordes y fisuras en campana y espigo, ocasionados por los

golpes y porque el espacio en el cual va a ser rodado no es plano y liso,

este es rustico, con piedras, cemento, arena y las diferentes mezclas que

sobran utilizadas para cubrir huecos o altibajos en el piso.

Imagen Nº1 Imagen Nº2

Operario nivelando el piso Piso de la zona de arrume

Cuando los operarios se disponen a realizar la actividad de rodar la

tubería deben adoptar posiciones inadecuadas ejerciendo máximos

esfuerzos y es allí cuando se presentan los factores de riesgo posturales.

iv. Objetivos

Objetivo General:

Diseñar un sistema que evite el daño de los productos, donde el operario

pueda interactuar de manera fácil y segura con el tubo, permitiéndole

transportarlo de un lugar a otro sin generar roturas, fisuras, daños,

disminuyendo sobre esfuerzos de manipulación y reduciendo el tiempo

de arrume, ahorrando reprocesos en la empresa, lo que posiblemente

conlleve a una reducción de costos.

Objetivos Específicos:

1. Diseñar un sistema que proteja el tubo de todos los daños y que se

pueda transportar a través de la empresa.

2. El diseño propuesto pretende integrar la manipulación práctica,

segura y que el sistema se adecue al hombre para que todos los

operarios de la empresa puedan manejarlo.

3. Proponer intervención de mano de obra civil para el correcto

funcionamiento del diseño.

4. Desarrollar el sistema de tal manera que pueda ser fabricado en las

empresas y con la tecnología de la región, que sea rentable para la

empresa.

v. Hipótesis

Durante el proceso de trasporte de la tubería de concreto es necesario un

sistema que proteja el tubo de los golpes, y daños que esta actividad

pueda causar si no se cuenta con los elementos adecuados durante su

desarrollo, y a su vez no permita los desbordes en espigo y campana al

ser rodado hasta la zona de arrume, mientras desde sus formas facilite la

movilización del peso de la tubería por parte del operario.

vi. Metodología de investigación

El proyecto se desarrollara por medio de la información recolectada en la

práctica profesional en la empresa ANDITUBOS S.A.

De igual manera con base en los documentos de la empresa, bases de

datos, registros fotográficos, videos tomados del momento en que se

desarrolla la actividad a estudiar, entrevistas, análisis de posiciones, de la

secuencia del tubo, y del entorno en que se desarrolla el problema.

I. Marco de Referencia

1. Historia del problema

Para la elaboración de la tubería de concreto se debe contar con la

información y los conocimientos necesarios en concretos, maquinas

vibrocompactadoras, dimensiones, características del producto, en este

caso tubos de concreto para las redes de alcantarillado.

Hay una empresa ubicada en Dosquebradas municipio de Risaralda

productora de tubería de concreto, en la cual se realizo el estudio de la

necesidad planteada.

Andina de Tubos y Suministros S.A, produce tubería en los diferentes

dímetros para suplir el mercado en la región andina.

La elaboración comienza cuando descargan la grava, la arena y el

cemento. Estos materiales se combinan entre si de acuerdo a los diseños

establecidos formando una mezcla que introducen en las maquinas y

finalmente después de varios procesos de vibro compactado y fraguado

se obtiene el producto.

Dentro de la construcción de la tubería en concreto, las actividades se

desarrollan así: primero mezclan y vibran el concreto (material) en las

máquinas vibrocompactadoras y luego elaboran el producto final

parándolo en unas bases de hierro especiales para cada diámetro y lo

dejan secar por 12 horas en la pista de producción; al siguiente día

necesitan desocupar esa pista para darle espacio a la producción diaria,

es ahí cuando atan al tubo tensores los cuales están sujetos al puente

grúa, lo inclinan y lo descargan en una llanta de camión sin tener

conocimiento previo de cómo se debe desarrollar la actividad. Esto hace

que en la mayoría de las ocasiones el tubo se despique o se quiebre

generando pérdidas para la empresa.

Esta situación sucede debido a que en la empresa se han adecuado

sistemas que cumplen la labor pero no eficientemente, los cuales no

reducen el impacto físico que sufre el tubo.

1.1 Mapa proceso productivo del tubo.

Maquina Vibrocompactadora

Tolva Banda Transportadora

Tubos fraguando

(21 metros)

(35 metros)

Zanja (16 cm de ancho)

Recepción del material Pista de producción

ZONA DE ACCESO

Desplazamiento de los tubos

(5 metros)

Zona de Arrume

1.2 Producto final arrumado.

Imagen Nº 3. Imagen Nº 4.

1.3 Partes del tubo.

Imagen Nº5

1. CAMPANA:

Es la parte del tubo encargada de contener el espigo de los siguientes

tubos cuando estos se disponen en red, para el alcantarillado.

Campana

Imagen Nº6

2. CUERPO DEL TUBO:

Es la parte central del tubo, por donde se desplazan las aguas negras.

Cuerpo del tubo

Imagen Nº7

3. ESPIGO:

Es la parte inferior del tubo.

Espigo

Imagen Nº8

1.4 Daños en el tubo.

1. FISURA:

Son todas aquellas grietas que se generan a partir de golpes suaves ó

cuando se ejerce mayor presión en el cuerpo de los tubos.

2. DESBORDES:

Son las pérdidas que tiene el tubo de alguna de sus partes ya sea en el

espigo o en la campana.

Desborde

Imagen Nº9

1.5 ZONA DE ARRUME:

Es el lugar donde se tiene almacenado el producto terminado por

referencias, es allí hasta donde se desplazan los tubos cuando se retiran

de la pista de producción.

Imagen Nº10

2. Cómo producir tubería de concreto

Desde los inicios de la civilización, conductos y tubería han sido utilizados

para transportar agua, desechos industriales y aguas negras. Tal vez los

conductos de más larga duración son los fabricados con tubería de

concreto reforzado. Las modernas condiciones sanitarias han sido

posibles en gran parte gracias a la utilización de tubería de concreto para

drenaje sanitario. El concreto es uno de los materiales más versátiles,

durables y económicos disponibles para conducir las aguas pluviales, las

aguas negras y los canales de irrigación.

Tubería de concreto

Imagen Nº 11.

Como resultado de los avances tecnológicos y de diseño, el uso de

tubería de concreto sigue creciendo en todo el mundo. Ingenieros y

autoridades reguladoras lo han reconocido como un sistema eficiente, de

larga duración y bajo costo para transportar líquidos y materiales de

desecho. Una vez instalada, la tubería subterránea, bien diseñada, no

requiere de gastos adicionales de mantenimiento y operación y mantienen

su capacidad de servicio por muchos años.

En el eje cafetero se encuentran cuatro empresas dedicadas a la

fabricación de tubería en concreto; estas son: ANDINA DE TUBOS Y

SUMINISTROS, BLUE PLANET y CONCRETUBOS ubicadas en

Dosquebradas, Risaralda. VIBROCOMPACTADOS JAMAR, ubicada en

Calarca, (Quindío).

La producción de cada empresa es resultado de los pedidos que soliciten

las obras, de igual manera se maneja un stock de productos

correspondiente a 40 o 50 tubos por referencia, de cada lote de

producción; todos los tubos debe ser resanados, ya que en la

manipulación para ser arrumados sufren desbordes en la campana por la

manera de desarrollar la actividad.

2.1 Tres procesos comunes

Hoy día, existen tres procesos comúnmente utilizados para producir

tubería de concreto pre vaciado: vaciado en seco (dry cast), empaquetado

(packerhead) y concreto premezclado (wet cast). Los dos primeros,

vaciado en seco y empaquetado (tradicional o bidireccional), son

clasificados como sistemas de desmolde inmediato - la palabra desmolde

(strip) se refiere al retiro del molde del tubo-. "El desmolde inmediato" se

caracteriza por el uso de concreto de cero revenimientos, que es

suficientemente compactado durante el ciclo de producción del tubo, para

permitir la retirada del corazón interior o la camisa exterior

inmediatamente después de que el tubo ha sido producido. Lo anterior

permite tener el molde disponible para reutilizarse numerosas veces al

día, incrementando la productividad.

2.2 ¿Qué es el concreto?

El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja

en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma.

El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento, arena

(agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso). Mediante un

proceso llamado hidratación, las partículas del cemento reaccionan

químicamente con el agua y el concreto se endurece y se convierte en un

material durable. Cuando se mezcla, se hace el vaciado y se cura de

manera apropiada, el concreto forma estructuras sólidas capaces de

soportar las temperaturas extremas del invierno y del verano sin requerir

de mucho mantenimiento. (Monografías, 2007)

Para la realización de este proyecto, es importante tener en cuenta varios

aspectos que de una u otra manera están relacionados con la producción

para tubería, como es el constante crecimiento y el comportamiento de la

construcción en las regiones del Eje Cafetero: Caldas, Risaralda y

Quindío.

3. El Eje Cafetero, una región en constante crecimiento

El crecimiento de la industria en Caldas, el avance del comercio en

Risaralda y la consolidación del Quindío como polo turístico, ponen al Eje

en una posición privilegiada en el país.

Situado en el corazón de Colombia, y en un área de 13.873 kilómetros

cuadrados, el Eje Cafetero es una de las zonas más promisorias del país.

En plena zona andina, con pisos térmicos desde los 500 metros hasta los

5.400 metros sobre el nivel del mar, los departamentos de Caldas,

Risaralda y Quindío, que lo conforman, tienen importantes avances en

temas de turismo, comercio e industria. La región presenta una variedad

de climas, que le permiten ofrecer una importante biodiversidad y grandes

posibilidades de producción agrícola, adicionales al café. Es también un

lugar bello, de variado paisaje, de suelos fértiles y bañado por diversidad

de cuencas que garantizan una oferta hídrica suficiente para varias

décadas.

En esta zona del país, se desarrollan actualmente importantes proyectos

de infraestructura como la Autopista del Café que une a las tres capitales:

Manizales, Pereira y Armenia; el Túnel de La Línea, que hace parte del

corredor estratégico Bogotá-Buenaventura, y la vía al Pacífico por el

Chocó, cuyo objetivo final es la construcción del Puerto de Tribugá.

También se edifican o se modernizan los aeropuertos regionales y se

proyectan obras que pretenden asegurar un futuro que pueda hacer frente

a los retos de la globalización.

Todo esto siembra los ingredientes para ser una zona competitiva para el

desarrollo empresarial y económico. A continuación se presentan algunas

características que demostraran las fortalezas de cada departamento.

Caldas: próspera industria

En el caso de Caldas, su industria ha vivido tres años de crecimiento

continuo, incluso, por encima del promedio nacional. Esa es la muestra de

que la industria en Caldas goza de buena salud y su futuro pinta bien. Al

finalizar el primer trimestre del 2007, según la Encuesta de Opinión

Industrial Conjunta (Eoic), de la Andi, la producción en Caldas creció 8,9

por ciento, un incremento superior al promedio nacional que fue de 8,3

por ciento.

En ventas, según la misma encuesta, las industrias caldenses superaron

el promedio nacional al terminar el periodo enero-febrero-marzo de este

año con un incremento del 12,3 por ciento, mientras la media nacional fue

9,7 por ciento.

Luego de que dejó la dependencia de la caficultura, a mediados del siglo

pasado, el departamento comenzó a echar las bases de un desarrollo

industrial que hoy está consolidado. Manizales es el polo industrial de

Caldas, que se caracteriza por la variedad de sectores que abarca:

alimentos, metalmecánica, calzado y el sector de la construcción, este es

un aspecto muy importante porque la construcción dinamiza muchos otros

sectores como el de la fabricación de tubería en concreto.

Para mejorar las condiciones de la industria caldense, los sectores

privado y público impulsan proyectos como la Zona Franca, el Puerto de

Tribugá (opción ante Buenaventura), el Aeropuerto de Palestina (su

construcción ya se inició) y el Puerto Multimodal de La Dorada

Risaralda: comercio en franca expansión

El caso de Risaralda no es distinto en cuanto a esta tendencia de

crecimiento. Según el informe de coyuntura económica para el último

trimestre del año pasado, realizado por el Centro de Estudios e

Investigaciones Socioeconómicas de la Cámara de Comercio de Pereira,

la economía risaraldense creció el 5,4 por ciento en el 2006, 1,6 puntos

porcentuales por encima del registro del 2005.

Por sectores, la mayor dinámica la tiene la construcción con el 11,1 por

ciento; la industria manufacturera llega al 5,3; el sector agropecuario el

2,5; el financiero el 9,3; el comercio, restaurantes y hoteles el 8,7;

transporte y comunicaciones 5,5, y otros servicios 5,9 por ciento.

Este positivo panorama, que viene en ascenso desde el 2002, explica las

cuantiosas inversiones que se han realizado en la ciudad en el sector del

comercio. Nuevos y modernos centros comerciales, numerosos

hiperalmacenes y la modernización del comercio tradicional, son las

consecuencias de lo que viene ocurriendo.

Pese a que, transcurrido el siglo XXI, se ha invertido en la ciudad el

equivalente a lo invertido en las dos últimas décadas del siglo pasado, se

sigue anunciando la construcción de nuevos centros comerciales como

Unicentro y Alameda, y complejos económicos para los negocios como el

Centro Internacional del Eje Cafetero, que estará ubicado en la zona de

renovación urbana de Ciudad Victoria.

La actividad turística le ha dejado importantes beneficios a la economía

quindiana, que hace apenas una década vivía su peor época por la crisis

cafetera y, luego, por las consecuencias del terremoto del 25 de enero de

1999. Hoy el Quindío, como todo el Eje Cafetero, es una zona de

prosperidad, que en conjunto comienza a consolidarse como la cuarta

región más importante de Colombia, situada en el centro del llamado

Triángulo de Oro (Bogotá, Medellín y Cali), donde se desarrolla el 76 por

ciento de la actividad económica del país.(Al-dia.info/turismo, 2007)

3.1 COMPORTAMIENTO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ARMENIA

DURANTE EL 2006

Para el segundo trimestre del año 2006, el sector de la construcción, en esta ciudad,

se vio determinado por la iniciación de obras en el área urbana. Para finales de este

trimestre, la cifra de obras paralizadas ascendía a 151. 212.

En el mismo período más de 94 mil construcciones estaban en proceso y

no tendían a estancarse en el mediano plazo. Aunque ya finiquitado este

período, se contaron 18.431 obras culminadas.

Las cifras expresadas parten de un estudio general en el sector de la

construcción en Armenia. No obstante, los datos cambian

significativamente si se discriminan características de las edificaciones en

VIS (vivienda de interés social), y no VIS.

En el caso de la vivienda de interés social, el panorama sugiere un

estancamiento leve en la construcción. Para el segundo trimestre del

2006 había 1.214 obras culminadas, lo que corresponde al 9,5 por ciento

de las obras en proceso. Es decir, para ese período había, entre obras

nuevas, obras en proceso y obras que se reactivaban 12.658.

Ahora, el balance de vivienda normal –tipo no VIS-, cambia

sustancialmente respecto de los anteriores. Las cifras aunque diferentes

una de la otra, muestran un panorama que apunta a la mejoría.

En el segundo trimestre del 2006, las obras en proceso superaban a las

edificaciones paralizadas en 37.314, lo que supone un crecimiento

significativo en el sector, dado el panorama adyacente -en la vivienda de

interés social-.

De igual forma, el número de obras culminadas para entonces: 11.135,

muestran un repunte en la construcción si se compara con la vivienda de

interés social. Si se determina en porcentajes, se estaría hablando de una

diferencia correspondiente al 917 por ciento, es decir, fue nueve veces

más fructífero el período de construcción en el sector tipo no VIS.

Cifras que hablan de más inversión, mayor mano de obra, inyección de

capital continuo y proyecciones más enfocadas en el punto medio-alto de

la escala de estratos en materia de vivienda (Metrocuadrado, 2007).

Imagen Nº 12. Foto Armenia

Armenia, la ciudad milagro, mostró un índice de crecimiento importante en materia

inmobiliaria. No obstante, la cifra de proyectos de construcción no terminados fue

significativa

3.2 COMPORTAMIENTO DE LA CONSTRUCCIÓN EN

PEREIRA DURANTE EL 2006

Los resultados del estudio en el sector de la construcción durante el segundo período

del 2006, muestra un balance general positivo. La totalidad de obras paralizadas no

logró alcanzar a las construcciones culminadas y mucho menos a las que iban en

proceso.

Como dato inicial, el panorama es esperanzador. Fueron 93.984

construcciones finalizadas frente a 73.298 inactivas, lo que indicaría un

apunte al crecimiento. De igual forma, el balance lo complementan

326.683 edificaciones en proceso y a simple vista las cosas van por buen

camino.

La vivienda de interés social, se adhiere a la lista de datos positivos. Pese

a que las cifras no son del todo alentadoras, hay una evidente ventaja de

las construcciones en proceso sobre las paralizadas. Es decir, había

79.887 obras en movimiento (que son la suma de obras nuevas, las que

continúan en proceso y las que reiniciaron proceso), y 27.475

edificaciones inactivas.

En el caso de la vivienda tipo no VIS, las cifras presentan un mayor efecto

positivo. El alcance de las construcciones en proceso es significativo si se

tiene en cuenta que supera en 154.843 a las edificaciones paralizadas.

Así mismo, las obras cesadas superan en un 60 por ciento a las que no

continúan en proceso. Así las cosas, los resultados apuntan lejos en

materia de construcción. (Metrocuadrado, 2007)

Imagen Nº 13. Foto Pereira

Positivo el balance en el sector de la construcción de la ciudad de Pereira. La

inversión en vivienda corriente y de interés social se hizo evidente.

3.3 CARACTERÍSTICAS, PROYECCIONES Y BALANCES

SOBRE PEREIRA EN NÚMEROS.

La capital de Risaralda ha presentado un crecimiento significativo en los últimos años.

El sector económico y de vivienda muestra un panorama alentador.

Número de comunas: 19

Número de corregimientos: 12

Número de veredas: 108

Número de barrios: 268

Nomenclatura

Las calles van en sentido Norte - Sur y su numeración crece de Oriente a

Occidente. Las carreras van en sentido Oriente - Occidente y su

numeración aumenta de Norte a Sur.

Entronque vial

La Troncal del río Cauca, que conecta las dos costas de Colombia.

La Troncal de Occidente, que comunica el Valle con Antioquia, pasando

por Risaralda.

La Carretera al Mar saliendo a Tribugá, obra que está en construcción.

La Doble Calzada Pereira - Cerritos y la recuperación del servicio férreo

entre Cali - Cartago - La Virginia y La Pintada.

La integración de las ciudades capitales del Eje Cafetero Armenia -

Pereira y Manizales por la Autopista del Café.

El Viaducto Pereira - Dosquebradas una de las más grandes obras de

ingeniería en el país que forma parte de una solución vial entre los

municipios del Área Metropolitana y las regiones de Antioquia y Caldas.

Vías aéreas

El Área Metropolitana del Centro - Occidente cuenta con un aeropuerto

internacional en Pereira. Adicionalmente puede utilizar un aeropuerto

alterno de carga en Cartago.

Esta facilidad también es una ventaja para los negocios que funcionan en

la región.

Habitantes por kilómetro cuadrado: 626

Número de habitantes (resultados censo 2005):

Población: 428.397

Cabecera: 358.681

Resto: 69.716

Hombres: 204.977

Mujeres: 223.420

Hogares: 118.529

Viviendas: 117.774

Unidades Económicas: 14.241

Unidades Agropecuarias: 8.172. (Metrocuadrado, 2007)

Tabla 1. Información sobre los diferentes tipos de vivienda

Condición de ocupación

Tipos de vivienda Total

Ocupada con

personas presentes

Ocupada con todas

personas ausentes

Desocupadas

Total 117.774 112.354 128 5.292

Casa 86.089 82.501 93 3.495

Casa indígena 4 4 0 0

Apartamento 27.869 26.314 32 1.523

Tipo cuarto 3.641 3.364 3 274

Otro tipo de vivienda(1) 171 171 0 0

Pereira Cabecera

Total 99.713 95.764 80 3.869

Casa 69.614 67.390 48 2.176


Apartamento 26.854 25.355 31 1.468

Tipo cuarto 3.109 2.883 1 225


Pereira Resto

Total 18.061 16.590 48 1.423

Casa 16.475 15.111 45 1.319


Apartamento 1.015 959 1 55

Tipo cuarto 532 481 2 49


Fuente: DANE, 2005

3.4 RUTA CAFETERA PARA LA CONSTRUCCIÓN

Los proyectos de estratos 4 y 5 llevan el liderazgo en Manizales, Pereira y Armenia. El

estrato 6 está en la zona campestre.

El Eje Cafetero diversificó su vocación exclusivamente agrícola para

fortalecer el renglón turístico.

La exportación de artesanías, el alquiler de fincas cafeteras, que se

convierten en hoteles, y la visita a los parques temáticos son las nuevas

líneas que siguen las familias para afrontar la crisis que dejó el terremoto

de 1998 y la caída del café.

De esta forma, la dinámica de la economía está retornando

paulatinamente a la zona, lo que se refleja en las ventas de nuevos

proyectos de construcción, especialmente en las zonas aledañas.

Condominios campestres

La oferta y la demanda de estos inmuebles son la constante,

especialmente por lo atractivo que significa vivir en el campo pero con la

ventaja de la cercanía de la ciudad.

Por ejemplo, en Manizales se ofrecen 35 proyectos de casas y

apartamentos en estratos 4 y 5. En el primer rango hay casas

entre 59 y 92 metros cuadrados en conjunto cerrado,

distribuidos en 3 ó 4 alcobas, 2 baños, cocina semi-integral y

zona social; algunas tienen posibilidad de ampliación. Los

precios oscilan entre 40 y 68 millones de pesos.

En cuanto a los apartamentos, se encuentran unidades 39,5 y

78 millones de pesos con distribuciones muy similares a los

unifamiliares y con valores agregados como zonas verdes,

juegos infantiles, vigilancia y salones comunales. Las áreas

están entre 33 y 83 metros.

Para el estrato 5

Las casas cuentan con áreas entre 85 y 180 metros. Normalmente, el

diseño incluye 3 alcobas, 3 baños, estudio, sala, comedor, cocina integral,

patio de ropas, dos parqueaderos y zonas comunales como piscina,

juegos infantiles y canchas y zonas verdes iluminadas.

Los apartamentos se ubican en edificios de buena altura, incluyen

terrazas y balcones y las áreas van entre 77 y 120. Dependiendo de la

ubicación y los acabados, los precios están entre 84 y 185 millones.

De paso por Armenia

En la capital del Quindío los 25 proyectos de estratos medio y alto se

concentran en el sector norte, especialmente con aparta-estudios cuyas

áreas van de 17 a 58 metros cuadrados, y que son demandadas por

estudiantes o ejecutivos jóvenes.

El estrato 5 de Armenia prefiere casas. De hecho, en la vía al aeropuerto

El Edén se encuentran varios complejos residenciales de estrato alto con

lotes de 100 y 200 metros donde se levantan casas desde 125 metros

distribuidas en 3 alcobas, cuarto del ser-vicio, 2 baños, estudio, parques

naturales y deportivos, senderos ecológicos y piscinas para adultos y

niños.

Pereira y Dosquebradas

La capital del Risaralda maneja una zona metropolitana compuesta por

Pereira y Dosquebradas.

En Pereira, las unidades privadas son muy similares a las de Manizales.

Sin embargo, hay algunos proyectos que utilizan conceptos de diseño

como town house y club house; además, se construyen muchos

apartaestudios.

Para el estrato 4, los precios oscilan entre 40 y 72,5 millones de pesos y

las áreas, entre 67 y 85 metros. La mayoría son casas.

En el estrato 5, los proyectos ofrecen apartamentos desde 70 hasta 110

metros cuadrados. El mayor lujo está en las zonas campestres, que

bordean la vía a Cartago, donde se entregan parcelas entre 1.000 y 1.500

con áreas construidas desde 166 metros.

Ya en Dosquebradas, la oferta se concentra en seis proyectos de casas y

dos de apartamentos, todos en estrato medio.

Town house: módulos similares, de lujo, de dos o tres pisos. Club house:

conjuntos que incluyen entretenimiento y servicios al mejor estilo de un

club, por ejemplo, sauna, salón de belleza, Internet, piscinas…

(Metrocuadrado, 2007)

Para todas estas proyecciones se hace necesario el uso de la tubería en

concreto para garantizar la permanencia de las obras hacia el futuro sin

la cual la construcción no podría obtener los resultados esperados en la

calidad de cada proyecto realizado.

El desarrollo de la construcción requiere el soporte de la infraestructura

básica y el sistema de disposición de aguas residuales y aguas lluvias, se

hacen necesarios en cualquiera de las iniciativas de construcción

descritas, por lo cual las empresas que producen los tubos para

alcantarillado deben ser eficientes si quieren responder a los

requerimientos del mercado.

4. Ergonomía Teórica

4.1 Ergonomía

La ergonomía se define como un cuerpo de conocimientos acerca de las

habilidades humanas, sus limitaciones y características que son

relevantes para el diseño. El diseño ergonómico es la aplicación de estos

conocimientos para el diseño de herramientas, máquinas, sistemas,

tareas, trabajos y ambientes seguros, confortables y de uso humano

efectivo.

La ergonomía puede tener dos enfoques: preventiva y correctiva.

Preventiva: diseño y concepción.

Correctiva: análisis de errores y rediseño.

4.2 Objetivos generales de la ergonomía.

Reducción de lesiones y enfermedades ocupacionales.

Aumento de la producción.

Mejoramiento de la calidad del trabajo.

Aplicación de las normas existentes.

Disminución de la perdida de materia prima.

4.3 Factores de riesgo.

Comprenden todas las características físicas de la tarea, interacción entre

el trabajador y el ambiente.

4.3.1 Postura

Es la posición que el cuerpo adopta al desempeñar un trabajo.

La postura puede ser el resultado de los métodos de trabajo: agacharse,

girar, doblar las muñecas, o las dimensiones del puesto de trabajo:

estirarse, arrodillarse.

Las posturas inadecuadas dan lugar a:

sobrecargas en articulaciones, ligamentos y músculos en los

miembros superiores.

Lesiones músculo-esqueléticas acumulativas: lumbagias, dolores

de cuello y espalda, tendinitis.

Mayor riesgo de accidentes.

Posturas y movimientos de hombros

Separación (X) < 20°: aceptable

Separación (X) 20°-60°: aceptable si no permanece mucho

tiempo en esta postura o repite el movimiento menos de 10 veces

por minuto.

Separación (x) > 60°: aceptable si no permanece mucho tiempo

en esta postura o repite el movimiento menos de dos veces por

minuto.

Extensión: no aceptable. (20 preguntas básicas para aplicar la

ergonomía. Capítulo VII factores de riesgo asociados a los

trastornos musculo- esqueléticos. Javier Bascuas Baena.)

Posturas y movimientos de antebrazo y mano

Flexión o extensión extremas de codo: no aceptable.

Pronación o supinación extremas de codo: no aceptable.

Posturas extremas de muñeca: no aceptable. (20 preguntas

básicas para aplicar la ergonomía. Capítulo VII factores de riesgo

asociado a las trastornos musculo – esqueléticos. Javier Bascuas

Baena.)

4.3.2 Fuerza

Cantidad de esfuerzo muscular requerido para desarrollar una tarea.

Generalmente a mayor necesidad de fuerza, mayor es el grado de

riesgo.

La necesidad de desarrollar fuerza está relacionada con el hecho de tener

que mover o objetos y herramientas o tener que mantener una parte del

cuerpo en una posición determinada.

Las tareas ocasionales no deberán superar el 50% de la fuerza

máxima.

Las tareas poco frecuentes no deberán superar el 30% de la fuerza

máxima.

Las tareas repetidas y el trabajo estático deben efectuarse siempre

por debajo del 15% de la fuerza máxima.

4.3.3 Repeticiones

Son el número de acciones similares realizadas durante una tarea.

Generalmente a medida que aumenta el número de repeticiones,

aumenta el grado de riesgo.

Una tarea repetitiva puede definirse como una actividad consecutiva que

dura al menos 1 hora, en la que el sujeto lleva a cabo ciclos de trabajo

similares.

Cada ciclo se parece al siguiente en la secuencia temporal, en el patrón

de fuerzas y en las características espaciales del movimiento y de

duración relativamente corta (unos minutos).

4.4 Criterios ergonómicos para el diseño de maquinas.

El objetivo es diseñar y construir maquinas seguras; ahora bien, la

seguridad absoluta no existe, dependiendo el nivel de riesgo de la

gravedad y de la probabilidad de ocurrencia. Los referentes de seguridad

a tener en cuenta son los siguientes:

Determinación de los límites de la maquina: espaciales,

temporales, de uso.

Identificación de las situaciones peligrosas en las diferentes fases

y modos de funcionamiento de la maquina: montaje, utilización,

mantenimiento, mala utilización.

Reducción de riesgos mediante prevención: evitando aristas

cortantes, ángulos agudos, partes salientes, manteniendo las

fuerzas de accionamiento en niveles bajos, reduciendo la masa de

los elementos móviles, evitando ruidos y vibraciones, utilizando

acciones mecánicas de desplazamiento definido. (Ergonomía y

diseño, Guillermo Mata Cabrera. Formato PDF.)

5. Materiales del prototipo final

5.1 Acero:

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono

(alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros

elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel)

se agregan con propósitos determinados.

Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un

98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de

arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.

El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto consiste

solamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya

que químicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para

formar óxido de hierro - herrumbre. El óxido se encuentra en cantidades

significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de

óxido de hierro con impurezas y materiales térreos.

5.2 Clasificación del Acero:

Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a los elementos de

aleación que producen distintos efectos en el Acero :

ACEROS AL CARBONO

ACEROS ALEADOS

ACEROS DE BAJA ALEACION ULTRARRESISTENTES

ACEROS INOXIDABLES (Infoacero.cl, 2008)

http://www.infoacero.cl/acero/efectos.htm



5.3 Plástico

Los plásticos son sustancias que contienen como ingrediente esencial

una macromolécula orgánica llamada polímero. Estos polímeros son

grandes agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso

químico llamado polimerización.

De hecho plástico se refiere a un estado del material, pero no al material

en sí: los polímeros sintéticos habitualmente llamados plásticos, son en

realidad materiales sintéticos que pueden alcanzar el estado plástico, esto

es cuando el material se encuentra viscoso o fluido, y no tiene

propiedades de resistencia a esfuerzos mecánicos. Este estado se

alcanza cuando el material en estado sólido se transforma en estado

plástico generalmente por calentamiento, y es ideal para los diferentes

procesos productivos ya que en este estado es cuando el material puede

manipularse de las distintas formas que existen en la actualidad.

(Wikipedia, 2008).

5.4 Caucho

Sustancia natural o sintética que se caracteriza por su elasticidad,

repelencia al agua y resistencia eléctrica. El caucho natural se obtiene de

un líquido lechoso de color blanco llamado látex, que se encuentra en

numerosas plantas. El caucho sintético se prepara a partir de

hidrocarburos insaturados. (Monografías, 2008)

http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml#defi

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#hidro

6. Tipologías y Analogías

Se escogieron estas analogías ya que son las utilizadas en las diferentes empresas productoras de tubería de concreto para realizar esta actividad, no se encontraron tipologías ya que la necesidad planteada no posee una solución desarrollada adecuadamente para cumplir con el buen desarrollo de la actividad.

Imagen Nº 14. Analogia a.

ANALOGÍA

MONTACARGAS

FORMA

Este elemento tiene una base de forma cuadrada, en la cual se ubican las llantas en los cuatro extremos inferiores y en la parte superior posee cuatro barras que se unen formando un cuadrado del cual se desprenden las uñas que son palancas horizontales.

MATERIAL

Se utiliza para su fabricación lamina doblada

ACABADOS

Este elemento tiene acabados perfectos que da la lamina y la pintura

TEXTURA

Es lisa

COLOR

Diferentes colores (amarillo- naranja)

SIMBOLOS Y SIGNOS

El elemento comunica que se puede desplazar gracias a sus ruedas y por sus uñas se determina el agarre de los objetos

TECNOLOGIA

Tiene alto nivel tecnológico en su construcción.

FACTORES AMBIENTALES (FACTORES FISICOS)

HUMEDAD

Tiene bajo nivel de resistencia a la humedad, ya que se pueden oxidar las láminas llegando a deteriorarse.

TEMPERATURA

Estos materiales tienen alta resistencia al las temperaturas y no se deterioran sus materiales por el calor.

FACTORES A NIVEL HUMANO

FACTOR ANTROPOMETRICO

Este elemento esta diseñado para permitir la accesibilidad de las personas hacia su interior, pudiendo tener un fácil agarre y manipulación de sus palancas permitiendo una movilidad adecuada dentro de él.

Imagen Nº 15. Analogía b.

ANALOGÍA

PUENTE GRUA

FORMA

Rectangulares y alargadas con algunas sustracciones de forma

MATERIAL

Lamina y hierro doblado

ACABADOS

Elemento construido uniendo piezas con acabados lisos.

TEXTURA

Sus textura es lisa

COLOR

Diferentes colores

SIMBOLOS Y SIGNOS

Este elemento comunica de cierta forma que es para desplazar objetos de un lugar a otro por sus tensores y palancas

TECNOLOGIA

Tiene un alto grado de tecnología ya que su elaboración es por medio de maquinas ensambladoras

FACTORES AMBIENTALES (FACTORES FISICOS)

HUMEDAD

Tiene bajo nivel de resistencia a la humedad puesto que sus materiales se puedes oxidar con el contacto de aguas y humedades.

TEMPERATURA

Es resistente al calor

CONTAMINACION

No tiene ningún grado de contaminación.

FACTORES A NIVEL HUMANO

FACTOR ANTROPOMETRICO

Esta diseñado para permitir que el operario tenga fácil agarre y manipulación de su control y palancas

7. Trabajo de campo

7.1 Secuencia de la actividad.

Foto Actividad Diagnostico

Imagen Nº 16 Secuencia del problema (foto1)

En este momento los tubos se encuentran dispuestos en posición vertical, desde el momento de su fabricación.

La actividad de derribar los tubos debe realizarse rápidamente ya que se necesita de la pista para que la producción de cada mañana empiece a fraguar.

Imagen N° 17 Secuencia del problema (foto2)

El puente grúa que se encuentra ubicado en la parte superior de la pista de producción es el encargado de desplazar los tubos hasta la zona de fraguado.

Este elemento es de gran ayuda para los operarios pues les ahorra tiempo en la ejecución de la actividad.


También es el encargado de ayudar a los operarios en la tarea de derribar el tubo en la pista para que este pueda ser rodado hasta la zona de arrume, en este momento sujetan alrededor del tubo tensores, para que el puente grúa lo levante y pueda ser dispuesto en la posición horizontal.

Cuando sujetan los tensores al diámetro del tubo el puente grúa ayuda al desplazamiento y esto hace que los operarios no deban realizar esfuerzos para desplazar los tubos a la posición horizontal.


Aquí empiezan a levantar el tubo, esta actividad se realiza con ayuda de los controles del puente grúa.




Los diferentes momentos

del levantamiento del tubo.


Podemos observar que el operario ubica una llanta de camión en el espigo del tubo para que este sea descargado allí y proteja un poco el tubo en el momento del golpe contra el suelo.

La llanta de camión que es utilizada por los operarios para que ayude a que el golpe no dañe el tubo es un elemento poco adecuado para esta actividad, ya que por los materiales en que está elaborado no prestan la suficiente rigidez para que el soporte y aguante con el peso del tubo y esto hace que se fisure y desborde cundo cae al suelo.


Se observa que el tubo se encuentra en posición horizontal y todas sus partes reposan sobre el piso.

7.2 Factores de riesgo anti ergonómico y/o de carga física de la operación

7.3 Análisis postural (Rodar, mover el tubo)

El análisis se hace con el propósito de establecer puntos de referencia que nos indiquen la postura del operario con relación a los movimientos de su cuerpo.

1 FOTO (POSTURA) DEFINICION ANALISIS ERGONOMICO

45º

25º

Imagen Nº 25 Postura 1

En esta posición encontramos al operario con el tronco flexionado a 45º, su pierna derecha a 25º de flexión y la izquierda con extensión de cadera.

Brazos extendidos al frente con extensión extrema de muñeca y dedos extendidos.

En estas posturas, el operario se encuentra con movimientos de los dedos de las manos en extensión, su antebrazo con proyección y los movimientos de la cabeza de flexión a extensión.

2

60º

45º

Imagen Nº 26. Postura 2

3

40º

20º


En la tercera postura se encuentra con ambas piernas flexionadas a 20º, y una flexión del tronco de 40º.

4

40º

50º


En la cuarta postura flexiona su tronco a 40º, la pierna derecha a 50º hacia delante, y su pierna izquierda se encuentra en posición de impulso hacia atrás.

5

50º

40º


En esta posición el operario flexiona su tronco a mas de 50º, extensión total de sus miembros superiores, y flexión de pierna derecha a 40º

6

50º

30º


El operario está en posición extrema y anti gravitacional de miembros superiores y tronco.

- El operario encuestado manifiesta que nunca ha realizado ejercicios de calentamiento y estiramiento antes de realizar esta actividad, que lleva 21 años haciendo lo mismo y que por el momento no presenta dolencias antes, durante, ni después de rodar los tubos, en el día puede repetir 50 veces esta actividad y demora en realizarla 2 minutos por tubo en una distancia de 5 metros.

- Utiliza guantes de carnaza para proteger sus manos del rozamiento con el concreto, y de cualquier riesgo manual que pueda tener. Sus botas poseen punta de acero que protege los dedos de los pies de cualquier riesgo al manipular las herramientas de trabajo.

- No tiene protección en caso de devolverse el tubo.

7.4 Conclusiones del análisis postural

En el análisis de las posiciones que se realizo al operario en el desarrollo de la actividad podemos observar que es necesario plantear acciones correctivas sobre determinadas posturas, que pueden causar en el operario enfermedades y lesiones cervicales ocasionadas por la mala postura.

Posturas incorrectas como lo son las prolongadas con un 75% del tiempo de pie, mantenida extrema y anti gravitacional.

Movimientos repetitivos concentrados de MMSS (miembros superiores), y requerimientos excesivos de fuerza.

De acuerdo a este análisis realizado de las diferentes posturas que debe adoptar el operario cuando está desplazando los tubos hacia la zona de arrume, se concluye que la postura ideal para realizar esta actividad es la posición recta del cuerpo, ya que así el operario no debe adoptar ninguna postura anormal para desarrollar la actividad y no se esforzara generando con esto enfermedades por las repetición de las diferentes posiciones adoptadas diariamente en su puesto de trabajo.

El mantenimiento prolongado de esta postura y la incorrecta posición que se adopta puede provocar la aparición de diversos trastornos.

Muchas contracturas, lumbalgias o problemas de cervicales tienen su origen en la rigidez y mala postura.

Lesiones de huesos

Las lumbalgias, tendiditis o hernias discales figuran entre las enfermedades más habituales que sufren los trabajadores. Pueden deberse a la realización de esfuerzos físicos como levantar pesos o al verse obligado a estar en malas posturas durante tiempo prolongado. (Yoteca, 2008)

7.5 Análisis del producto (movimiento, daños)

FOTO (PRODUCTO)

DEFINICION

Imagen Nº 31 Producto dañado

Cuando se está rodando el tubo las zonas más críticas son el espigo y la campana, y en el momento de desarrollar la actividad el tubo sufre desbordes pierde su forma y ya no se puede empalmar con el siguiente tubo.

De la producción diaria se deben resanar el 100% de ella, pues con la secuencia del problema se presenta el daño en espigo y campana con desbordes de 5 a 10 centímetros, y en ocasiones llegando hasta los 16 centímetros.

8. Análisis de la situación

No se encontraron datos o información de las posibles secuencias o

pasos que se deban seguir para llegar a realizar la actividad problema.

Realizando la investigación en la empresa Anditubos S.A, se concluye

que la manera en que desarrollan la actividad de derribar y rodar los tubos

para su posterior arrume, fue adoptada por los operarios, siendo para

ellos la forma más fácil y practica para lograrlo de acuerdo a los recursos

con los que cuentan en la planta de producción.

II. ETAPA DE DISEÑO

1. Requerimientos de diseño

1.1 Parámetros y Determinantes

REQUERIMIENTOS DE USO

DETERMINANTES PARAMETROS

PRODUCTO:

1. Debe permitir que el operario lo manipule con seguridad.

2. Debe permitir que el operario brinde los cuidados adecuados de limpieza, mantenimiento y reparación.

3. Debe permitir que el operario adopte una posición adecuada para su manipulación.

4. Disminuir fatigas en montaje y manipulación.

5. Ergonomía, altura y dimensiones del sistema adecuado

1. Que pueda abrir sus piernas con una distancia de 60 a 70 cm.

2. La superficie de acceso al sistema sea del 50% cada vez.

3. Su cuerpo derecho, en posición erguido

4.

5. Manejara formas y materiales que brinden un fácil agarre, con una empuñadura regulada en función del peso del sistema y esfuerzo de utilización.

OPERARIO:

1. Antropometría, altura y dimensiones de cuerpo adecuadas.

1. Considerar medidas antropométricas de la población laboral colombiana con edades entre 20-59 años. Estatura promedio: 1.48 – 1.81 cm. Alcance vertical máximo: 184 – 320 cm. Altura ojos 137-170cm

REQUERIMIENTOS DE FUNCION


PRODUCTO:

1. Debe soportar el peso de la tubería de 24”

2. Sus partes y mecanismos permitirán la función del sistema.

1. 565 kilos

2. Soldaduras, amortiguadores, llantas, manivela de direccionamiento, mecanismos básicos que permitan confiabilidad, versatilidad y resistencia.

OPERARIO:

1. Debe ser confiable para que el usuario lo pueda adoptar a sus funciones en el desarrollo de la actividad.

1. Permitir el acceso al 40 - 50% del sistema

REQUERIMIENTOS ESTRUCTURALES


PRODUCTO:

1. El diseño debe permitir su almacenamiento.

2. Debe producirse por medio del proceso productivo del metal.

1. Diferentes formas que permitan su fácil y rápido almacenamiento.

2. Formas básicas (cuadrados) que permitan su fácil elaboración.

2. Alternativas de diseño

Alternativa Descripción.

Nº 1.

Imagen Nº 32 Alternativa Nº1

Esta alternativa, es un elemento que abraza todo el cuerpo del tubo protegiéndolo desde la campana hasta el espigo evitando el contacto con el suelo.

En la parte exterior sobresalen 6 dientes a cada lado que ayudan a nivelar el cuerpo del elemento con la campana, dando facilidad de rodar el tubo, también permite que lo descarguen sin que se lastime o fisuren las zonas criticas de este.

Posee unas bisagras en la zona del cuerpo que permite ajustarse al tubo.

Nº 2.

Imagen Nº 33. Alternativa Nº2

Esta alternativa, esta propuesta por medio de dos bandas que pueden ser elásticas y se ajustan a los diferentes diámetros y una estructura en forma diagonal que abraza el tubo y se adapta a las alturas de los tubos, y a su vez puede ser desplazada hacia la parte superior y ser apilado cuando no lo estén utilizando.

Nº 3.


Esta alternativa, consta de dos bandas elásticas, que se ajustan a los diferentes diámetros unidas por una estructura diagonal en forma de S, la cual se ajusta a la altura deseada y abraza el cuerpo del tubo dando mayor estabilidad y seguridad, en esta estructura se contiene una barra que sirve para manejar el tubo hacia cualquier dirección por medio de unas ruedas que irán dispuestas hacia un costado de las bandas.

Nº4.


Esta alternativa, contiene una base que posee ruedas en la paste inferior que carga dos tubos que son descargados en ella y podrán ser desplazados hasta la zona de arrume, por medio de una barra de direccionamiento.

Nº 5

Imagen Nº 36. Alternativa Nº 5

Esta alternativa consta de un chasis el cual sostiene una base de estructuras que están dispuestas para soportar el tubo que descargan sobre ellas por medio del puente grúa, así mismo tiene unas ruedas de súper carga que soportan el peso del tubo y lo desplazan por medio de rieles hasta la zona donde el montacargas recoge el tubo y lo lleva hasta la zona de arrume, posee una barra de direccionamiento por medio de la cual el operario podrá manipularlo cuando lo necesite, esta permite que se levante o se descargue sobre el chasis cuando no lo utilicen, permitiendo no obstaculizar el espacio donde va a estar estacionado.

2.1 Cuadro comparativo de alternativas

FOTO VENTAJAS

Y

DESVENTAJAS

FUNCION TECNOLOGICO

1. Alternativa

Ventajas

Esta alternativa, contiene y abraza todo el tubo protegiéndolo de todos los riesgos que este pueda sufrir.

Desventajas es un elemento muy grande, y por la cantidad de material utilizado en su elaboración puede llegar a ser muy pesado.

Elemento para proteger la tubería de concreto de los desbordes y fisuras que pueda tener en el momento del descargue y el desplazamiento hasta la zona de arrume

Tiene un alto nivel tecnológico, ya que su elaboración debe ser por medio de maquinas dobladoras, soldadoras y ensambladoras de laminas de hierro.

2. Alternativa

Ventajas

Las bandas se pueden ajustar a la altura del tubo tubo.

Desventajas

Inestabilidad en la estructura diagonal que abraza el tubo.

Proteger el tubo de los daños causados por la mala manipulación.

Alto nivel tecnológico.

3. Alternativa

Ventajas

Brinda mayor estabilidad en la estructura que abraza el tubo en forma de “S”, la barra permite direccionar el elemento hacia cualquier dirección sin ejercer ninguna fuerza, esto es permitido por el sistema de ruedas que se incorpora en las bandas que protege la campana y el espigo Desventajas

El elemento por la forma en que debe ser desplazado no permitirá una postura adecuada para el operario.

Su función es proteger el tubo en el momento del descargue para que no sufra fisuras, ni se quiebre, y a su vez lo proteja de los desbordes ocasionas por el desplazamiento hasta la zona de arrume.


4. Alternativa

Ventajas

El tubo estará protegido de los desbordes y fisura

Desventajas

Por el peso de los dos tubos que esta propuesta muestra el operario debe ejercer una fuerza extra y lo llevara a adoptar una postura incorrecta.

Su función es desplazar el tubo protegiéndolo de los daños que este pueda tener.


5. Alternativa

Ventajas

El operario no debe ejercer una fuerza extra cuando este desplazando el tubo, ni adoptar una postura incorrecta, su cuerpo permanecerá erguido, el tubo estará protegido de las fisuras, desbordes que son ocasionados en el momento de rodar el tubo directamente por el piso

Desplazar, proteger, permitir una adecuada postura para el operario.

Alto nivel tecnológico

2.2 Alternativa Final

La alternativa final de acuerdo con el análisis realizado que cumplió con

los requerimientos propuestos para el desarrollo del diseño es la

alternativa Nº 5.

En esta alternativa seleccionada se logra que el operario realice la

actividad con una adecuada postura ya que no debe flexionar su cuerpo

ejerciendo fuerzas externas para desplazar el tubo con el elemento, y de

igual manera se disminuyen las pérdidas para la empresa ya que no se

genera un sobre costo tanto de material, como de mano de obra para el

resane del producto, el elemento diseñado protege las zonas criticas del

tubo permitiendo desplazarlo sin que sufra daños ni deterioros.

Imagen Nº 37. Alternativa Final

3. Prototipo

Imagen Nº38. Prototipo

3.1 Partes del prototipo

PARTES DESCRIPCION

Imagen Nº 39. Manillar ergonómico

Manillar ergonómico doble y

sencillo.

Imagen Nº 40. Ensamble de la rueda

Ensamble de la rueda en el chasis.

Imagen Nº 41. Freno

Freno del elemento.

3.2 Secuencia de Uso

FOTO DESCRIPCION

Imagen Nº 42. Secuencia de Uso (Foto 1)

1. Se debe atar al tubo los tensores que se encuentran sujetos del puente grúa.

Imagen Nº 43. Secuencia de Uso (Foto2)

2. Levantar el tubo por medio del puente grúa.


3. Llevar el tubo hasta donde se encuentre el elemento para desplazarlo.

Imagen Nº 45. Secuencia de uso (foto4)

4. Descargar el tubo en el elemento.


5. Desatar los tensores del tubo.


6. Desplazar el elemento con el tubo hasta la zona donde lo recoge el montacargas.


7. Levantar el tubo con el montacargas y llevarlo hasta la zona de arrume.

4. Definición de Diseño

4.1 Análisis postural con la propuesta (producto)

1 FOTO (POSTURA) DEFINICION ANALISIS ERGONOMICO

Imagen Nº 49. Postura correcta del operario

En estas posiciones encontramos al operario con su cuerpo recto y sus brazos extendidos a 20º, lo normal en un posición de agarre de algún elemento de empuje.

En estas posturas podemos observar que el operario no requiere de fuerzas excesivas, su cuerpo no adopta posiciones de curvaturas en tronco y cabeza, sus piernas no tienen posición de impulso, los dedos y muñecas no tienen posición extrema de extensión y el posicionamiento de su cuerpo es erguido y adecuado para evitar trastornos y enfermedades.

5. Dibujo

5.1 Planos técnicos

5.2 Fichas de Producción.

FICHAS DE PRODUCCIÓN

NOMBRE DE LA PIEZA: VIGA TRANSVERSAL EXTERNA

CANTIDAD: 2

DIMENSIONES: 129.00 cm largo

MATERIAL: ANSI C 4 X 5.4 Acero, ANSI/SAE 1020

PROCESO PRODUCTIVO: Doblado y soldado.

FABRICANTE: Metálicas Ciro

COSTO UNITARIO: $10.000

COSTO TOTAL: $20.000


NOMBRE DE LA PIEZA: VIGA LONGITUDINAL

CANTIDAD: 2



PROCESO PRODUCTIVO: Corte, doblado y soldado.





NOMBRE DE LA PIEZA: VIGA TRANSVERSAL INTERNA

CANTIDAD: 3








NOMBRE DE LA PIEZA: REFUERZO INTERNO

CANTIDAD: 6

DIMENSIONES: 1.5 X 10 X 10 X 1.5 CM

MATERIAL: Platina 6 mm de espesor

PROCESO PRODUCTIVO: Corte y soldado.





NOMBRE DE LA PIEZA: BUJE PARA RÓTULA DE MANILLAR

CANTIDAD: 4

DIMENSIONES: 4 cm

MATERIAL: Acero AISI/SAE 1020, 1” de diámetro






NOMBRE DE LA PIEZA: REFUERZO PARA EL BUJE CENTRAL

CANTIDAD: 8

DIMENSIONES: 6.50 cm

MATERIAL: Angulo de 1” x 1”






NOMBRE DE LA PIEZA: BUJE CENTRAL PARA ROTULA DEL PATÍN

CANTIDAD: 4

DIMENSIONES: 750 cm

MATERIAL: Acero AISI/SAE 1020, 2” de diámetro






NOMBRE DE LA PIEZA: REFUERZO EXTERNO

CANTIDAD: 4

DIMENSIONES: 15 X 9 cm

MATERIAL: Platina 6 mm de espesor






NOMBRE DE LA PIEZA: PLATINA 2” X 3/16”

CANTIDAD: 3

DIMENSIONES: 2”

MATERIAL: Acero AISI/SAE 1020






NOMBRE DE LA PIEZA: LAMINA DE 3 MM DE ESPESOR

CANTIDAD: 3

DIMENSIONES: 100 X 24.9 X 10 cm

MATERIAL: Acero AISI/SAE 1020






NOMBRE DE LA PIEZA: BUJE DEL PASADOR

CANTIDAD: 4

DIMENSIONES: 3 cm

MATERIAL: Tubo 1 1/4”






NOMBRE DE LA PIEZA: MANILLAR

CANTIDAD: 1

DIMENSIONES: 123.7 X 111.5 cm

MATERIAL: Tubo 1”






NOMBRE DE LA PIEZA: DESLIZADOR

CANTIDAD: 2

DIMENSIONES: 6 X 4 X 6 cm

MATERIAL: Tubo 1 ¼” y platina 1 ½”






NOMBRE DE LA PIEZA: BARRA DE BLOQUEO

CANTIDAD: 2

DIMENSIONES: 29 X 4.5 cm

MATERIAL: Platina de 1 ½”






NOMBRE DE LA PIEZA: PASADOR

CANTIDAD: 2

DIMENSIONES: 115.9 cm

MATERIAL: Tubo 1”






NOMBRE DE LA PIEZA: MANILLAR ERGONOMICOS DOBLE

CANTIDAD: 1

DIMENSIONES: 39 cm

MATERIAL: Plástico

PROCESO PRODUCTIVO: Inyección

FABRICANTE: William Ocampo – Tacones Diana

COSTO UNITARIO: $ 40.000

COSTO TOTAL: $ 40.000


NOMBRE DE LA PIEZA: MANILLAR CORTO

CANTIDAD: 1

DIMENSIONES: 12 cm

MATERIAL: Plástico

PROCESO PRODUCTIVO: Inyección

FABRICANTE: William Ocampo – Tacones Diana

COSTO UNITARIO: $ 15.000

COSTO TOTAL: $ 15.000


NOMBRE DE LA PIEZA: RUEDA DEL CARGADOR (SUPER CARGA

SERIE 54)

CANTIDAD: 4

DIMENSIONES: 14 X 12.7 cm

MATERIAL: Rin fundido en hierro, banda de elastómero y soporte en

lamina.

PROCESO PRODUCTIVO: Corte, doblado y fundición.

FABRICANTE: Imsa Colson - Distribuido por Los Restrepo




NOMBRE DE LA PIEZA: BASE DE LA RUEDA

CANTIDAD: 4

DIMENSIONES: 20.82 X 12.7 cm

MATERIAL: Tubo y platina






NOMBRE DE LA PIEZA: MECANISMOS DEL FRENO

CANTIDAD: 2

DIMENSIONES: 18.78 X 7.33 X 11.45 X 10.55 cm

MATERIAL: Platina ANSI 2 ½ x 3/16



COSTO UNITARIO: $20000



NOMBRE DE LA PIEZA: FRENO DE CAUCHO

CANTIDAD: 2

MATERIAL: Caucho Nitrilo

PROCESO PRODUCTIVO: Vulcanización

FABRICANTE: Cauchos & Cauchos de Pereira LTDA




NOMBRE DE LA PIEZA: UNION DEL MECANISMO DEL FRENO

CANTIDAD: 1

DIMENSIONES: 121.15 X 12 cm

MATERIAL: Platina






NOMBRE DE LA PIEZA: RESORTE DE COMPRESION HELICOIDAL DE

9 ESPIRAS

CANTIDAD: 4

DIMENSIONES: Diámetro medio de 19.5 mm

MATERIAL: Alambre acerado

PROCESO PRODUCTIVO: Doblado

FABRICANTE: La Casa de los resortes




NOMBRE DE LA PIEZA: RESORTE ANTITORSION DE 2 ESPIRAS

FINAL RECTO

CANTIDAD: 4

MATERIAL: Alambre acerado

PROCESO PRODUCTIVO: Doblado

FABRICANTE: La Casa de los resortes



BIBLIOGRAFÍA

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Editorial: Colombia: Asocreto, pág. 41, 2000.

Colección básica del concreto. Tomo 2. Construcción de estructuras,

Editorial: Colombia: Asocreto, pág.44, 1999.

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Norma Técnica Colombiana NTC 1022: Tubos de concreto sin refuerzo

para alcantarillado

PANERO JULIUS, (1991). Las dimensiones humanas. Editorial: México:

Gustavo Gili.

Wikipedia. Consultada el 29-10-08 en la World wide web:

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http://www.yoteca.com/pg/Informacion-de-lesiones-de-huesos-en-el-

trabajo.asp

http://www.laislalibros.com/autores/PANERO%2C+JULIUS/

http://www.yoteca.com/pg/Informacion-de-lesiones-de-huesos-en-el-trabajo.asp

http://www.yoteca.com/pg/Informacion-de-lesiones-de-huesos-en-el-trabajo.asp

Anexos

Se abordo la NTC 1022 la cual hace referencia a los requisitos físicos y

dimensionales de la tubería de concreto, con el fin de que el elemento

propuesto sea acorde en sus dimensiones para la necesidad planteada.

Norma Técnica Colombiana NTC 1022: Tubos de concreto sin refuerzo

para alcantarillado.

Tabla 2. Requisitos físicos y dimensionales de los tubos de concreto

Diámetro nominal interno, mm

Clase 1 Clase 2 Clase 3

Espesor mínimo

de pared mm

Resistencia mínima KN/m método de los tres apoyos

Espesor mínimo

de pared mm

Resistencia mínima KN/m método de los tres apoyos

Espesor mínimo

de pared mm

Resistencia mínima

KN/m método de los tres apoyos

100

150

200

250

300

350

400

450

500

600

700

16

16

19

22

25

30

34

38

42

54

80

22.0

22.0

22.0

23.5

26.5

28.0

30.0

32.0

33.0

38.0

41.0

19

19

22

25

35

39

44

50

55

72

.

29

29

29

29

33

36

40

44

47

52

.

19

22

29

32

44

47

50

57

65

85

.

35.0

35.0

35.0

35.0

38.0

41.0

44.0

48.0

53.5

64.0

.

750

800

900

100

88

91

100

90

44.0

46.0

48.0

49.0

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Especificaciones de diámetros, peso y largo útil de los tubos.

Tabla 3. TUBERÍA DE CONCRETO

PULGADAS

DIAMETROS

LONGITUD UTIL

METROS

PESO KG

TUBO

06”

08”

10”

12”

14”

15”

16”

18”

20”

24”

150mm

200mm

250mm

300mm

350mm

375mm

400mm

450mm

500mm

600mm

1.00

1.30

1.40

1.45

1.50

1.50

1.45

1.45

1.43

1.22

45

75

110

160

190

290

290

380

590

565

sistema para proteger tuberÍa de...

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