Portal de revistas: http://revistas.utp.ac.pa Mejoramiento de yugos de izaje para cargar contenedores y equipo pesado Portal de revistas: http://revistas.utp.ac.pa Improvement of lifting yokes to load containers and heavy equipment María C. Saa De Obaldía1, Josué A. Flores Pastora 1, Antonio A. Barahona Calvit1 Afiliación: Facultad de Ingeniería Mecánica, Lic. En Ingeniería Naval, grupo 1NI121 *Autor de correspondencia: [email protected] RESUMEN. El objetivo principal de esta investigación es obtener la estructura de un yugo de izaje, para asistir al ingeniero de diseño durante el proceso de generación de ideas creativas en la fase de conceptualización de nuevos productos, tomando como base un análisis experimental, objetivo y crítico, de la estructura ofrecida comercialmente en la actualidad. Esta investigación se desarrolla en cuatro etapas principales, que se centran en un trabajo experimental buscando con ello que las propuestas que se presenten estén sustentadas no solamente en apreciaciones subjetivas sino, principalmente, en resultados validados estadísticamente. Estas etapas se describen a continuación. Fundamentos teóricos: En esta etapa se hace una revisión crítica de los elementos teóricos necesarios en la investigación. Se hace una exploración del estado del arte en diseño conceptual y en creatividad. Se utilizan las normas respectivas para diseñar, utilizando los siguientes materiales: Lápiz F, hoja milimetrada, escalímetro y regla T. Trabajo experimental: Como se mencionó, ésta es la fase central de la investigación, con la que se pretende obtener resultados factibles dadas las limitaciones y características propias de esta investigación, se realiza el trabajo experimental bajo condiciones controladas. Análisis de resultados: Los resultados obtenidos en la fase experimental son procesados mediante la aplicación del modelo de análisis previamente seleccionado, para obtener los valores de variables representativas de las ideas en diseño conceptual: cantidad, calidad y tiempo. Propuesta de la estructura de yugo de izaje para el diseño: Basados en los resultados de las tres etapas anteriores, se sustenta la propuesta de la estructura que debe tener una estructura mecánica que asista al ingeniero de diseño en la generación de ideas durante la conceptualización de nuevos productos innovadores. Palabras clave. Creatividad, diseño, estructura, etapas, ideas, ingeniero, normas y producto. ABSTRACT. The main objective of this research is to obtain the structure of a lifting yoke, to assist the design engineer during the process of generating creative ideas in the conceptualization phase of new products, based on an experimental, objective and critical analysis. of the structure offered commercially today. This research is developed in four main stages, which focus on an experimental work, thereby seeking to ensure that the proposals presented are supported not only by subjective assessments but, mainly, by statistically validated results. These stages are described below. Theoretical foundations: In this stage, a critical review of the theoretical elements necessary in the investigation is made. An exploration of the state of the art in conceptual design and creativity is made. The respective standards are used to design, using the following materials: Pencil F, millimeter sheet, scale and ruler T. Experimental work: As mentioned, this is the central phase of the investigation, with which it is intended to obtain feasible results given the limitations and characteristics of this research, the experimental work is carried out under controlled conditions. Analysis of results: The results obtained in the experimental phase are processed through the application of the previously selected analysis model, to obtain the values of representative variables of the ideas in conceptual design: quantity, quality and time. From them, a comparison is made between the different programs evaluated taking into account the variations produced in the repetitions carried out. Proposal of the lifting yoke structure for the design: Based on the results of the three previous stages, the proposal of the structure is supported, which must have a mechanical structure that assists the design engineer in the generation of ideas during the conceptualization of new products. Citación: M. Saa, J. Flores, A. Barahona. “Mejoramiento de yugos de izaje para cargar contenedores y equipo pesado”, Revista de I+D Tecnológico, vol. 15, no. 1, pp. (no_modificar), 2019. Tipo de artículo: No_modificar. Recibido: No_modificar. Recibido con correcciones: No_modificar. Aceptado: No_modificar. DOI. Copyright: 2022. M. Saa, J. Flores, A. Barahona. This is an open access article under the CC BY-NC-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-ncsa/4.0/). Keywords. Creativity, design, engineer, ideas, stages, standards, structure, and product. 1. Introducción Esta investigación está motivada por el interés en lograr una mejor comprensión del papel que desempeña la creatividad dentro del proceso de desarrollo de nuevos productos y, en particular, en la etapa de conceptualización y diseño. A partir de allí, interesa poder usar la innovación como herramienta de asistencia al ingeniero de diseño en esas fases iniciales del proceso, teniendo como premisa de partida la realidad de una oferta actual de máquinas o estructuras casi exclusivamente orientadas a ofrecer asistencia en las etapas posteriores a la conceptualización, como son la determinación geométrica y dimensional de piezas, el diseño de ensambles, la elaboración de listas de materiales, el análisis de esfuerzos y deformaciones de elementos y, en general, todas aquellas etapas que conforman lo que comúnmente se denomina diseño de detalle. Por aquellas razones, no se pretende con esta investigación caer en el campo de la especulación sobre la creatividad, sino más bien, tomar como punto de partida el hecho de que aunque el concepto de creatividad se encuentra en proceso de construcción y de definición para nosotros como estudiantes de ingeniería, no existe impedimento para que se explore la utilidad que puedan llegar a tener algunas de las herramientas que se proponen para aplicarla en la práctica; de manera que los propios resultados que se logren, contribuirán al proceso de aclaración del alcance que puede esperarse de la creatividad en el desarrollo de productos innovadores. El yugo de izaje, es un elemento estructural para izar cargas "bajo gancho", que generalmente se compone por una viga de acero con una o más tomas superiores, generalmente fijas para estrobar a una grúa, y dos o más tomas inferiores para estrobar la carga. 2. Materiales y Métodos/Metodología Esta investigación se desarrolla en cuatro etapas principales, que se centran en un trabajo o diseño experimental buscando con ello que la propuesta que se presenten esté sustentada no solamente en apreciaciones subjetivas sino, principalmente, en resultados validados física y matemáticamente. Estas etapas se describen a continuación. Fundamentos teóricos En esta etapa se hace una revisión crítica de los elementos teóricos necesarios en la investigación. Se hace una exploración del estado del arte en diseño conceptual y en creatividad de estructuras mecánicas. A partir de allí se revisan varios modelos propuestos para analizar el proceso creativo en diseño y se hace una selección del más adecuado. De estos se realizan las modificaciones necesarias para poderlos aplicar a las especificidades de la investigación. Trabajo experimental Como se mencionó, ésta es la fase central de la investigación, con la que se pretende obtener resultados estadísticamente representativos. Dadas las limitaciones y características propias de la investigación, se realiza el trabajo experimental bajo ciertas condiciones, empleando como base uno de los métodos más representativos actualmente en investigación del diseño como lo es el denominado “análisis de protocolo”. El método originalmente consiste en la observación, captura y análisis de las las estructuras físicas desarrolladas y buscar un mejoramiento en el diseño de estas. El plano del yugo de izaje se diseñó de tal manera que se tuviese un mejoramiento estructural en el cual su equilibrio siga siendo constante. Se utilizan las normas respectivas para realizar el diseño de nuestra estructura a mano con sus respectivas medidas y condiciones mejoradas, utilizando los siguientes materiales: Lápiz F, hoja milimetrada, escalímetro y regla T. Análisis de resultados Los resultados obtenidos en la fase experimental son procesados mediante la aplicación del modelo de análisis previamente seleccionado, para obtener los valores de variables representativas de las ideas en diseño conceptual: cantidad, calidad y tiempo empleado. A partir de ellas se hace una comparación entre los diferentes modelos diseñados teniendo en cuenta las ventajas y desventajas de cada uno. Propuesta de la estructura de yugo de izaje para el diseño: Basados en los resultados de las tres etapas anteriores, se sustenta la propuesta de la estructura que debe tener un diseño mecánico que asista al ingeniero en la generación de ideas durante la conceptualización de nuevos productos e innovaciones. 3. Resultados y discusión Las tareas de izaje de cargas protegiendo eficazmente la integridad de los colaboradores y minimizar las pérdidas que puedan afectar a equipos, maquinarias, instalaciones y medioambiente son de optima objetividad. Por lo tanto, tratamos de hacerle las mejoras más adecuadas y prudentes a esta grúa de yugo isaje para así lograr un mejoramiento en un diseño ingenieril. Esta mejora nos ayudara a revitalizar las grúas antiguas. Quizás desee mejorar la velocidad y la capacidad de izaje, mejorar la ergonomía y comodidad del operador, aplicar nuevas funciones de seguridad y capacidades de posicionamiento o simplemente reemplazar componentes obsoletos de alta exigencia de mantenimiento con tecnologías más recientes. Independientemente de su necesidad, la modernización puede ser una alternativa viable para proteger y extender su inversión original. Las decisiones de modernización se basan frecuentemente de la necesidad de lograr un mayor rendimiento y, a veces, para habilitar un proceso completamente nuevo. Con una modernización adecuada obtendrá un sistema totalmente integrado que se ajuste a las necesidades de su operación. 4. Conclusiones Como conclusión puedo decir que este trabajo nos ayudó a entender la importancia sobre el yugo isaje y sobre todo del buen funcionamiento de las grúas. Las grúas con rieles cerrados pueden aumentar la calidad de los bienes mientras reducen el costo por partes dañadas o rechazadas. Es tan fácil mover y posicionar las cargas con las grúas para estación de trabajo, que se eliminan la mayoría de los daños ocasionados al producto durante el proceso de manufactura. Para estaciones de trabajo pueden ayudarle a alcanzar el objetivo ergonómico típico en el manejo de materiales: permitir que una tarea la pueda llevar a cabo el 90% de los trabajadores. Por ejemplo, el estudio del Rochester Institute of Technology encargado por Gorbel muestra que menos del 10% de los hombres puede manipular de manera segura una carga de 4.000 lb en una grúa de viga en I manual, pero más del 99% puede hacerlo en una grúa para estación de trabajo. Las grúas para estaciones de trabajo ayudan a los empleados a trabajar de forma más productiva que las grúas de viga en I tradicionales. Un estudio llevado a cabo señala que las grúas para estaciones de trabajo aumentan la productividad hasta en un 28% en comparación con las grúas de viga en I. El aumento de la productividad es posible gracias a que las grúas puente requieren menos esfuerzo para moverse que las grúas de viga en I. En la mayoría de las aplicaciones, especialmente aquellas con ciclos de tiempo altos, los clientes pueden justificar el costo del sistema de grúa solo con los aumentos en la productividad. AGRADECIMIENTOS Se puede dar el agradecimiento a la compañera María Saa por su destreza haciendo el plano de 3 vistas sobre la grúa de yugo isaje. A Josué Flores por su aporte en los primeros puntos de la investigación y a Antonio Barahona por completar el mismo durante el tiempo acordado. Se le agradece a la UTP por brindarnos esta investigación de carácter grupal para así lograr su objetivo de manera correcta. CONFLICTO DE INTERESES Ninguno de los autores declara tener conflicto de interés al desarrollar el trabajo ya que fue resuelto de manera optima y correcta. CONTRIBUCIÓN Y APROBACIÓN DE LOS AUTORES • • • MCSO: Aporto el diseño y elaboramiento del plano con sus tres vistas, elaboro el 33% del trabajo. JAFP: Aporto la información y realización de los primeros dos puntos de la investigación, aporto el 33% de la investigación. AABC: Aporto el desarrollo de los segundos dos puntos de la investigación y el agrupamiento de toda la información en el trabajo final, aporto el 34%. REFERENCIAS • • • • • GCA, GLOBAL, Noviembre de 2021, https://gorbel.mx/education/cranes/benefitsof-work-station-cranes GD, DIAZ, Octubre de 2011, https://www.academia.edu/39375633/Manu al_Tipo_de_Izaje_de_Cargas MSV, VERGARA, Septiembre de 2007, https://es.linkedin.com/pulse/tipos-deyugos-izaje-mario-saavedra-vergara PRV, PREVER, Enero 2009, https://studylib.es/doc/8868953/manualtipo-de-izaje-de-cargas HPV, PALACIOS, Agosto 2015, https://pdfcoffee.com/equipos-moviles-deizaje-5-pdf-free.html
