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Diseño de una máquina adaptable a una silla de ruedas para subir escaleras rectas

dc.contributor.advisorMorales Beltrán, Miguel Antonio
dc.contributor.authorSegura León, Sandro
dc.contributor.authorCataño, Daniel Orlando
dc.date.accessioned2025-04-11T21:23:13Z
dc.date.available2025-04-11T21:23:13Z
dc.date.issued2013
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14329/1006
dc.descriptionDigital
dc.description.abstractEl proyecto de diseño de una máquina adaptable a una silla de ruedas para subir escaleras rectas nace del compromiso social que caracteriza a los estudiantes de la Escuela Tecnológica Instituto técnico Central, con la identificación de problemas que en nuestro país son costosos de solucionar y aqueja a una gran parte de la población.
dc.description.tableofcontentsContenido Introducción 22 1.antecedentes 23 1.1 planteamiento del problema 23 1.1.1 Descripción 23 1.1.2 Identificación 23 1.1.3 Formulación 25 1.2 JUSTIFICACIÓN 26 1.3 OBJETIVOS 27 1.3.1 Objetivo general 27 1.3.2 Objetivos específicos 27 1.4 diseño metodológico 27 1.4.1 Documentación 27 1.4.1.1 Estado del arte 27 1.4.1.2 Normas constructivas sobre escaleras rectas 28 1.4.1.3 Baterías de alta eficiencia 28 1.4.1.4 Ergonomía para discapacitados en silla de ruedas 28 1.4.2 Definición de variables de diseño 28 1.4.3 Planteamiento y evaluación de las diferentes soluciones para la máquina 28 1.4.4 Diseño y cálculo de los mecanismos, sistemas y subsistemas de funcionamiento 29 1.4.5 Realización de modelado y comprobación de cálculos en software de visualización 3D 29 1.4.6 Generar los planos técnicos de fabricación 29 1.4.7 Estimación de costos de fabricación de la máquina 29 1.5 Resultados Esperados 30 2. Fundamentación Teorica 31 2.1 ESCALERAS 31 2.1.1 Tipologías Básicas 32 2 .1.1.1 Escaleras Rectas 33 2.1.1.2 Escaleras Curvas 33 2.1.1.3 Escaleras Mixtas 33 2.1.2 Elementos de las Escaleras 33 2.1.2.1 Altura entre plantas 33 2.1.2.2 Arranque 33 2.1.2.3 Anchura o ámbito de la escalera 33 2.1.2.4 Caja de escalera 33 2.1.2.5 Contrahuella 34 2.1.2.6 Descanso, Rellano o Meseta 34 2.1.2.7 Desembarco de la escalera 34 2.1.2.8 Escapada 34 2.1.2.9 Flecha 34 2.1.2.1 O Huella 34 2.1.2.11 La línea de paso o de huella 34 2.1.2.12 El ojo de escalera 35 2.1.2.13 Peldaño o escalón 35 2.1.2.14 Pendiente 35 2.1.2.15 Tramo de la escalera 35 2.1.2.16 Vuelo del Escalón 35 2.1.2.17 Zanca 36 2.2 silla de ruedas 36 2.2.1 Sillas de ruedas manuales 36 2.2.1.1 Medidas básicas de silla de ruedas 37 2.2.1.2 Giros en la silla de ruedas 38 2.2.2 Sillas de ruedas eléctricas 39 2.3 RUEDAS Y ESCALERAS 40 2.3.1 Fuerza motriz, altura del bordillo y diámetro de la rueda 41 2.4 métodos y dispositivos usados para subir escaleras 43 3. análisis de soluciones existentes 46 3.1 plataforma salvaescaleras 46 3.1.1 Cuál es su propósito 46 3.1.2 Cuál es su estructura 46 3.1.2.1 Estructura 46 3.1.2.2 Plataforma 46 3.1.2.3 Baranda 47 3.1.2.4 Piñón cremallera y Motor Principal 47 3.1.2.5 La cremallera 47 3.1.2.6 El motor 48 3.1.2.7 Componentes Eléctricos y Electrónicos 48 3.1.3 Cuáles son sus modelos 48 3.1.3.1 Plataforma salva escaleras V65 48 3.1.3.2 Plataforma salva escaleras MCP 49 3.1.4 Su argumento 49 3.2 mecanismos de asistencia para sillas de ruedas 49 3.2.1 Características 50 3.2.2 Puntos negativos 51 3.3 SILLAS DE RUEDAS ELÉCTRICAS O SCOOTERS 51 3.3.1 Características 52 3.3.2 Puntos negativos 52 3.4 máquina adaptable quadru-track basado en silla de Ruedas 52 3.5 subidores de escaleras paso a paso. 54 3.5.1 Características 56 3.5.2 Puntos negativos 56 3.6 rueda de clúster basado en escaladores 56 3.6.1 características 57 3.6.2 puntos negativos 57 3.7 modificación rueda cluster automatica con sistema ANTI-GRAVITATORIO 58 3.7.1 Características 59 3.7.2 Puntos negativos 3.8 ESCALADOR DUAL 3.8.1 Características 3.8.2 Puntos negativos 3.9 escalador abatible multiusos. 3.9.1 Características 3.9.2 Puntos negativos 3.10 STAIRMAX 3.10.1 Cuál es su propósito 3.10.2 Cuál es su estructura? 3.10.2.1 Palanca de control para el accionamiento del dispositivo 3.10.2.2 Switch de control para el accionamiento del dispositivo 3.10.2.3 Interruptor de elevación 3.10.2.4 Palancas de soportes de fijación 3.10.2.5 Perfiles de adaptación 3.10.2.6 Batería 3.10.2.7 Switch de encendido/apagado 3.10.2.8 Orugas 3.10.2.9 Sistema mecánico y de transmisión 3.10.2.1 O Motor 3.10.2.11 Estructura o soporte de partes 3.10.3 Cuáles son sus modelos? 3.10.4 Su argumento 3.11 LIFTKAR 3.11.1 Cuál es su Propósito? 3.11.2 Cuál es su estructura? 3.11.2.1 Unidad de manejo 3.11.2.1.1 Columna 3.11.2.1.2 Manillar ajustable 3.11.2.1.3 Caja de control 3.11.2.1.4 Interruptores de ascenso y descenso 3.11.2.2 Batería 3.11.2.3 Unidad de ascenso 3.11.2.3.1 Pieza elevadora 3.11.2.3.2 Conexión batería 3.11.2.3.3 Conector unidad de manejo 3.11.2.3.4 Llantas 3.11.2.3.5 Freno 3.11.2.3.6 Apoyo para ruedas de la silla de ruedas 3.11.2.3.7 Mecanismos y motor 3.11.3 Cuáles son sus modelos? 3.11.3.1 Liftkar modelo PT-S 3.11.3.2 Liftkar modelo PT-Universal 3.11.4 Su argumento 3.12 matriz de comparación soluciones existentes 3.13 conclusión sobre soluciones EXISTENTES 4. DISEÑO CONCEPTUAL 4.1 QFD (Quality Function Deployment) 4.1.1 Requerimientos del cliente 4.1.2 Lista de parámetros técnicos 4.1.3 Análisis de resultados 4.2 MÉTODO DE CONTRADICCIONES TRIZ 4.3 SOLUCIONES SEGÚN MATRIZ TRIZ 4.3.1 Relación velocidad-peso 4.3.2 Relación inclinación-estabilidad 4.3.3 Relación inclinación-maniobrabilidad 4.3.4 Relación peso-duración recorrido 4.3.5 Relación arnés-Operacionalizad 4.3.6 Relación ruedas-orugas 4.3.7 Relación dimensiones-radio de giro 4.3.8 Relación batería-bloqueo o freno 4.3.9 Relación agarre silla-maniobrabilidad 4.4 ESPECIFICACIONES PRELIMINARES 4.4.1 Especificaciones de diseño 4.4.2 Especificaciones de proceso (manufactura) 4.4.3 Especificaciones de producto 4.4.4 Especificaciones de funcionalidad 5. Memoria de desarrollo de alternativas 5.1 descripción de alternativas 5.1.1 Alternativa A 81 5.1.2 Alternativa B 83 5.1.3 Alternativa C 83 5.1.4 Alternativa D 84 5.1.5 Alternativa E 85 5.2 matriz de selección 87 5.3 análisis propuestas de diseño 88 6. Memoria de diseño 89 6.1 descripción general del sistema 89 6.2 síntesis cinemática 92 6.3 descripción de los sistemas 95 6.3.1 Estructura 95 6.3.2 Sistema de tracción 96 6.3.3 Sistema de ascenso 97 6.3.4 Sistema de agarre 99 6.3.5 Sistema de inclinación 102 6.3.6 Sistema eléctrico 104 6.3.7 Sistema de arrastre 108 6.4 memoria de diseño de detalle 114 6.4.1 Inclinación de funcionamiento de la máquina 114 6.4.2 Definición de la velocidad de la máquina 117 6.4.3 Análisis estático de dispositivo frenado para evitar deslizamiento. 119 6.4.4 Análisis dinámico de la máquina en ascenso para determinar potencia requerida de subida y poder seleccionar motor y tren de engranajes 122 6.4.5 Determinación de la potencia de ascenso 123 6.4.6 Calculo de velocidad tangencial de las ruedas de la oruga 124 6.4.7 Análisis sistema de inclinación 126 6.4.8 Análisis de sección de soporte de la silla. 134 6.4.9 Calculo de motor 2 (Para sistema de inclinación) 141 7. Memoria de diseño técnico- constructivo 147 7.1 lista maestra de partes 147 7.2 lista maestra de planos de fabricación 149 7.3 ficha técnica 150 Especificaciones 150 Recomendaciones de operación. 150 8. Evaluación de costos de desarrollo y fabricación 152 Conclusiones 155 Bibliografía 156 Anexos
dc.format.extent162 Páginasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.publisherEscuela Tecnológica Instituto Técnico Central (ETITC)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/spa
dc.titleDiseño de una máquina adaptable a una silla de ruedas para subir escaleras rectasspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/closedAccessspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameTecnología en Diseño de Máquinas y Productos Industrialesspa
dc.publisher.facultyIngeniería en Diseño de Máquinas y Productos Industrialesspa
dc.publisher.placeBogotá D.C.spa
dc.publisher.programIngeniería en Diseño de Máquinas y Productos Industrialesspa
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dc.subject.armarcAparatos ortopédicos
dc.subject.armarcDiseño en ingeniería
dc.subject.armarcDiseño de máquinas
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