Diseño de un mecanismo para la realización remota de prácticas de mecánica - García Castellón, Luis Eduardo (My University, 2024)
En este trabajo se presenta el diseño, manufactura, y puesta en funcionamiento de un mecanismo automático que permite controlar a distancia los elementos y dispositivos de una práctica de Mecánica. El proyecto surge derivado de la pandemia de COVID-19, cómo sustituto del material didáctico utilizado durante el confinamiento. Se decidió mejorar el aprendizaje experimental de los estudiantes creando material propio de la UNAM. Para la asignatura de Mecánica, se abordó el diseño de prácticas experimentales a realizarse de forma remota, todas relacionadas con el movimiento de diversos cuerpos sobre planos inclinados. Se construyó un prototipo que integra dos sistemas mecatrónicos cuyas funciones principales son: un sistema de ajuste de inclinación para un plano inclinado y un sistema soltador de objetos.
El trabajo escrito consiste en el diseño y manufactura de dos prototipos que permiten realizar prácticas del laboratorio de Mecánica y Cinemática y Dinámica de manera remota. Empezando por el Capítulo 1, se presentan los antecedentes que inspiraron el planteamiento del proyecto, así como la justificación del trabajo, el alcance, objetivos y la metodología de diseño utilizada. En el Capítulo 2, se presenta el desglose del problema, analizando los requerimientos y especificaciones del proyecto, definiendo así restricciones en su diseño. En el Capítulo 3, se realiza el proceso de diseño de conceptos, dónde se investigó en la literatura y en material disponible en internet mecanismos que pudiesen aprovecharse en el proyecto. Se concluye el capítulo con diseños conceptuales preliminares. En el Capítulo 4, se definieron criterios se selección y mediante un equipo evaluador se escogieron dos conceptos finalistas para desarrollar. En el Capítulo 5, se realiza el diseño de detalle del prototipo. Contiene un diseño preliminar, y un desarrollo de las piezas, materiales y componentes utilizados para construir los módulos que definen el prototipo. En el Capítulo 6, se narra el desarrollo de pruebas realizadas al prototipo y cambios realizados al mismo hasta llegar a una configuración estable y un funcionamiento esperado. En el Capítulo 7, se presentan las conclusiones y recomendaciones durante su puesta en marcha, así como ideas para un trabajo a futuro. Por último, se incluye el apéndice, con la investigación complementaria para el entendimiento del problema a resolver, cálculos matemáticos realizados, planos de piezas, listas de piezas y componentes, diagramas de conexión y el código fuente utilizado en el proyecto.
Keywords: Prácticas experimentales; Prácticas remotas; Control de inclinación; Sistema soltador; Laboratorio remoto