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Desarrollo de un prototipo de silla electromecánica para estimular el ejercicio anaeróbico en sitios de trabajo.
dc.rights.license | restringido | es_ES |
dc.contributor.advisor | Ascanio Villabona, Javier | |
dc.contributor.author | Arenas Martinez, Jhoon Daren | |
dc.contributor.author | Calderón Delgado, Juan Sebastián | |
dc.contributor.other | Dulcey Diaz, Diana Carolina | |
dc.contributor.other | Marin Alfonso, Jeison | |
dc.date.accessioned | 2025-01-21T20:23:53Z | |
dc.date.available | 2025-01-21T20:23:53Z | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/18694 | |
dc.description | Diseño para ingeniería | es_ES |
dc.description.abstract | El presente proyecto tiene como objetivo el desarrollo de un prototipo de silla electromecánica diseñada para estimular el ejercicio anaeróbico en ambientes de trabajo. El dispositivo incorpora un mecanismo que permite el movimiento del respaldo, estimulando los músculos de la espalda mediante un resorte que se puede controlar manualmente por medio de un interruptor y un solenoide. La metodología incluye una revisión e implementación del estado del arte, definición de los requerimientos y selección de componentes, definición de las fuerzas, modelado CAD, análisis estático y construcción de un prototipo de la silla. Adicionalmente, se reutilizó la base de una silla de oficina existente para optimizar costos. Los resultados obtenidos indican que el mecanismo propuesto es capaz de generar el movimiento deseado, aunque se identificaron áreas de mejora, como la precisión de la fuerza del resorte. El prototipo cumple con los objetivos de promover el movimiento del respaldo. Durante el diseño y fabricación, surgieron desafíos en la selección de componentes, especialmente con el resorte del mecanismo de reclinación, que, debido a limitaciones de manufactura, se ajustó a un rango de fuerzas, el trabajo realizado permitió un rendimiento aceptable en el prototipo, con margen para futuras mejoras. Por último, el análisis estático (CAE) validó la robustez del diseño, y se utilizaron materiales como poliuretano de alta densidad para el asiento y acero al carbono para la estructura, logrando un balance entre resistencia, comodidad y costo. | es_ES |
dc.description.sponsorship | N/A | es_ES |
dc.description.tableofcontents | TABLA DE CONTENIDO RESUMEN EJECUTIVO.................................................................................................. 11 INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 12 1. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ........................................ 13 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................. 13 1.2. JUSTIFICACIÓN................................................................................................... 15 1.3. OBJETIVOS ......................................................................................................... 16 1.3.1. OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 16 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.............................................................................. 17 • HACER ESTUDIO Y ANÁLISIS PARA SELECCIONAR LOS COMPONENTES, INSUMOS Y PARTES QUE CONFORMARÁN EL DISPOSITIVO QUE PROMUEVE LA REALIZACIÓN DEL MOVIMIENTO EN EL INDIVIDUO............................................................................................. 17 • ELABORAR LOS PLANOS TÉCNICOS DE LA SILLA ELÉCTRICA MEDIANTE EL MODELADO CAD UTILIZANDO EL SOFTWARE SOLIDWORKS ® ............................................................... 17 • CONSTRUIR UN PROTOTIPO FUNCIONAL, EN EL QUE SE INCORPORE UN SISTEMA ELECTROMECÁNICO EN UNA SILLA PARA PROMOVER LA REALIZACIÓN DE EJERCICIO FÍSICO .. 17 1.4. ESTADO DEL ARTE............................................................................................. 17 2. MARCO REFERENCIAL ...................................................................................... 21 2.1. MARCO TEÓRICO .................................................................................................... 21 2.1.1. BENEFICIOS DEL EJERCICIO FÍSICO EN EL ÁMBITO LABORAL .................................... 21 2.1.2. ERGONOMÍA........................................................................................................ 22 2.1.3. BIOMECÁNICA...................................................................................................... 24 DEFINICIÓN DE BIOMECÁNICA............................................................................................. 24 2.1.4. RESISTENCIA DE MATERIALES............................................................................... 25 2.2. MARCO CONCEPTUAL ............................................................................................. 30 2.2.1. FACTOR DE SEGURIDAD....................................................................................... 30 2.2.2. DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA (CAD) ...................................................... 30 2.2.3. ANÁLISIS ESTÁTICO POR INGENIERÍA ASISTIDA POR ORDENADOR (CAE) ................ 31 3. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN........................................................................ 32 4. DESARROLLO DEL TRABAJO DE GRADO....................................................... 34 4.1. DEFINICIÓN DE FUNCIONES Y REQUERIMIENTOS:....................................................... 34 4.1.1. MOVIMIENTO DEL ESPALDAR: ............................................................................... 34 4.1.2. ESTABILIDAD Y SEGURIDAD: ................................................................................. 34 4.1.3. ERGONOMÍA Y COMODIDAD: ................................................................................. 35 4.1.4. CONTROL DE LA SILLA:......................................................................................... 35 4.2. ESTUDIO Y ANÁLISIS DE COMPONENTES .................................................................. 36 4.2.1. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN ......................................................................... 36 4.2.2. JUSTIFICACIÓN DE LA SELECCIÓN DE COMPONENTES ............................................ 36 4.3. ANÁLISIS DE FUERZAS EN EL RESPALDO DE LA SILLA ELECTROMECÁNICA.................. 39 4.3.1. DIMENSIONES DEL RESPALDO Y BASE: .................................................................. 40 4.3.2. FUERZAS ACTUANTES: ......................................................................................... 40 4.3.3. ÁNGULOS DE INCLINACIÓN: .................................................................................. 40 4.3.4. ELEMENTOS DEL SISTEMA: ................................................................................... 40 4.3.5. ANÁLISIS DE LAS FUERZAS Y MOMENTOS................................................................... 41 4.4. SELECCIÓN DEL RESORTE: ..................................................................................... 41 4.4.1. FUERZA PROMEDIO DE LA ESPALDA:..................................................................... 42 4.4.2. CÁLCULO Y JUSTIFICACIÓN: ................................................................................. 42 4.4.3. MECANISMO DE RETENCIÓN DEL ESPALDAR........................................................... 43 4.4.4. CIRCUITO DEL MECANISMO DE RETENCIÓN DEL ESPALDAR...................................... 44 4.4.5. MODELADO 3D DE LA SILLA.................................................................................. 44 5. RESULTADOS ..................................................................................................... 46 5.1. RESULTADOS DE LOS CÁLCULOS PARA SELECCIÓN DEL RESORTE:............................ 46 5.2. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ESTÁTICO ..................................................................... 46 5.3. RESULTADOS DE LA CONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO FUNCIONAL DE LA SILLA........... 53 6. CONCLUSIONES ................................................................................................. 54 7. RECOMENDACIONES......................................................................................... 56 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................... 57 9. ANEXOS............................................................................................................... 59 9.1. PLANOS TÉCNICOS DE LA SILLA ELECTROMECÁNICA................................................. 59 9.2. TABLA DE PRESUPUESTO ........................................................................................ 65 | es_ES |
dc.subject | Ejercicio Anaeróbico | es_ES |
dc.subject | Mecanismo | es_ES |
dc.subject | Modelado CAD | es_ES |
dc.subject | Prototipo | es_ES |
dc.subject | Silla Electromecánica | es_ES |
dc.title | Desarrollo de un prototipo de silla electromecánica para estimular el ejercicio anaeróbico en sitios de trabajo. | es_ES |
dc.type | degree work | es_ES |
dc.date.emitido | 2025-01-20 | |
dc.dependencia | fcni | es_ES |
dc.proceso.procesouts | investigacion | es_ES |
dc.type.modalidad | desarrollo_tecnológico | es_ES |
dc.format.formato | es_ES | |
dc.titulog | Tecnologo en operación y mantenimiento electromecánico | es_ES |
dc.educationlevel | tecnologo | es_ES |
dc.contibutor.evaluator | evaluador | es_ES |
dc.date.aprobacion | 2024-12-12 | |
dc.description.programaacademico | Tecnología en Operación y Mantenimiento Electromecánico | es_ES |
dc.dependencia.region | bucaramanga | es_ES |
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