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dc.rights.licenserestringidoes_ES
dc.contributor.advisorAscanio Villabona, Javier
dc.contributor.authorArenas Martinez, Jhoon Daren
dc.contributor.authorCalderón Delgado, Juan Sebastián
dc.contributor.otherDulcey Diaz, Diana Carolina
dc.contributor.otherMarin Alfonso, Jeison
dc.date.accessioned2025-01-21T20:23:53Z
dc.date.available2025-01-21T20:23:53Z
dc.identifier.urihttp://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/18694
dc.descriptionDiseño para ingenieríaes_ES
dc.description.abstractEl 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.sponsorshipN/Aes_ES
dc.description.tableofcontentsTABLA 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 ........................................................................................ 65es_ES
dc.subjectEjercicio Anaeróbicoes_ES
dc.subjectMecanismoes_ES
dc.subjectModelado CADes_ES
dc.subjectPrototipoes_ES
dc.subjectSilla Electromecánicaes_ES
dc.titleDesarrollo de un prototipo de silla electromecánica para estimular el ejercicio anaeróbico en sitios de trabajo.es_ES
dc.typedegree workes_ES
dc.date.emitido2025-01-20
dc.dependenciafcnies_ES
dc.proceso.procesoutsinvestigaciones_ES
dc.type.modalidaddesarrollo_tecnológicoes_ES
dc.format.formatopdfes_ES
dc.titulogTecnologo en operación y mantenimiento electromecánicoes_ES
dc.educationleveltecnologoes_ES
dc.contibutor.evaluatorevaluadores_ES
dc.date.aprobacion2024-12-12
dc.description.programaacademicoTecnología en Operación y Mantenimiento Electromecánicoes_ES
dc.dependencia.regionbucaramangaes_ES


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