UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO.FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICACARRERA DE INGENIERA MECNICAMAESTRA EN DISEO MECNICO (II Cohorte)DISEO MECNICOS DE EQUIPOINTEGRANTES:Espn Guerrero Vctor RodrigoLpez Jaramillo Leonardo SebastinNavarrete Lpez Luis MiguelParedes Gonzales Sebastin MartinVacacela Miranda Wilmo MarlonVillacrs Padilla David AndrsTUTOR:Ing. Julio Nolberto Prez Guerrero, Dr.C

DISEO DE UN ASIENTO ERGONMICO PARA BUS INTERPROVINCIAL ECUATORIANO

CONTENIDOS

RESUMEN1.INTRODUCCIN2.ESTUDIO DE MERCADO2.1.Anlisis de la oferta2.2.Anlisis de la demanda.2.3.Anlisis de precio.2.4.Definicin de la demanda insatisfecha.2.5.Conclusiones.3.ESTUDIO DEL ARTE3.1.Anlisis del contexto3.2.Marco terico3.3.Estudio del objeto3.4.Anlisis de las tendencias3.5.Conclusiones4.DISEO CONCEPTUAL4.1.Requerimientos4.2.PRINCIPIOS DE SOLUCIONES5.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES5.1.Conclusiones5.2.Recomendaciones6.BIBLIOGRAFA7.ANEXOS

RESUMENEn el presente resumen se ha desarrollado un nuevo concepto de asiento interprovincial para bus el cual segn las tendencias actuales de diseo se enfocan en brindar confort y entretenimiento para viajes de mediana y larga distancia, existe un mercado potencial de cliente interno dentro de las empresas del sector carrocero que requieren asientos para bus que cumplan con las certificaciones as como las normas existentes para su fabricacin, adicionalmente los nuevos estndares requieren que los asientos tenga ndices de confort y ergonoma para con sus pasajeros, as como una buena distribucin de espacios dentro del bus.

CAPITULO IINTRODUCCINSe ha podido identificar que el principal elemento que afecta al confort de los usuarios es el asiento.Caractersticas importantes que son las siguientes: La ergonoma, su peso mediante la eficiencia en su diseo estructural, los mecanismos de reclinacin, accesorios y tapices. El estudio de mercado que identifica a los oferentes, a los clientes, los canales de distribucin e identifica el precio del producto.Identifica las caractersticas principales que afectan en el confort del asiento se realiz mediante el estudio del arte de los diferentes sistemas que comprende un asiento.Determina los requerimientos especficos del asiento, que nacen a travs de las necesidades especficas de los clientes del producto se lograron obtener las especificaciones tcnicas que deben poseer un asiento de calidad deseada.

CAPTULO IIESTUDIO DE MERCADOObjetivoDeterminar la factibilidad del proyecto en funcin del estudio de mercado de fabricacin de asientos para bus interprovincial

ANLISIS DE LA OFERTAProduccin nacional de asientos alrededor de 1100 juegos de buses.90% produccin de carroceras se encuentra en el centro del pas.La mayora de empresas autopartistas tambin se encuentran en el centro del pas.

[CANFAC y el Clster Carrocero]

OFERENTESCEPESA: 28%IMEISA:22%INARECROM:16%ASIENTOS PANAMERICANA:8%MARIELHEZ:6%ASIENTOS VALENCIA:5%ASIENTOS BARRIGA:2.5%OTROS:17.5%

ANLISIS DE DEMANDAEn el ecuador se compran 1400 juegos de asientos.27% de los juegos de asientos comprados provienen de necesidades de recambio.77% fabricacin de juegos de asientos para unidades nuevas.[ANT]

AoINTERPROVINTRAPROVINTERCANTTURISMOTOTAL2010335145153616942011298195178557262012381312138558862013325182285958872014335165295103898

ANLISIS DE PRECIOSEl precio medio del juegos de asiento de buses de 45 pasajeros es de $6.075 USDLa variaciones precio es de +/- 15% en condiciones de equipamiento similar entre las diferentes empresas autopartistas.Precio Unitario de asiento es $135 USD.La rentabilidad neta de la produccin de asientos es del 20%

[Empresa Pareco Ca. Ltda]

OFERENTESPRECIOCEPESA $ 150,00 IMEISA $ 135,00 ASIENTOS VALENCIA $ 140,00 ASIENTOS PANAMERICANA $ 155,00 ASIENTOS BARRIGA $ 145,00 ASIENTOS ZAMBRANO $ 130,00 ASIENTOS GUERRERO $ 125,00 MARIELBUS $ 158,00 INARECROM $ 140,00 OTROS $ 135,00

Demanda insatisfecha de asientosComparacin de precios

AoOferta juegos/AoDemandaEspacio Mercado2010 -694 -20115307261962012553886333201359588729220146638982352015722989267201685210752232017946117422820181101123513420191233134210920201386142640

CONCLUSIONESSe puede concluir que si existe espacio en el mercado para introducir un nuevo producto que cumpla con los requerimientos de los diferentes clientes, adems el volumen de dinero que se maneja es considerable de acuerdo a la rentabilidad del producto que se encuentra alrededor del 18% de utilidad liquida.

CAPTULO IIIESTUDIO DEL ARTE

Desarrollar una bsqueda bibliogrfica de aspectos sobre el diseo ergonmico de asientos para buses interprovinciales

Descripcin generalizada del sistema[Norma NTE INEN 1323]

ERGONOMAEs necesario determinar un sistema de referencia Las mejoras en la postura de reposo y la accesibilidad de la usabilidadPosibilidad de desplazamiento sin estar expuestos a desmejoras en su postura,Que se acumulen cidos metablicos

Antropometra usuario directo

Permite marcar las diferencias entre las dimensiones del cuerpo humano Permitir que el pasajero tome una posicin cmodaSe toman parmetros antropomtricos como: medidas tcnicas, percentiles, somatotipos,

Confort

Se puede determinar como aquella sensacin de bienestar y comodidadConfort Espacial del PasajeroEspacio para las rodillasAncho de la plaza entre apoyabrazosAncho de la plaza al nivel de los hombrosAncho de la plaza al nivel del asientoConfort Postural del PasajeroProfundidad del asientoInclinacin del asientoSostener la cabeza del pasajero

Accesibilidad al asiento

Espacio entre asientosAltura del extremo del asientoAltura del punto H

Valores antropomtricos para el diseo de un asiento para bus interprovincial[ACOPLA 95]

DENOMINACIONPRCENTIL 5 (cm)PERCENTIL 95 (cm)PERCENTIL 70 (cm)AAPALTURA POPLITEO37.5244.25BNPDISTANCIA NALGA POPLITEO42.2050.61CCRALTURA CODO REPOSO22.5531.6628.55DAMHSALTURA MITAD HOMBRO SENTADO57.6066.19EAPSALTURA POSICION SEDENTE80.6991.81FACCANCHO CODO CODO38.2964.19GACANCHO CADERAS38.1849.27HDHDISTANCIA HOMBROS38.8544.69IAMALTURA MUSLO10.3414.74JPPPESO50.6081.04Kg

ESTRUCTURA Y FIJACIN DEL ASIENTOBase del asiento donde irn fijados el resto de componentesNorma NTE INEN 1323Garantizar que los asientos y su fijacin al vehculo presentan una adecuada retencin del pasajero que va en l y el que va detrs ante impactos frontales[Instituto Universitario de Investigacin del Automvil]

Flanco lateralComponente ubicado en ambos extremos laterales de la estructura, tras ser fijado, mediante tornillera al armaznAcero estructural A36

PiesSoporte inferior de la estructura con finalidad de anclarla al suelo mediante tornillos estndar

ApoyabrazosComponente que sirve para apoyar los brazosEstos pueden abatirse hacia arriba hasta el tope (paralelos al respaldo) y se mantienen en esta posicin sin necesidad de inmovilizacin.

Geometra del espaldar y cojnApoyacabezasRespaldoAsiento

Mecanismo de reclinacin Es uno de los tipos de asiento ms relajantes y cmodasSegn la RTE INEN 043:2010 para buses interprovinciales el asiento debe tener un ngulo de reclinacin mnimo de 12 y un mximo de 402 en la posicin de confort

Tapicera y accesorios El tapizado del asiento debe ser ms blando en el centro que las prominencias lateralesSe debe evitar que ste envuelva completamente al cuerpo, porque se pierde confort como consecuencia de dificultar la ventilacin del mismo.Material debe ser transpirable, para permitir la evaporacin del sudor.

Ensayos dinmicos y estticos sobre asientos y anclajes.

Configuraciones

Resulta el esqueleto interno del asiento. Material: Acero estructural A36.

Marco Interno

Estudio del objeto

Este estudio muestra la tipologas de los asientos existentes en el mercado.TIPOLOGIA GENERAL:

Materiales: Acero estructural, Fibra de vidrio acabado plstico, metal, tapices, espuma.

Uso: sillas para viajes interprovinciales que permite graduar su reclinacin por medio de sistemas de mecanismos.

[Norma tcnica del ICONTEC]

Ventajas :

Ahorro espacio en el interior del bus al presentar poco grosor. Mejoramiento de acceso a las sillas. Acercamiento ergonmico en el apoya cabezas, revistiendo de ergonoma adems por el tamao de las sillas. ngulo del reposa manos apto.

Desventajas:

Mal manejo de colores en la tapicera usando planos y fondos pixelados.Mal posicionamiento de formas.Incoherencia en forma en las tapas laterales de la silla. Los botones sujecin en la espuma presentan incomodidad.La tapicera utilizada no adecuada.

Anlisis de las tendencias

La gama ofrece mxima comodidad y ergonoma, nuevas ideas, gran cantidad de posibilidades de adaptar perfectamente el asiento a los deseos del consumidor, que cubran las necesidades bsicas.

[Setra Voyage]

Comodidad en serie

Los nuevos gneros y diseos denotan un perceptible plus en cuanto a confort y ergonoma surge de los cojines con muelles.los respaldos altosEl interior de espuma plstica. El diseo del respaldo reduce las vibraciones.

Confort de usoTodos los asientos presentan un peso ptimo y diseo ergonmico, lo cual se refleja positivamente en el peso total y, con ello, en la rentabilidad del autobs.

Mltiples posibilidades de variacin

Mediante un diseo en 3D se efecta una seleccin ptima de materiales, y el mejoramiento continuo de su diseo.

CARACTERISTICAS PARA EL DISEO

Caractersticas TcnicasObjetivosEsttica Estudios de Ingeniera Kansei y D&S Materiales de calidad Cumplimiento normativa Reducir volumen del asiento Medidas antropomtricas Disminuir espacio ocupado por componentes Aumentar espacio para piernas 3 cm. Materiales con grado de dureza adecuada Cumplimiento normativa Formas ergonmicas Normativa Ergonmica Dimensiones antropomtricas Medidas antropomtricas Ciclo de vida Cumplimiento normativa Nmero de accesorios Disminuir costes de produccin, facilitar mantenimiento Coste Materiales -15% Coste moldes -25% Tirada de gran volumen Versatilidad Ligereza Materiales -15% Nmero componentes -5% Resistentes Materiales Cumplimiento normativa Limpieza Cumplimiento normativa Diseo modular Aumentar ciclo de vida Extraccin de elementos sencilla y segura Cumplimiento normativa Colores Estudios de Ingeniera Kansei Complejidad de las formas Disminuir coste moldes Ubicacin de los elementos Normativa Ergonmica

Conclusiones

Las tendencias actuales de diseo de asientos se enfocan en brindar confort y entretenimiento para viajes de mediana y larga distancia.Se determinan los parmetros para el diseo ergonmico en funcin de las medidas antropomtricas de una poblacin en anlisis.Los materiales utilizados se centran en polmeros y compuestos para disminuir el peso y as obtener ahorro en su fabricacin.

CAPITULO IV DISEO CONCEPTUAL

En esta seccin se presentan los requerimientos a considerar por parte de los usuarios directos, as como las tecnologas disponibles a nivel nacional e internacional.

Busca plantear condiciones de confort y comodidad a los pasajeros segn diseos actuales de mercado.Optimizar materiales utilizados en la fabricacin de asientos para la disminucin del peso del mismo.Mejorar la calidad de los asientos respecto a los existentes en el mercado.

REQUERIMIENTOS DE LOS USUARIOS DIRECTOS

Acceso cmodo y seguroPasillo de circulacin amplioAsiento reclinable con cabeceraVisibilidad ptimaDistancia suficiente entre asientosCmodo soporte lumbarTemperatura interior ptimaServiciosSeguridad

QFD

DISEO CONCEPTUALEl diseo conceptual es una parte fundamental en el proceso de diseo de una mquina y a que en este se generan las posibles opciones a tomar en cuenta para el diseo final.En primer lugar se deben tomar en cuenta los requerimientos planteados para la necesidad a cubrir. La necesidad a cubrir en este caso es el diseo de un asiento ergonmico para bus interprovincial Ecuatoriano y los requerimientos planteados para el diseo del mismo se presentan a continuacin.

PRINCIPIOS DE SOLUCIONESANATOMA DE LA COLUMNA VERTEBRAL Esta presenta una doble curvatura en S, y es fundamental para mantener la posicin bpeda que es lo que nos caracteriza. As existen tres segmentos bien diferenciados: La Columna cervicalLa Columna dorsal La columna lumbar RECOMENDACIONES PARA ELABORAR UN PRODUCTO ERGONMICOSegn estudios de ergonoma el color ms recomendado es azul ya que es el color frio por excelencia y representa paciencia, estabilidad, seguridad, racionalidad. Es necesario disponer de una base de datos antropomtricos de la poblacinSe considera una muestra de la poblacin ambatea de 300 personas, adultos entre 18 y 40 aos de edad, de los cuales se ha obtenido sus percentiles y poder proyectar hacia toda la poblacin.que existe la necesidad de homologar un estudio cuya poblacin sea similar a la ecuatoriana.

ETAPASAl no contar an con un concepto o conceptos para el funcionamiento, se identificaron en primera instancia las probables etapas del sistema:Posicionamiento del usuario sobre el asientoTraslado del usuarioAccionamiento de subsistemas (reclinacin, amortiguacin, etc.) Desembarque del usuarioTeniendo estas probables etapas en el diseo a realizar, es menester que se cuente con un mecanismo encargado de realizar cada una de las etapas, es decir que el diseo incluya un: Mecanismo de reclinacin. Mecanismos de amortiguacin. Sistemas auxiliares (cinturn de seguridad, mesa plegable, etc.)

CONCEPTOSPara generar los posibles conceptos, se inici planteando la solucin al requerimiento que se consider ms importante que es el de contar con un sistema capaz de transportar al usuario de manera confortable procurando que sea eficiente y duradero en funcin del tiempo.Los conceptos partieron de la solucin de este requerimiento procurando despus abarcar cada uno de los dems requerimientos planteados.Los diseos generados fueron cuatro y se describen a continuacin, primero mostrando en una tabla con la solucin planteada para cada mecanismo y despus una descripcin de su funcionamiento.

MATRIZ MORFOLGICA

ESPECIFICACIONES TCNICAS FINALES

ESPECIFICACIONES TCNICASPARMETRORango MnimoRango MximoPeso asiento 16 Kg.25 Kg.Capacidad de carga de asiento81 Kg.95 Kg.Altura del cojn desde el piso38 cm.44 cm.Ancho asiento38 cm.49 cm.Longitud asiento42 cm.50 cm.Ancho codos 38 cm.64 cm.Ancho hombres38 cm.44 cm.Rango reclinacin12o42oDistancia entre asiento-asiento68 cm.76 cm.Costo de accesorios plsticos15 USD.20 USD.Costo telas y forros10 USD.15 USD.Costo acero de estructura, suelda y dems 20 USD.30 USD.Costo mano de obra5 USD.15 USD.Varios25 USD.15 USDCOSTO TOTAL DEL ASIENTO75 USD.95 USD

CONCLUSIONES FINALESExiste un nicho de mercado para introducir un nuevo producto, la rentabilidad del producto que se encuentra alrededor del 18% Las tendencias actuales de diseo de asientos se enfocan en brindar confort y entretenimiento para viajes de mediana y larga distancia.El modelo de asiento propuesto se basa en un diseo ergonmico y esttico que cumple con las Normas INEN 1323El peso del asiento, est por debajo del peso de la competencia entre 1 a 2 kilos de diferencia, que presenta, una ventaja en nuestro proyecto.El diseo del asiento interprovincial est basado en un estudio antropomtrico El uso de espuma de poliuretano y el uso de espesores adecuados en de estructura metlica de aluminio y/o acero proveern un bajo nivel de peso del sistema en cuestin.La esttica y ergonoma considerada en la forma del cojn y espaldar sern tpicos distintivos en l.