SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
TECNM CAMPUS ATLIXCO
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Propuesta de diseño para Rack de la
planta purificadora, almacén y camioneta.
Elaborado por:
Ricardo Barrios Torres
NOMBRE DEL DOCENTE
Ing. Adrián Jiménez Castillo
ATLIXCO, PUEBLA
12 de mayo de 2025
La primera propuesta dada es el diseño de un Rack para 100 garrafones, pero respetando las dimensiones
dadas que son de 4.4 metros de largo X 2.20 metros de alto X 0.50 metros de ancho, solo entraron 98
garrafones.
El material seleccionado para la construcción de los Racks fue PTR de 1” X 1” calibre 14 ya que esta a
un precio accesible. A continuación, se muestra el modelo ensamblado de todos los cortes y uniones para
poder armarlo.
Ilustración 1. Vista isométrica
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Ilustración 2. Vista frontal
Ilustración 3. Vista lateral
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Ilustración 4. Vista acercada
Respetando las medidas dadas para su diseño, solo se modificaron un poco, las medidas del Rack
Ilustración 5. Medidas vista Frontal
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Ilustración 6. Medidas vista Lateral
Si hacemos un análisis dinámico en SolidWorks, donde se cargan los garrafones, podemos obtener los
siguientes datos:
Antes de hacer el análisis, se deben colocar los puntos de sujeción, para este análisis los puntos son los
siguientes:
Ilustración 7. Puntos de sujeción para el análisis
Se colocaron los puntos ahí porque es donde van las llantas para poder mover el Rack.
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Ilustración 8. aplicación de fuerza de 10 KG en las vigas que cargan los garrafones
Ilustración 9. Resultado del análisis estático
Como se observa en la ilustración 9, en las tensiones al momento de aplicar 10 kg en cada viga que
soportan los garrafones, nos arroja un valor de 0.003 MPa de Tensión mínima, y un máximo de 220.674
MPa de fuerza/área, este no supera el límite elástico del material ya que es de 250 MPa.
Ilustración 10. Resultado de análisis de desplazamientos.
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En los resultados de los desplazamientos que se muestran en la ilustración se observa que en la parte media
del Rack llega a tener un desplazamiento de 0.570mm lo cual no afecta demasiado al diseño.
Ilustración 11. Vista isométrica del análisis de desplazamientos
Para la propuesta de diseño del segundo Rack, se acorto un poquito ya que sobraban 16 cm, y no había
manera de poder alargar el espacio donde ira, se acorto y agrego un nivel más, pero a la mitad.
El material sigue siendo de PTR de 1” x 1” calibre 14. A continuación se muestra el diseño armado.
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Ilustración 12. Vista isométrica de la propuesta 2 de 42 garrafones
Ilustración 13. Vista frontal
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Ilustración 14. Vista lateral
Como se comento las medidas de este diseño, se modificaron un poco como se muestra en las siguientes
ilustraciones:
Ilustración 15. Vista frontal medidas
Ilustración 16. Vista lateral medidas
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Como se hizo en el diseño anterior también se harán simulaciones de fuerzas estáticas, para este análisis
de fuerzas, los puntos de sujeción son los siguientes:
Ilustración 17. Puntos de sujeccion
Se colocaron de esa manera ya que en la parte donde ira ubicada es plana y pegado a ella.
Ilustración 18. Aplicación de fuerzas en las vigas de carga
A las vigas se les aplico una fuerza de 98.1 N que es equivalente a 10 Kg por viga, por lo tanto, si son dos
vigas que sostienen al garrafón, serán 20 kg en todo ese punto.
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Ilustración 19. Resultados del análisis de fuerzas Rack
Analizando la ilustración 19 se observa que el punto con mayor esfuerzo es de 14.148 MPa y el mínimo,
es de 0.00 MPa, mientras que el límite elástico del material es de 250 MPa lo dando como resultado que
no se ha sobrepasado el límite elástico del material.
Pero si observamos el análisis de desplazamiento nos da como resultado lo siguiente:
Ilustración 20. Resultados del análisis de desplazamientos
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El estudio nos arroja que en el punto máximo de desplazamiento del material es de 0.063 mm un poco
mas de media decima de milímetro.
Y por último se presenta la propuesta para el rack de la camioneta, que consta de 2 pisos, en la planta baja
caben 10 garrafones acomodados de manera horizontal, y en la primera planta, entran 25 garrafones de
manera vertical, se propuso el diseño ya que no invade mucho la estructura de la camioneta,
manteniéndose al margen de la carrocería, el diseño es desmontable de la superficie de la camioneta y
cuenta con 2 puetas para el fácil acomodo de los garrafones.
Ilustración 21. Vista isométrica del diseño del rack, carrocería de la camioneta y garrafones.
Ilustración 22. Vista trasera.
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Ilustración 23. Vista lateral.
A continuación, se muestra la estructura del rack solita.
Ilustración 24. Vista isométrica de la estructura.
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Ilustración 25. Vista trasera de la estructura
Ilustración 26. Vista superior de la estructura.
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Presupuesto para su construcción
No. de
artículos
90 piezas
4 piezas
200 piezas
60 kg
1 pieza
4
30
2
8 piezas
Descripción
Perfil tubular cuadrado
(PTR) de 1”x 1” calibre
14
Perfil tubular cuadrado
(PTR) de 2”x 2” calibre
14
Disco de corte Metal
Fandeli
Soldadura 6013 1/8”
hercort
Malla De Metal Rombo
Acero Desplegable
Ventana portón Cal.10
Bisagras para puerta de
barril
Tornillos de 3/8” x 2”
con rondanas y tuercas
de presión
Zlumberlock Seguro
Para Puerta Cerradura De
Perno De Acero
Rueda de Poliolefina de
Uso Pesado - Giratoria
con Freno, 6 x 2", 152
mm x 48 mm
Precio unitario
Precio total
$399 (por 6 m)
$35,910
Referencias de compra
https://acortar.link/Sr2xNI
$490 (por 6 m)
$1,960
$797 (por 100 piezas)
$1,594
https://acortar.link/3q1rCi
$75 (por kg)
$4,500
construrama
$3,752
$3,752
$50
$200
https://acortar.link/wxyqtm
$5
$150
central de tornillos
https://acortar.link/gCCEho
https://acortar.link/tijOka
$160
$320
$594
$4,752
Total
$53,138
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https://acortar.link/Mn6470
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