Diseño de alarma sonora de inclinación para el uso de montocargas contrabalanceados de capacidad no mayor a 4500 kg

Abstract

Este trabajo consiste en el diseño de una alarma sonora de inclinación para el uso de montacargas del tipo contrabalanceado de capacidad nominal de carga no mayor a 4500 kg, los cuales son usados en diversas aplicaciones en la industria manufacturera, construcción, alimentaria, minera, pesquera, entre otras. La tesis presenta una propuesta para prevenir los riesgos relativos al vuelco de un montacargas contrabalanceado. Para el diseño del prototipo se han tomado como referencia los criterios de estabilidad para la fabricación de montacargas contrabalanceados, recomendados por el estándar ANSI/ITSDF B56.1a - 2018 a los fabricantes. El diseño de la alarma sonora está basado principalmente por microcontrolador, un transductor de sonido o bocina y una unidad de medición inercial. Los ángulos de inclinación en los ejes longitudinal y transversal del montacargas son capturados por el sensor y se modelan con la teoría matemática de cuaterniones y rotaciones. Luego, en relación a los criterios de estabilidad, se plantea una serie de valores para la pulsación cíclica del sonido emitido por la bocina para las diferentes combinaciones de ángulos de inclinación longitudinal y lateral. Una alarma sonora es elaborada según el diseño y luego evaluada de acuerdo a los requerimientos de funcionalidad del estándar SAE J994 – 2014. Finalmente se plantean las conclusiones y recomendaciones.

This thesis consists in the design of a tilting audible alarm for using of counterbalanced forklifts whose capacity not exceeding 4500 kg. They are widely used in all types of industries such as manufacturing, construction, food, mining, fishing industry, among others. The thesis presents a proposal to prevent risks related to the overturning of a counterbalanced forklift. For the audible alarm design, the stability criteria for manufacturing counterbalanced forklifts recommended by the ANSI / ITSDF B56.1a - 2018 standard have been taken as a reference. Tilting audible alarm design is mainly based on microcontroller, sound transducer or speaker and IMU sensor (inertial measurement unit). The angles of inclination in the longitudinal and transverse axes of the forklift are captured by the sensor and modeled with the mathematical theory of quaternions and rotations. Then, according to the stability criteria previously referenced is proposed a series of values for the cyclic pulsation of the sound emitted by the alarm for the different combinations of longitudinal and lateral inclination angles. An audible alarm is developed according to the design and then confirmed according to the functionality requirements of the SAE J994 - 2014 standard. Finally, the conclusions and recommendations are presented.