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PROTECCION PARA DEPORTES ACUATICOS TESIS PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE LICENCIADO EN DISEÑO INDUSTRIAL PRESENTA EL ALUMNO JORGE MACIAS ESTRADA Centro de Investigaciones de Diseño Industrial • Universidad Nacional Autónoma de México TESIS CON FALLA DE ORIGEN 1994 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis está protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. -.. Amis padres A mis hermanos Amis amigos D.I. Jorge Acosta D.I. Alberto Vega D.I. Salvador Velasco D.l. Ma. José Nieto D.l. Cristina Guzmán Lic. Abe/ Salto lng. Be11iamfn Rodrlguez (INFRA) lng. Sergio del Moral (INFRA} lng. José Ma. Torres (S.C.T.} Dr. Erick Becker (Federación Mexicana de Tablave/a) ··., CHALECO SALVAVIDAS Introducción Análisis y justificación 2 Identificación de producto 4 Investigación 5 •Estudio técnico 5 •Normas de fabricación 7 • Bocetos e ilustraciones 12 •Ergonomla 12 •Materiales de fabricación 14 CASCO Introducción 17 Descripción de producto 20 Investigación 21 •Estudio técnico 21 • Craneometrla 24 •Normas de fabricación 28 •Materiales de fabricación 28 Procesos de producción 28 Estudio de mercado 30 Planos y epecificaciones 49 Conclusiones generales 60 Bibliografla 61 En los últimos años los deportes acuáticos han tenido un desarrollo vertiginoso por lo que cada vez son más la empresas que producen y las asociaciones que promocionan nuevos productos para este mercado. Serla importante iniciar mencionando que los deportes de mayor atractivo son los que implican cierto riesgo, ya sea por destreza o por la velocidad. Dentro de los depo~es acuáticos de alto riesgo podríamos mencionar los siguientes: motocicleta acuática ljetskíj, botes de poder, esqui acuático, yatismo, tabla vela (windsurf), etcétera. Aunque algunas asociaciones tienen reglamentado para determinados deportes el uso de casco y chaleco salvavidas el factor de seguridad no se cumple por completo. Analizando los diversos chalecos salvavidas podemos obseNar una tendencia de diseño que no ha cambiado en años. Aunque ya existen en el mercado diversos tipos de. chalecos ninguno garantiza que una persona exhausta o desvanecida permanezca con la cabeza fuera del agua, por lo que este proyecto busca mejorar esta condición de flotación en el chaleco y encausarla para mantener la cabeza fuera de la superficie. El otro punto importante es proteger a la zona encéfalocraneana, de posibles golpes durante la actividad deportiva. Buscar nuevos conceptos en diseño de artículos "·de protección para deportes acuáticos en este caso casco y chaleco salvavidas, asl como mejorar dichos productos de una D manera sencilla y sin mayores complicaciones tecnológicas serán los puntos a resolver. ANALISIS Y JUSTIFICACION. Según estadísticas realizadas por Gany Spurfock (Director de Venta y Marketing de Maquifadora Stearns) encontramos que el ahogamiento es la segunda causa de muerte por accidentes, en personas menores de cuarenta años y la tercera causa en personas de todas las edades. Ef 79% de las muertes son por accidentes en botes, tres de cada cuatro no utilizaron chaleco salvavidas. Debido al auge de dichos deportes es posible pronosticar que fa elaboración y desarrollo de equipos de seguridad y protección tendrán gran demanda por los usuarios. Es tarea del diseñador industrial buscar las diversas alternativas que cumplan con los aspectos de seguridad y estética en los productos de seguridad para los deportes acuáticos. OBJETIVOS GENERALES. Incrementar fa seguridad en fa práctica de deportes acuático. Proponer nuevos conceptos de diseño, en casco y chaleco salvavidas. Mejorar fa calidad de ambos productos sin mayores complicaciones técnicas. .11 Identificación del Producto Antecedentes históricos. La idea de los salvavidas surge de la obseNación del comportamiento de algunos materiales en el agua. La madera por sus caracterfsticas, flota por su ligereza, por fo que fué utilizada tanto para embarcaciones como para descanso o apoyo a pescadores que permanecían por largos periodos en el agua. En el Museo Británico de Londres se encuentra fo que se podría considerar como el primer salvavidas o artículo de flotación, que consiste en una piel de cabra inflada que se amarra al cuerpo por medio de cinturones. Curiosamente a fa par de esto se desarrolló el snorkel ya que el aire contenido en la piel seNía de suministro al pescador. Los dispositivos para ayudar a una persona que se ahoga pueden ser chalecos salvavidas, aro flotante, llanta, o tubos inflados que puedan impedir que el cuerpo se hunda. En el siglo XIX cuando fa natación se volvió muy popular inmediatamente se formaron organizaciones en Estados Unidos y en Europa que enseñaban técnicas de seguridad en el agua. Las asociaciones que desde 1 9 l 4 ofrecen seNicio y desarrollo de productos son: fa Royal Life Saving SeNice, Cruz Roja Internacional, la empresa británica Beaufort Air-Sea Equipment y fa U.S. Coast Guard. El salvamento en el siglo XX se ha mejorado gracias al uso de chamarras o chalecos que reemplazan al salvavidas con forma de dona: el diseño de chalecos de trabajo con flotablidad incorporada también ha sido objeto de importantes estudios en los últimos años ya que hay muchas 11 situaciones en las cuales no es necesario el uso de un traje completo de salvamento. Los chalecos han evolucionado hasta convertirse en complicados instrumentos que pueden conseguir ahora quienes esten dispuestos a pagar su alto precio. Por citar un ejemplo, el chaleco salvavidas (Mustang) diseñado por el investigador canadiense John Hayward es un ejemplo de diseño pensado para responder a ciertos requisitos especlficos, pero se ha criticado mucho por su complejidad y alto costo. Estudio Técnico El movimiento de los seres humanos y animales en la tierra es posible por la relativa rigidez de las· superficies sobre las cuales el cuerpo ejerce una fuerza de fricción causada por la resistencia al movimiento que, se traduce, en una reacción opuesta y con la misma intensidad. - El agua constituye un medio menos rígido (menos compresible) que Ja tierra, pero más "rígido que el aire. Comparada con diversos tipos de superficies, i::omo el aire a diversas altitudes y presiones, el agua sufre variaciones en sus propiedades, por ejemplo el agua salada, agua fría, agua caliente, agua de lago saturada de aceite, etcétera. Estas características físicas son aprovechadas por el hombre con fines terapéuticos o recreativos. La superficie de la tierra es capaz de soportar el peso del cuerpo y cualquier otra fuerza adicional, pero el agua sería incapaz. Este se hundirá hasta que el peso del agua desplazada iguale al peso del cuerpo (principio de Arquímedes). El cuerpo humano varía en su peso específico según las características de espesor de huesos o músculos, pero el promedio es mas o menos J , con respecto a la densidad del agua. Las personas con un peso especifico menor de 1 flotan y alguna parte de su cuerpo puede quedar sobre la superficie. La posición del cuerpo mientras flota depende de la relación del centro de gravedad y el volumen de agua desplazada. Los pulmones ayudan a la flotación creando un efecto de globo y como el total del volumen desplazado queda cerca de lacabeza, este será el centro de gravedad. En la (Ilustración ! j se muestra la relación del centro de gravedad (CG) del cuerpo y centro de sustentación o flotación (CB); A: la fuerza de flotación /8) y el peso (W/,crean un momento (MV) que obliga a una rotación del cuerpo para una posición de flote, que es el alineamiento vertical de los dos centros. B: Cuando el cuerpo flota en una posición horizontal el momento gira a éste hacia el agua pasando por el punto de balance de flotación lo que origina que el cuerpo se sume/ja totalmente.· /lustración ! ·W Con el nuevo diseño y la distribución, el chaleco salvavidas se distingue de los demás cambiando la idea que se tiene de uno tradicional. Es innovador al constar de dos dispositivos cuya función, al ser activados, se centra en mantener la cabeza fuera del agua, sin importar si el usuario está o no consciente. OBJETIVOS PARTICULARES Majorar el diseño haciendo espécial énfasis en la cabeza para mantenerla fuera del agua. Entre las caracterlsticas con que debe contar el chaleco salvavidas son: ser capaz de elevar a una persona en el agua en cuestión de segundos, cinco suele ser el tiempo acepado, debe hacerlo sin que la persona contribuya en absoluto, mantener una separación tal que el rosrro y la boca permanezcan fuera del agua y queden asl indefinidamente mientras usen el chaleco. Normalización El objetivo de la norma oficial Mexicana (NOM) es establecer las especificaciones y métodos de prueba que deben cumplir los chalecos salvavidas usados como: medio de salvamento, ó su segunda aplicación como dispositivos auxiliares para la instrucción de la natación. Definición: Chaleco salvavidas es un dispositivo de salvamento individual flotante que al colocarse a través de los brazos y sujetarse· al cuerpo por medios mecánicos permite a cualquier persona por un periodÓ mlnimo de 24 hrs. Especificaciónes: Que esté fabricado de material que tenga flotabilidad propia, quedando prohibidos los fabricados de fibra natural como el junco.viruta de corcho,corcho granulado y cualquier otro material granulado suelto. Que sea capaz de resistir una temperatura de -30. a +65° y un trato en condiciones desfavorables. Dimensiones: Para adulto debe tener un diámetro de 125mm; para niño un diámetro de 50mm. El chaleco debe estar diseñado de manera tal que permita a la persona que lo va a usar determinar fácilmente como ponérselo y ajustárlo con seguridad y rapidez, de acuerdo a su talla y peso. Resistencia Debe ser capaz de soportar el contacto violento con el agua. No debe alterarse por la acción de hidrocarburos ni por sus derivados. Soportar la exposición al fuego y a bajas temperaturas. Resistencia a la luz solar, al agua salina y agua cforada. No debe disminuir su flotabilidad a causa de su permanencia en el agua (debe mantener a flote a cualquier persona sin importar su talla, peso ó edad por un mlnimo de 24horas.) al término de este periodo se compara la flotabilidad inicial con la final, la diferencia entre ambas no debe ser mayor a un 5%. Muestreo y métodos de prueba Con el objeto de verificar sus caracterlsticas físicas, es indispensable someter estos chalecos salvavidas a una serie de pruebas por lo que se debe elegir el 4% de cada lote como muestra. El total de la muestra se debe someter a la prueba de ciclos de temperatura, que consiste en alternar la temperatura de -30 a +65º 1 O veces , una vez terminadas las pruebas los chalecos no deberan mostrar señales de contacción, agrietamiento o hinchazón. La prueba de resistencia a hidrocarburos solo se realiza es el 50% de la muestra, esta prueba consiste en sumergir los chalecos en diesel a una profundidad de 1 00 mm durante 24hrs a temperatura ambiente. Al término de la prueba los chalecos no deberán mostrar señales de descomposición o alteración de sus propiedades flsicas. Prueba de exposición al fuego se hace en el 50% de la muestra restante, esta prueba consiste ·en exponer los chalecos a la flama durante 2 segundos. Los chalecos no deben seguir ardiendo tras haber sido retirado de las llamas. Prueba de resistencia a la altura del tronco En esta prueba el chaleco se cie,¡ra del mismo modo que cuando lo lleva puesta una persona (ilustración 2). se aplica una fuerza de 900 N (90 kgf.J y 700 N (70 kgf.) en el caso de un chaleco para niño; durante 30 minutos. Al terminar la prueba no deben presentar señales de haber sufrido daños. (/lustración 2/ Cha1DCO salvavidas Boyancia El término boyancia se refiere al efecto de flotación y debe ser tal que ayude a la persona a flotar; que no presente tendencia a forzar al usuario a meter la cara bajo el agua, .y que por sus caracterlsticas no ofrezca restricciones al movimiento. Determinación de la boyancia (Material y equipo) -Balanza de resorte con una exactitud de .025 kg. ·Canastilla lo suficientemente amplia para contener la muestra a probar. ·Recipiente (tanque de agua) lo suficientemente grande para contener la canastilla con la muestra a probar, sin causar derrames de agua. -Pesas (cargas) para sumergir la canastilla si es necesario. ·Aparejo para posicionar la canastilla dentro o fuera del agua. Procedimiento La canastilla debe suspenderse en el agua hasta estar completamente sumergida en el tanque. si es necesario se adicionan pesos a la canastilla hasta que la masa sumergida sea aproximadamente de 18 kg. Posteriormente la masa debe ser pesada con una exactitud de .05 kg, y se anotará como M ¡. Posteriormente se saca la canastilla y se introduce la muestra, se sumergen totalmente en agua, asegurandose de que no quede aire atrapado en la muestra. Diez horas después se pesa la muestra y la canastilla obteniendo un valor M2 . la diferencia entre la masa sumergida de la canastilla vacfa M 1 y la masa sumergida de la canastilla con la muestra M2 , mutiplicada por 9.81 N,debe valorarse como la boyancia del artlcufo,con una exactitud de 0.1 N. Boyancia = M1- M2 x 9.81 N del articulo Relación de peso y boyancia Tabla 1 ¡niño) Masa corporal 10-16.5 16.5-26.S 26.5-38 ,.,_ 1 Boyancia máxima 15 22 30 '"" Tabla 2 (adulto) Masa corporal 50-65 65-85 85-105 ,,,_, Boyancla máxima 40 54 68 .... 11 Bocetos e ilustraciones. Descripción del producto. El sistema personal de flotación tipo chaleco, consta de tres elementos: El primero se sujeta a la caja torácica y sirve de sorporte para el flotador, se encuentra en la parte frontal sobre el pecho debajo del cuello y para el de la parte posterior en la espalda debajo de la nuca. (/lustración 3/ Los flotadores en su estado de uso se encuentran pegados al cuerpo en posición vertical. pero al entrar en contacto con el agua se acomodan horizontalmente colocandose a la altura del cuello y manteniendo asf la cabeza fuera del agua. (Ilustración 4/ El material a usar será polietileno espumado de alta densidad.cuyas caracterfsticas se mencionan más adelante. Ergonomía y Antropometría. Ergonómicamente el chaleco por su forma proporciona buenos puntos de sujeción que lo mantienen firmemente unido al cuerpo, estos puntos de apoyo se encuentran en la espalda media, y consiste de un cinturon de nylon ajustable, y que en su parte frontal se cierra por medio de un broche de seguridad, también llamado (fastener) , que <;omercialmente son de color negro y fabricados en poliestireno. (/lustración 4/ . ~,' ·: .. • ...... . ·' ·. ~'·.. .,.., .. . Polietileno espumado de alta densidad El polietileno se encuentra· en el grupo de los termoplásticos. Un termoplástico es un plástico que puede ser repetidamente reblandecido por calentamiento y endurecido por enfriamiento a través de un rango de temperaturas caracterlstico de cada tipo de plástico, este termoplástico en su estado suave puede ser moldeado por inyección, por extrusión o espumado mediante un proceso especial. Los artículos fabricados con termoplásticos generalmente pueden ser:maquinados, estampados, pegados, soldados o temoformados, como regla general. los termoplásticos pueden ser disueltos por solventes inorgánicos especificas. Componding o mezclado Consiste en mezclar con una secuencia preestablecida los componentes de la fórmula, en una máquina mezcladora que por centrifugación y fricción agrega temperatura a la mezcla para que los componentes queden adecuadamente combinados; es aquí en donde las propiedades flsicas y las caracterlsticas que determinan el material son dadas. Aunado a esto también se consideran los aditivos como retardante a la flama, aromatizantes, colorantes especiales, protector de rayos ultravioleta, etc. De lo anterior se deduce que la . calidad de un termoplástico esta determinada por sus componentes, además existen otros elementos que determinan la .calidad de un producto plástico, y es la maquinaria empleada y el herramental. 111 Caracter/sticas generales: - no es afectado por sales o ácidos inorgánicos -incoloro -insaboro· -atóxico - reduce el sonido - absorción de agua a 96hrs.en agua .30% - conductividad térmica 0.26 - 0.30 Presentaciones de espuma de polietileno Espesores Ancho Metros fracciones Millmetros de rollo lineales· cuadrados de pulgada 1132 .081 1.83 315 576 1/16" 1.57 1.83 210 384 3132" 2.36 1.83 140 256 118" 3.18 1.83 105 192 3/16 4.76 1.83 70 128 1/14 6.35 1.83 55 100 laminado de 112" a 3" de espesor Antecedentes históricos. El casco es una cubierta protectora para fa cabeza y es una de fas formas más universales de blindaje. Los asirios y los persas usaban cascos de piel (ilustración 5) y metal, pero fueron los griegos quienes llevaron fa fabricación de los cascos al punto máximo, af elaborarlos en bronce, algunos de los cuales cubrfan toda la. cabeza dejando un orificio muy pequeño para ver y respirar (ilustración 6). (ilustración 5) (ilustración 6). Los romanos desarrollaron diferentes formas de cascos, los más famosos son los de gladiadores, que daban excepcional protección para la cabeza, cara y cuello. · En el norte y occidente de Europa, hacia el año 1 200, los cascos eran de piel reforzados con varillas de forma hemisférica tomada de los cráneos humanos. Poco a poco el metal se fué incrementando hasta hacerlos completamente de una sola pieza metálica. Posteriormente surgieron cascos cillndricos con la parte superiqr plana, pero la experiencia demostró que una forma redonda permitirla mayor protección. Hacia el año 1500 se usaron sofisticados estilos que tenían sistemas de amarre para sl!ietarlos firmemente a la cabeza y que no se saliera durante el combate (ilustración 7). En el siglo XVI y XVII los cascos de ala ancha se hicieron populares. En el siglo XVIII y XIX con el desarrollo de nuevas armas los cascos cayeron en desuso. (/lustrac!on 7/ Reaperecen nuevamente en la Primera Guerra Mundial al ser utilizados como protección contra las partf culas o fragmentos metálicos de los ataques. En cuanto a las actividades deportivas, los franceses fueron los primeros en reglamentar el uso de cascos ( 1914) y fueron seguidos por los alemanes y después por el resto de Europa. El casco moderno está diseñado de manera redonda y hemisférica con un acabado liso para distribuir mejor el impacto. Está hecho de una superficie dura de material plástico o metálico y con un interior textil acolchonado, su peso oscila entre 0.5 y 1.8 kilogramos dependiendo del use> a que se destine. Descripción del producto. El casco se compone de dos piezas o carcazas .La primera cubre la parte frontal /protege los huesos frontal, temporal y parietalJ, la segunda carcaza la parte posterior /protege Jos huesos occipital, parte del temporal y del parietal! . Un tercer elemento que sirve de sistema de sujeción es el barbiquejo con el que se asegura el casco al mentón, evitando asl que se salga durante la calda. (/lustración 8/. (/lustración 8/ La ergonomía del casco busca cumplir Jos requerimientos de ligereza, campo visual (deberá permitir una visión de 120º a partir del plano medio sagital de la cabeza), además de proporcionar comodidad y seguridad. Entre los objetivos principales del casco estan hacer del este un elemento atractivo.no voluminoso para que el usuario se vea atraído hacia el producto. Estudio Técnico El esqueleto de la cabeza y cuello, consta de cráneo y huesos hioides y vértebras cervicales. · El cráneo constituye una caja protectora para el encéfalo, proporciona cavidades para los órganos de los sentidos especiales (visión, audición, equilibrio, olfato y gusto). · El cráneo consta de una serie de huesos que, en su mayor parte, están unidos por articulaciones inmóviles. Un hueso, el maxilar inferior o mandíbula, posee la libertad de movimiento y está unido al resto del cuerpo por una articulación sinovial llamada temporomaxilar. Los huesos del cráneo están formados por dos láminas, externa e interna, de sustancia compacta y una capa media de tejido esponjoso llamada diploe. La lámina interna es más delgada y frágil que la externa. El cráneo está recubierto por fuera y revestido por dentro por el periostio. Los huesos del craneo son de diversa forma y tamaño. La unión se establece mediante un tejido fibroso, las llamadas suturas de crecimiento. Una vez que esta zona se osifica, t~rmina el desarrollo del cráneo. En el recién nacido esta suturas son muy anchas sobre todo en la bóveda craneal, pudiendo ser palpadas, estas reciben el nombre de fontanelas. Con la osificación de las fontanelas y de las suturas en general, que se completa aproximadamente a los cuatro años de vida, terrnina el desarrollo del cráneo infantil y las posibilidades de cambiar de forma. El desarrollo de los senos paranasales: frontales, maxilares, etmoidales y esfenoides no termina hasta después de los catorce años por ello la expresión final de la cara se hace definitiva al final de la pubertad. Los indices del cráneo y la cara, permiten precisar la forma del esqueleto y establecer una clasificación de acuerdo con los individuos y las razas. Desarrollo craneofacial El cráneo y la cara no se desarrollan al mismo tiempo, ya que en el momento del nacimiento el cráneo está muy avanzado sobre la cara, que ocupa aún un lugar poco importante en la cabeza, la relación de tamaño es de 1 a 8. La cara se desarrolla muy rápido tanto que a los dos años la relación es de 1 a 6 y a los cinco años es de 1 a 4. En el adulto la relación se mantiene en estos valores. La relación entre el volumen de la cabeza y el cuerpo varia también. Al nacer la talla equivale a cuatro cabezas y media, en el adulto a siete cabezas. La irrigación sangulnea a la cabeza tiene dos principales zonas de flujo; la primera queda junto a la oreja y son las ramas de la vena y arteria superficial temporal, la segunda queda sobre la frente a la altura de las cejas y se llama arteria y vena supraorbital. (ilustración 9/ (ilustración 9/ Se tomó especial cuidado al diseñar el casco para no bloquear los puntos de irrigación ni maltratar el teji.do muscular y tegumentario (piel). ) Cefalometría La cefalometrla se ha desarrollado para dar respuesta al comportamiento y cambios de los diferentes huesos que conforman la cabeza durante su crecimiento. Históricamente el estudio del cuerpo humano empieza en el cuarto de disección y en primer término constituyó una disciplina descriptiva.Las variantes biológicas y genéticas en tamaño y forma estimularon el deseo de medir los huesos del esqueleto que resultó en la osteometrla de la cual la craneometrla es una subdivisión. La radiografía cefalométrica o cefalometrla aporta Jos ·fundamentos de las técnicas y principios en que se basan las radiografías de la cabeza para su estudio morfológico y el crecimiento cráneofacial. En el curso de los años se estandarizaron ciertas medidas y se aplicaron muestras seleccionadas de poblaciones para desarrollarestadísticas o promedios medianos. Estos estudios proporcionan datos útiles para obseNar los cambios morfológicos por crecimiento de la cabeza y evaluar las anormalidades. Al principio la craneometrla se aplicó para medir cráneos secos. Se desarrollaron marcas y medidas estándar pero esta técnica resultó ser la evaluación de un sujeto estático. No era posible realizar estudios seriados de los cambios ... P.or crecimiento. Posteriormente la técnica se desarrolló, se hicieron medidas sobre seres vivos y se perdió exactitud, ya que las marcas se 'obscurecieron el tejido blando que cubría era de espesores diferentes y no habla acceso a las estructuras profundas. La radiografía contribuyó con un método para registrar sombras de imágenes de tejidos blandos y duros de sujetos vivos en crecimiento. En 1931 se introdlljo la técnica radiográfica cefalométrica. El aspecto más importante de la radiografía cefalométrica reside en la estandarización por esto, la posición del paciente y la orientación de los rayos x debe ser la misma de tal forma que las diferentes impresiones puedan hacerse en forma sucesiva y en igualdad de condiciones. Las medidas se toman sobre marcas anatómicas identificables como la base esquelética y dentaria. La cefalometrla toma medidas de radiograflas laterales (ilustración I O), y frontales de capeza (ilustración I ! }. (ilustración I O} (ilustración 11) Se debe considerar una distancia de J .SOm al momento de sacar fa radiograffa para eliminar variaciones de aumento 'producidas por fas divergencias de los rayos x. El cráneo adulto tiene· un diámetro elfptico de · 30cm (± 3cm) y sólo en ocasiones patológicas rebasa esta medida. Protección del cráneo (coraza externa o concha) El objetivo principal es proteger a la cabeza contra impactos directos de diversos proyectiles (entendiendo por proyectiles cualquier objeto que choca contra otro). Para Ja elaboración de esta coraza se tomaron en cuenta los estudios de cranometrfa, un diseño biomórfico inspirado en el armadillo, y las normas de SECOFI (Secretarla de Comercio y Fomento industrial) con Jos requerimientos para la elaboración de cascos. Dentro de esta norma· la clasificación del casco ·queda de la siguiente manera: Casco tipo 1 (casco de seguridad) clase E (para otro tipo de protección no comprendido en la clase A (protección industrial, y clase O (vehlculos automotores) Posibles materiales para la elaboración de la coraza Elás!i.co.- pofietileno alta densidad por inyección. Este proceso es el más económico, permite una producción más rápida y con un costo menor. Para esto se requiere de un molde de acero tipo HI 3 (con alto contenido de cromo y niquel). Se requiere un espesor variable de 1 a 3mm. estando el máximo en la parte superior. Fibra de vidrio.- materiales (resina poliester y fibra de vidrio). Su proceso es por compresión y catalizado a una temperatura de J SOºC a 3 minutos. Fibra de carbono.- utiliza el mismo proceso que la fibra de vidrio. KsLJar.- utiliza el mismo proceso que fa fibra de vidrio. • Para todo caso el peso de fa carcaza no deberá exceder de 440g. que es el máximo aceptable para la comodidad del usuario. Espumado de poliuretano (Sistema de absorción de energía) Las espumas de poliuretano son el resultado de una reacción química que se activa por calor, o por la vaporización de un agente espumante.Este tipo de espumas son muy versátiles ya que cambiando el porcentaje de químicos en las formulaciónes se pueden obtener estructuras rígidas o flexibles y blandas. Las espumas se pueden· moldear o aplicar como recubrimiento pues se adhiere facilmente a la mayoría de las superficies.Un ejemplo de su uso son las espumas de uretano de alta densidad,comunmente usadas para moldear muebles o en la industria automotriz tableros. Algunas de las características más importantes de las espumas de uretano son: -Estabilidad térmica. ·Capacidad de no deformarse (memoria) -ligereza. -Recubrimiento plastisolado (proceso que por medio de inmersión en P.V.C. se consigue una piel sintética.) -absorción de energía. Segmentación de mercado Composición de la población por edad En la estructura por edades de la población mexicana se observa que la composición por sexo muestra una situación cercana al equilibrio en el total de la población. De la siguiente tabla se deduce el número potencial de posibles usuarios de equipo para deportes acuáticos: . Edad 10-14 10'389,092 15-19 9'664,403 20-24 7'829, 163 25-29 6'404,502 30-34 5'387,619 35-39 4'579,116 40-44 3'497,770 45-49 2'971,860 50-54 2'393,791 55-59 1'894,484 60-o más )'611 317 TOTAL 56'623,117 Distribución de la población según ingreso mensual 1990 El Censo captó los ingresos por trabajo de la población ocupada con un total de 23'403,413 en la República Mexicana. As/ en 1 990 el 7 .2% declaró no percibir ingresos, en tanto que el 56% declaró percibir ingresos equivalentes hasta 2 veces el salario mínimo. En un estrato medio se ubica el 24. 9% de los ocupados con ingresos superiores a 2 y hasta 5 salarios mínimos. En el otro extremo el 7.2% declaró percibir ingresos superiores a 5 salarios m_ínimos. Los posibles compradores potenciales se encuentran en el estrato medio que representa el 24. 9% , en el estrato alto que representa el 7 .6%, y en un estrato "no especificado" que representa el 4.3% Estrato medio, de 3 a 5 salarios mínimos Estrato alto, más de 5 salarios mínimos Estrato no especificado TOTAL 2'283,543 1780,769 1'000 237 5'064,549 Como salario mínimo que deben recibir en efectivo los tabajadores por jornada ordinaria de trabajo en 1994 serán los que se señalan a continuación: Area geográfica "A" Area geográfica "B" Area geográfica "C' NS 15.27 N$14.19 N$12.89 *Datos obtenidos del Diario Oficial de la Federación 13 de diciembre de 1993. Precios en el mercado de otros productos La siguiente investigación se realizó en los diferentes comercios como: tiendas especializadas en artículos deportivos (Martí,Benotto,Rhoda.), así como en tiendas departamentales y de autoservicio; todo esto con el fin de dar un parámetro comparativo entre los nuevos productos y los existentes. ·marca: Bel/ ·precio: NS 260.00 ·origen: E.U. -marca: Rhode Gear ·precio: NS 260.00 -origen: E.U. -marca: Carrera ·precio: NS 220.00 -origen: E.U. -marca: Gyro ·precio: NS 300.00 -origen: Italia -marca: Edge ·precio: NS 250.00 -origen: E.U. ·marca: Specialized ·precio: NS 270.00 ·origen: E.U. Cascos (1 NS 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 o CHALECO CASCO Promedio de costos en el mercado ·marca: Martf ·precio: NS 200.00 -origen: México ·marca: Larca ·precio: NS 180.00 -origen: México ·n:iarca: H. O. Sports ·precio: NS 270.00 -origen: E.U. -marca: Cypress Garden ·precio: NS 11 0.00 -origen: México ·marca: O'Neíff ·precio: NS 350.00 -origen: E.U. Ch alece• Perfil del usuario El mercado para estos productos es muy amplio puesto que desde temprana edad, 1 O hasta 50 años promedio, personas de ambos sexos practican algún tipo de deporte acuático, entre los más comúnes encontramos el esqui acuático con un 45%, surf 13% o un similar, motocicleta acuática 26%, tabla vela (wind surf) 5%, yatismo 5%, kayakismo 3%, y el 3% restante otras actividades. La anterior encuesta fue realizada a 1 00 personas predominantemente de clase media alta en 2 importantes playas del Pacífico de la República Mexicana. De el total de encuestados se encontró que sólo el 78% usan chaleco salvavidas regularmente, y un 13% usa casco y chaleco. El resto de los encuestados , están conscientes de la importancia que representa usar equipo de protecci<?n para estas prácticas deportivas, pero no. lo usan por desidia. . Encuesta Edad Sexo (M) (F) 1 .- ¿Practka ud. alguno de los siguientes deportes acuáticos? a) Motocicleta acuáticaD b) Esqui D c) Tabla vela D d)Surr o e) Yatismo D ~ Kayac O g) Otros ______ _ 2.- ¿Acostumbra usar chaleco salvavidas? (SI) (NO) 3.- ¿Acostumbra usar casco 7 (SI) (NO) 4.- ¿ Estarla interesado en comprar estos artículos? (SI) (NO) 5.- ¿ Cuánto pagarla por ellos? Casco: Chaleco: a) NS 150.00 o a) NS 150.00 o b) NS 200.00 o b) NS 200.00 o c) NS 300.00 o c) NS 300.00 o d) Otro d) Otro . 6.- ¿ Considera importante usar ~quipo para fa práctica de deportes acuáticos. (SI) (NO) ) J' J De un total de 100 (cien) personas encuestadas los resultados quedaron de la siguiente manera: Edad: 10-20 12% 21-30 40% 31-40 35% 41-50 10% 51-60 3% Sexo Masculino 65% Femenino 35% 1 .-¿Practica usted alguno de los siguientes deportes acuáticos? a) Motocicleta acuática 26% b) Esqui 45% c) Tabla vela 5% d) Surf 13% e) Yatismo 5% f) Kayac 3% g) Otros 3% 2.-¿Acostumbra usar chaleco salvavidas? SI 78% NO 22% 3.-¿Acostumbra usar casco? SI 13% NO 87% 4.-¿Estarla interesado en comprar estos artlculos7 SI 64% NO 36% 5.-¿Cuanto pagarla por ellos? QlS(Q a) N$150 b) N$200 c) N$300 d) Otros CHA!ECO a) N$150 b) N$200 c) N$300 d) Otros 55% 42% 3% 63% 33% 2% 2% (más barato) 6.-¿Considera importante usar equipo para la práctica de deportes acuáticos? SI 92% NO 8% Centros turfsticos con mayor afluencia en la Rep.úbli.ca Mexicana La afluencia turfstica y el cálculo de visitantes nacionales y . · extranjeros, se obtiene por medio de un seguimiento mensual a través de un programa llamado "Cuestionario Hotelero" llevado a cabo por la Secretaria de Turismo desde el año 1985. Del total de los visitanes, el turismo extranjero representó el 69.3% del total de visitantes.Por otra parte, Cancun destacó como el centro de playa con mayor ocupación al acumular un promedio de 68% que representa 1 .6 millones de personas; en segundo termino encontramos a Los Cabos, Bahlas de Huatulco, lxtapa, seguidos de Acapufco, Manzanillo, y Puerto Vallarta. Con estos datos se puede establecer como estrategia de venta para los productos, la distribución y renta de los mismos en estos centros turfsticos. Costos Materia prima directa (Chaleco) Pieza Piezas Precio NS Total {por unidad) {materia prima.maquila y acabado) - Polietileno 2 4.50 9.00 espumado LO c-202 • Polietileno 6.13 6.13 espumado LO e- 201 • Forro 14.13 14.13 de Nylon • Cinturon 2.50 2.50 de Nylon c-303 •Hilo 1.50 1.50 •Velero 6 .40 2.40 e- 301 - Hebilla 3.50 3.50 c-304 • Banda elástica 2 3.00 6.00 e- 302 Unitario N$ 45.16 Materia prima directa (Casco) Pieza Piezas Precio NS Total (por unidad) (materia prima.maquila y acabado) - Carcazas 2 12.68 25.36 Polietileno HD c-400. 405 - Espumado de 2 6.50 13.-00 Poliuretano c-410. 415 - Calcomania 2.50 2.50 devinil •Tornillos 4 1.50 4.50 c-425 - Barbiquejo 6.50 6.50 c-420 •Velero 4 .so 2.00 c-430 Unitario N$ 53.86 Total de materia prima N$ 99.0Z M::ino de obra directa NS mensual Importe - 1 operador de inyección. 366.48 366.48 - 3 Obreros ( ensamble y acabado). 366.48 1099.44 - 2 depto. de empacado. 366.48 732.96 N$ 2189.88 - Fondo de retiro 2% NS 43.97 - lnfonavit 5% NS 109.49 -Activo fLlo 2% NS 43.97 N$ 197.43 Mano de obra indirecta NS mensual Importe * 1 encargado de 624.00 624.00 mantenimiento * 1 SupeNisor 1248.00 1248.00 de producción N$ 1872.00 - Fondo de retiro 2% NS 37.44 - lnfonavit 5% NS 93.60 - Activo fLlo 2% NS 37.44 N$ 168.48 Total de mano de obra N$ 4 427.79 - Renta -Luz -Agua CantiÓad en base al 1 00% 80% 70% 90% 1500.00 1000.00 120.00 .Depreciación de Herramental NS mensual 1200.00 700.00 108.00 N$ 2008.00 La máquina de inyección que se requiere para producir el casco debe ser de por lo menos 200 a 250 toneladas de cierre para producir por minuto 2 pzas., y dependiendo del sistema de enfriamiento hasta 4. El precio del molde de acero con alto contenido de cromo y niqueles de NS24,000 c/u y el costo por hora de máquina es de NS l 00.00. El plástico de uso común es polietileno de alta densidad para inyección . .Depreciación por pieza inyectada *Vida promedio del molde 1 '000,000 pzas. - Molde= NS 0.04 - Suaje = NS 0.02 0.06 ( produccion mensual } pzas. x 12000 NS 120.00 Total de gastos indirectos N$ 2728.00 Costo total de_producción - Materia prima 99.02 - Mano de obra 4427.79 - Gastos indirectos 2728.00 de producción .Gastos de distribución • Gastos de venta : - 2 Vendedores - 1 Chofer - Fondo de retiro 2% - lnfonavit 5% -Activo f[jo 2% TOTAL N$ 7 ZS•l.81 NS mensual 936.00 312.00 Importe 1872.00 624.00 N$ 2496.00 NS mensual 49.92 124.80 49.92 N$ 224.64 .Gasms...d.e administración - Renta -Luz -Agua -Teléfono - Diseñador 2 -Contador - Secretaria - Fondo de retiro 2% - lnfonavit 5% -Activo füo 2% Cantidad NS mensual en base al 1 00% 20% 1500.00 300.00 30% 1000.00 300.00 10% 120.00 12.00 100% 350.00 350.00 N$ 962.00 NS mensual Importe 3000.00 6000.00 1872.00 1872.00 936.00 936.00 N$ 8808.00 176.16 440.00 176.16 N$ 792.32 Totaldeg~ - Gastos de venta NS 2693.64 - Gastos de administración NS 9600.32 TOTAL N$ 13 255.63 Gastosfyos Mano de obra Gastos indirectos Gastos de distribución Gastos variables Materia prima NS 4 427.79 NS 2 728.00 NS 13 255.63 N' 20411.42 NS 45.16 (chaleco) NS 53.86 (casco) N$ 99.02 * Precio de venta al público (por unidad) Casco NS 230 Chaleco - NS 200 CASCO Ingreso = Precio x éantidad Ingreso= Costo Total -+ Punto de Equilibrio (PE) Venta al público NS 230 - NS 54 Costo variable Margen de contribución = NS 176 CT=CF+CV ( x = cantidad) PE= 230 X= NS 20 411.42 + 54 X 230 X - 54 X= 20 4) ) 176X= 20 411 x = 20 41 1 I 17 6 = 1 1 6 pzas. PE= 116 pzas '"•'" '"" ·-------.··--···· CHALECO Ingreso = Precio x Cantidad Ingreso= Costo Total - Punto de Equilibrio (PE) Venta al público NS 200 - NS 45 Costo variable Margen de contribución = NS 155 CT=CF+ CV 1 x = cantidad) PE= 200 X= NS 20 411.42 + 45 X 200 X - 45 X= 20 41 1 155 X= 20411 x = 20 41 1 / 1 55 = 132 pzas. PE= 132 pzas t. .- ~ 1 ! i ª . -. . • t , '. [JI 1.1 . l. I i . ¡sL ---= = ------ ~ iil ~ ;; ... "' § u .. T 1 -> - ' . : . • - ' - ¡ , ·· - - _ , __ __ __ __ __ _ ES TA TE SIS NO DE BE SA LIR DE LA BIB LIO TE CA ' ¡ + I' '1 1 1 1 ·: 1 i' 1 ! ' 1 11 ! 1 : 1 11 1 rl : ¡ .-- -- -- -- -- "- -- .u .u .:J I ! --·-----L--· .. ' IN' k'.:OORo :.>} MOOIFICAcroNEs JAu;oR1zo loeSERv 1 ~- _~.,.: ~- J 1 400 410 430 VELCRO 4 PE 425 TORNILLO 4 ALUMINIO J COMERCIAL 420 BARBIQUEJO 1 NYLON 41~ ESPUMADO P. 1 POLIURETANO 1 INYECCION 410 ESPUMADO F. CARCAZA P. 1 PE-HD INYECCION 40~ 400 CARCAZA F. NUM NOMBRE CANT. J MATERIAL JORGE MACIAS CIDI UNAM CASCO DESPIECE ISOMETRICO "'! ~ l ~ ~ 1 "'I ~ 1 ~ ~ ~ ~ .. , .. '.'\ ) ) -_, ) .., ..; '"' ..; ) -:; ;J ";J j n r . ~) .; J . ¡ - -,, ¡ l l 5 E J 1 : ~ ~ ¡.1. 1 -+ 1 1 -+ - - • 1 1 - · · - - · .. - ·- - ·· n - - - 1 i - + - 1 < ,;; .. ,. 1 .r - - ¡ - - - - ; < ¡;; ~ . ---- '-'"- ---1 1 i 'l !JI 1 ·¡ -. - - - - - - - - - - - - - - - - - - ~ N · - - - - - · - - " ' - _ , _ , _ , _ . . _ _ . _ , - - - _J _ 1 1 -+ - ' '_ j Bennet Degan S. Factores humanos en la recoo/ogla moderna México-Continental l 965, 788p. Donald H. Enlow Manual sobre crecimiento facial Buenos Aires. lnter-Médica l 975 427p Enciclopedia de la Nueva Tecnología Editorial Sarpe Vol. 4 1 98 J Erank H. Netter Anatomla y Eisiologla Barcelona-México, Salvat 235p. G.Baca Urbina Evaluación de Pmyectos 2a edición Me graw Hill lnteramericana México l 990 284p.Marlene J. Adrián Johm M. Cooper Biomechanics of human movements Benchmark 1989, 762p. M. Lataljet, A. Ruiz Liard Anatomla humana 2a. 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( Subdirector de obras y apoyo operativo ) ISSSTE. lng losé Maria Torres ( Puertos y Marina Mercante ) SCT. Dr Erick Becker ( Asociacion Mexicana de Tablavela ) ~ ~ Depto. de Seguridad Industrial ( INFRA) Grupo UBEIDA Plásticos espumad.os s a de c v Portada Índice Introducción Análisis y Justificación Identificación del Producto Estudio Técnico Casco Introducción Descripción del Producto Estudio técnico Protección del Cráneo Segmentación del Mercado Planos Bibliografía
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