Tutoriales

sábado, 11 de junio de 2011

Construcción de un secador solar de frutas y verduras

La utilización de un secador solar proporciona varias ventajas desde el punto de vista práctico y económico. Si se cuenta con un medio para conservar los alimentos, el desperdicio que se puede tener a causa de una sobreproducción se ve reducido; se pueden comprar productos en temporada, cuando son más baratos, y conservarlos deshidratados para utilizarlos cuando estén fuera de época; deshidratando frutas se pueden obtener golosinas nutritivas, saludables y económicas evitando el consumo de productos chatarra. Desde el punto de vista de una sociedad igualitaria este proyecto fomenta el trabajo en equipo, mejora la alimentación y la economía, y reduce el consumismo de productos chatarra o embasados por empresas transnacionales, las cuales utilizan una gran cantidad de conservadores. Además, se promueve el consumo de los productos de la zona y se ayuda a los productores a mejorar el aprovechamiento de sus cosechas. Este tipo de proyectos fortalece la cohesión de grupos y propicia una mayor relación entre productores e instituciones educativas que pudiesen apoyar en el mejoramiento de los diseños, fomentando la colaboración y solidaridad de estudiantes con las iniciativas ciudadanas. Una vez que seleccionamos el tema, el siguiente paso consistió en definir lo mejor posible las características del proyecto, para lograrlo realizamos una búsqueda de información sobre diferentes tipos de secadores solares y su principio de funcionamiento. Esta búsqueda se hizo en internet y preguntando a amigos y conocidos que conocían del tema. Encontramos que a nuestro alrededor existen personas con conocimientos especializados que nos pueden ayudar, siendo indispensable que nosotros tengamos claro qué es lo que deseamos hacer, es decir, saber preguntar. Finalmente, se elaboró un diseño preliminar del secador, esto nos permitió identificar los componentes principales del secador solar. Estos componentes se describen en la siguiente sección, pero básicamente son el colector solar y la cámara de secado. Uno de los requerimientos del proyecto es aprovechar al máximo los objetos que podamos encontrar en nuestro entorno cercano y reutilizarlos. Considerando esto y comprendiendo las características de los componentes principales de secador, nos dimos a la tarea de buscar objetos que pudiésemos utilizar para construir el colector solar y la cámara de secado. Buscamos en nuestras casas y en varios tianguis donde venden objetos de segunda mano. Encontramos los dos elementos, uno en casa, un intento fallido de “jardín Zen” que podríamos utilizarlo como colector solar y en un tianguis encontrarnos una caja que utilizaban para guardar pequeñas cosas, esta sería la cámara de secado. Ambos componentes se muestran en la siguiente imagen:
Posteriormente, el grupo se reunió para discutir la forma como construiríamos el secador solar a partir de los objetos a reutilizar. Se presentaban varios problemas a resolver: (a) armar el colector solar, (b) armar la cámara de secado (c) Ensamblado de la cámara de secado y el colector solar (d) ubicar las perforaciones para el flujo de aire. La actividad de resolución de problemas promueve la colaboración y la identificación al interior del grupo de trabajo. Asimismo, se descubren la habilidades de cada uno de los participantes, está es la parte que consideramos más gratificante de la experiencia, donde se fortalece el respeto y la conciencia de equipo entre los participantes. Es importante hacer énfasis en que para poder llevar a cabo esta actividad de resolución de problemas es indispensable que los integrantes del grupo se haya preparado en el tema, coincidan y comprendan los objetivos del proyecto y que exista compromiso con el grupo. Finalmente, pusimos manos a la obra. Nosotros mismos nos sorprendimos de que pudimos armar nuestro primer secador solar en un solo día. Una vez armado el secador procedimos a probarlo con algunas frutas: manzana y plátano así como jitomate cherry. Posteriormente nos reunimos para intercambiar comentarios y observaciones sobre el producto terminado y la dinámica de trabajo. En esta etapa, nuevamente surge la colaboración al identificar de manera grupal algunos aspectos por mejorar. Principio de Funcionamiento El secador solar elimina la humedad de los alimentos por medio de absorción de la humedad al circular un flujo de aire caliente a través de los alimentos. Existen varios tipos de secadores solares, el que nosotros implementamos es de tipo indirecto, donde el colector solar y la cámara de secado están separados. Su principio de funcionamiento es el siguiente: el aire entra a temperatura ambiente al colector solar y es calentado en él por efecto invernadero, una vez calentado el aire en el colector éste tiende a circular por efecto de una diferencia de presión, circulando hacia la cámara de secado, el aire caliente con la humedad extraída de los alimentos es expulsado por una chimenea, este proceso continúa cíclicamente mientras el colector solar se encuentre expuesto a la radiación solar. En la siguiente figura se pueden este principio de funcionamiento y los dos principales componentes del secador solar.
Colector Solar Utilizamos un colector solar del tipo de colector plano, su función es calentar el aire dentro de una caja cubierta con un vidrio, en la cual se incrementa la temperatura del aire que se encuentra en su interior como resultado del efecto invernadero. Para mejorar el aprovechamiento de la captación de calor, el fondo de la caja se pinta de color negro mate. El colector debe colocarse inclinado y requiere que en la parte inferior tenga una entrada de aire a temperatura ambiente, en la parte superior debe tener una salida para emisión del aire caliente hacía la cámara de secado. Cámara de secado La cámara de secado consiste de una caja cerrada dentro de la cual se colocan charolas con rejillas que permiten el flujo de aire caliente a través de los alimentos. Su función es el secado de los alimentos, este secado se lleva a cabo por circulación del aire caliente proveniente del colector solar. Al ser una cámara cerrada impide la exposición directa de los alimentos a la radiación solar, favoreciendo la conservación de las propiedades nutritiva de los alimentos. Para la salida del aire caliente con la humedad extraída de los alimento se instala una chimenea en la cámara de secado. Construcción. Como se mencionó anteriormente, uno de los requerimientos del proyecto es la construcción del secador solar utilizando componentes de reuso. La forma como se construyeron los dos principales componentes se describe a continuación. Colector solar. Utilizamos una caja de madera que había servido para construir un jardín zen, por lo que tenía algunas divisiones de madera que hubo que eliminar. Una vez retiradas las separaciones cubrimos el fondo con una bolsa de plástico negro. Para la entrada de aire se realizaron seis perforaciones en el frente y para evitar la entrada de insectos se coloco en ellos tela de alambre. Para mantener más tiempo el calor en el colector, colocamos algunas piezas de carbón, los travesaños de madera que se aprecian en la tercera y cuarta imagen se colocaron para mejorar el fijado de la cubierta plástica y para evitar que el carbón que colocamos se deslice, dado que el colector tendrá una posición inclinada. Finalmente, colocamos una cubierta de acrílico transparente. El uso de vidrio en vez de acrílico es más apropiado, sin embargo siguiendo el requisito de reutilización de partes, utilizamos un acrílico que alguien tenía en casa y no utilizaba.
Cámara de secado. Utilizamos una caja de madera que había servido para guardar objetos como lápices y artículos de oficina varios. La caja era ideal para ser usada como cámara de secado ya que estaba totalmente cerrada y tenía una puerta deslizable. Para acondicionarla sólo fue necesario realizar las perforaciones necesarias para el paso del aire caliente proveniente del colector solar, así como una perforación más para la chimenea. Finalmente se colocaron guías para colocar las bandejas de secado, utilizando material que encontramos por ahí. Las charolas las construimos provisionalmente con tela de alambre, sin embargo, como se trata de manejo de alimentos, se recomienda que las charolas sean de acero inoxidable o, en su defecto, de plástico, de tal forma que puedan lavarse cada vez que vaya a colocarse alimento.
Ensamblado El ensamblado de los componentes principales se realizó de tal manera que pudiese ser desensamblado fácilmente, con la finalidad de poder experimentar con diferentes materiales e instalar algún tipo de medición de temperatura, pero sobre todo para poder mostrarlo con fines didácticos. Esto lo logramos utilizando un travesaño de soporte para nivelar la cámara de secado debido a la inclinación necesaria en el colector solar, y uniéndolas por medio de bisagras. Se agregó un aseguramiento adicional por medio de una aldaba para evitar que el aire derribe a la cámara de secado. Finalmente, para lograr la inclinación del colector solar se utilizaron dos ménsulas.
Costos del proyecto Como comentamos anteriormente, uno de los requisitos del proyecto es la reutilización de componentes. La construcción del secador solar cumplió ampliamente con dicho requerimiento, ya que el costo de armado fue mínimo. Si bien las dimensiones del secador solar son reducidas, su valor didáctico y los resultados obtenidos son bastante buenos. A continuación se presenta una lista de los componentes utilizados; podemos observar que el material que tuvimos que comprar fue mínimo.
Resultados. El resultado obtenido fue bastante satisfactorio. Una vez terminado, inmediatamente realizamos algunas pruebas de deshidratado. Utilizamos jitomate cherry, plátanos y manzanas. El tiempo de secado fue en promedio de tres días, este tiempo depende de lo soleado que esté el día. La calidad del deshidratado fue bastante buena a pesar de ser la primera vez que lo hacíamos y que por lo tanto aún nos falta desarrollar habilidad y experiencia en cuanto al proceso de preparación de los alimentos para el deshidratado y control de los tiempos que deben permanecer los alimentos en el secador.
El secador construido es de gran valor experimental, ya que nos es muy útil para probar diferentes procedimientos de preparación previa de los alimentos a deshidratar. Por ejemplo, para evitar la oxidación se puede utilizar una solución ácida (limón), para mejorar su sabor se pueden bañar con una solución salina, etcétera. También podemos experimentar los tiempos que deben permanecer los alimentos dentro de la cámara de secado. Finalmente, el conocimiento adquirido en la construcción del secador solar es muy útil para emprender la construcción de uno de mayor capacidad, mejorando muchos aspectos con respecto del actual, por ejemplo, mejorar el flujo de aire ya sea con un mejor diseño de la chimenea, o auxiliarlo con un sistema de ventiladores movidos por una celda fotovoltaica. Proyecto para alumnos del 4º año del Instituto Privado Amanecer Miguel Angel Berezosky Fuente: http://micalentadorsolar.com.mx
Share:

viernes, 10 de junio de 2011

Construccion de un Horno Solar

Horno solar
Aunque a muchos nos cueste creerlo, el horno solar es una cocina eficiente y duradera; la energía solar no se emplea únicamente para desarrollar aparatos que generen electricidad o calefacción, sino también ha llegado a formar parte de los electrodomésticos. Hornos solares, cocinas solares, calentadores solares y muchos otros nos brindan las mismas comodidades y facilidades que los electrodomésticos convencionales pero con unas pocas diferencias: no contaminan y nos ahorran dinero en el consumo de energía. En este escrito haremos referencia al horno solar, este fue uno de los primeros electrodomésticos creados a base de energía solar y los resultados que se han obtenido con su rendimiento son excelentes; es cierto que su uso no se ha expandido en gran forma pero se estima en unos 5 o 10 años más su producción habrá crecido en un 30%.
Utilidades
El horno solar es un aparato que se ha construido con el fin de ahorrar energía, es capaz de sustituir a elementos parecidos como parrillas o estufas evitando la emanación de hidrocarburos que contaminan el medioambiente y el efecto invernadero; sin lugar a dudas, una de las soluciones para evitar el uso de hidrocarburos y demás sustancias contaminantes, es utilizar un horno solar. Habitualmente estos artefactos poseen en su parte delantera un dispositivo de captación solar, se lo llama a este “30-60”; su nombre proviene de dos posiciones que pueden ser utilizadas dependiendo de la orientación del sol. Por ejemplo, si colocamos el horno sobre su cara pequeña estaremos en posición 30, la cual es ideal cuando los rayos son muy inclinados, es decir, durante el amanecer, atardecer o en invierno. Pero, si lo ubicamos sobre su parte más grande, entonces podremos captar los rayos solares que son menos inclinados, éstos se generan durante el mediodía y el verano.
Construccion de horno solar
Todo aquél que posea un poco de tiempo y maña puede hacer un eficiente horno solar, se necesitan materiales sencillos: pintura negra, madera, papel de aluminio, recipiente negro, ¼ de papel ilustración y vidrio de 44 cm x 44 cm. Una vez que contamos con lo necesario procederemos a utilizar la madera para hacer un cajón cuya base será a gusto pero debe coincidir con las medidas del vidrio. Cuando éste esté listo se pintará de negro por fuera, de esta forma el calor será atraído rápidamente y se calentará el objeto con facilidad; el interior del horno solar estará forrado con papel de aluminio, allí dentro colocaremos el recipiente negro que albergará los alimentos que cocinaremos. Una vez hecho esto, colocaremos el vidrio que nos ayudará a guardar el calor que entra, al mismo tiempo será el encargado de subir la temperatura interna; a un extremo de la caja colocaremos una tabla forrada, de un solo lado, de papel de aluminio, su otro lado estará pintado de negro; la parte forrada irá colocada de tal forma que pueda reflejar los rayos solares hacia el interior de la caja. Se colocará el alimento que se desee cocer y esperaremos entre 2 y 3 horas, el tiempo dependerá siempre de la intensidad de los rayos del sol; el horno solar puede utilizarse para cocer todo tipo de verduras como al mismo tiempo para cocer arroz u hornear pan.
Ventajas y desventajas de los hornos solares
El horno solar nos brinda más de una ventaja, primeramente debemos recalcar que es una alternativa para disminuir el consumo de productos contaminantes como los hidrocarburos los cuales generan el dióxido de carbono y el metano. Es una opción excelente para aquellos países pobres que no pueden acceder a electrodomésticos o estufas; es de bajo costo y puede utilizarse en casi todos los lugares con materiales sencillos, y por último hacemos hincapié en su capacidad de cocinar cualquier tipo de alimento. Entre las desventajas, señalamos que tarda un tiempo considerable para cocer la comida y para muchos puede considerarse una gran pérdida de tiempo; y su otra particularidad es que su uso dependerá siempre de la intensidad de los rayos solares por lo que no puede utilizarse en días de invierno. Fuente: http://www.instalacionenergiasolar.com
Share:

domingo, 5 de junio de 2011

Construyendo una PC

Share:

sábado, 4 de junio de 2011

Un poco de humor

Share:

Uso del calibre

En el grafico animado vemos como se realiza una medicion con un calibre. Luego de ajustar la pieza con el calibre se busca la coincidencia de las guias milimetricas, y asi obtenemos las medidas exactas de nuestro objeto.
Share:

miércoles, 23 de marzo de 2011

Introduccion al Sistema Binario

Introducción al sistema binario

A finales de la década de 1930, Claude Shannon mostró que utilizando interruptores que se encontraban cerrados para "verdadero" y abiertos para "falso", se podían llevar a cabo operaciones lógicas asignando el número 1 a "verdadero" y el número 0 a "falso".

Este sistema de codificación de información se denominó binario. Es la forma de codificación que permite el funcionamiento de los ordenadores. El sistema binario utiliza dos condiciones (representadas por los dígitos 0 y 1) para codificar información.

Desde el año 2000 AC, los seres humanos han contado utilizando 10 dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). Esto se denomina "base decimal" (o base 10). Sin embargo, las civilizaciones antiguas, e incluso algunas aplicaciones actuales, utilizaron y continúan utilizando otras bases numéricas:

  • Sexagesimal (60), utilizada por los Sumerios. Esta base se utiliza actualmente en nuestro sistema de cronometraje, para los minutos y los segundos,
  • Vigesimal (20), utilizada por los mayas,
  • Duodecimal (12), utilizada en el sistema monetario del Reino Unido e Irlanda hasta 1971: una "libra" valía veinte "chelines", y un "chelín" valía doce "peniques". El actual sistema de cronometraje también se basa en doce horas (algo que se traduce en el uso que se le da en Norteamérica),
  • Quinario (5), utilizado por los mayas,
  • Binario (2), utilizado por la tecnología digital.

El bit (dígito binario)

El término bit (abreviado con la minúscula b) significa dígito binario, y corresponde al número 0 o 1 en la numeración binaria. Es la unidad de información más pequeña que puede manipular una máquina digital. Es posible representar esta información binaria:

  • con una señal eléctrica o magnética que, más allá de un cierto nivel, representa el 1,
  • a través de la aspereza o profundidad de los hoyos de una superficie,
  • utilizando circuitos eléctricos, componentes eléctricos que poseen dos condiciones estables (una que representa al 1 y la otra al 0).

Por lo tanto, el bit se puede establecer con uno de dos estados: tanto con 1 como 0. Con dos bits, se pueden obtener 4 condiciones diferentes (2x2):

0 0
0 1
1 0
1 1

Con 3 bits, se pueden obtener ocho condiciones diferentes (2x2x2):

Valor binario de 3 bits Valor decimal
000 0
001 1
010 2
011 3
100 4
101 5
110 6
111 7

Con un grupo n de bits, es posible representar 2 n valores.

Valores de los bits

En un número binario, el valor de un bit depende de su posición, empezando desde la derecha. Como las decenas, centenas y millares en un número decimal, el valor de un bit se incrementa por dos a medida que va desde la derecha hacia la izquierda, como se muestra en el siguiente cuadro:

Numero binario11111111
Valor27 = 12826 = 6425 = 3224 = 1623 = 822 = 421 = 220 = 1

Conversión

Para convertir una cadena binaria en un número decimal se debe multiplicar cada bit por su valor, y luego sumar los productos. De esta forma, la cadena binaria 0101 en número decimal sería:

23x0 + 22x1 + 21x0 + 20x1
= 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1
= 5

El byte

El byte (abreviado con la mayúscula B) es una unidad de información compuesta por 8 bits. Se puede utilizar para almacenar, entre otras cosas, un carácter, como por ejemplo una letra o un número.

Agrupar números en cúmulos de 8 facilita su lectura, así como agrupar números en grupos de tres hace más legibles los millares cuando se trabaja en base decimal. Por ejemplo, el número "1.256.245" se lee mejor que "1256245".

Por lo general, una unidad de información de 16 bits se denomina palabra.

Una unidad de información de 32 bits se denomina palabra doble (o también, dword).

Para un byte, el menor número posible es 0 (representado por ocho ceros: 00000000), y el mayor es 255 (representado por ocho unos: 11111111), que permite la creación de 256 valores diferentes.

27 =128 26 =64 25 =32 24 =16 23 =8 22 =4 21 =2 20 =1
0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1

Kilobytes y megabytes

Durante mucho tiempo, la informática fue una ciencia inusual ya que utilizaba diferentes valores para sus unidades, diferentes a las del sistema métrico (también llamado "sistema Internacional"). Los usuarios de ordenadores aprendían con rapidez que 1 kilobyte estaba compuesto por 1024 bytes. Por este motivo, en diciembre de 1998, la Comisión Electrotécnica Internacional intervino en el tema. (http://physics.nist.gov/cuu/Units/binary.html). La lista siguiente incluye las unidades estandarizadas de la IEC:

  • Un kilobyte (kB) = 1000 bytes
  • Un megabyte (MB) = 1000 kB = 1.000.000 bytes
  • Un gigabyte (GB) = 1000 MB = 1.000.000.000 bytes
  • Un terabyte (TB) = 1000 GB = 1.000.000.000.000 bytes

Nota ¡Advertencia! Algunos programas (e incluso algunos sistemas operativos) aún utilizan la notación anterior a 1998, que mostraremos a continuación:
  • Un kilobyte (kB) = 210 bytes = 1024 bytes
  • Un megabyte (MB) = 220 bytes = 1024 kB = 1.048.576 bytes
  • Un gigabyte (GB) = 230 bytes = 1024 MB = 1.073.741.824 bytes
  • Un terabyte (TB) = 240 bytes = 1024 GB = 1.099.511.627.776 bytes

El IEC también definió el kilo binario (kibi), al mega binario (mebi), al giga binario (gibi) y al tera binario (tebi). Se definieron de la siguiente manera:

  • Un kibibyte (kiB) vale 210 = 1024 bytes
  • Un mebibyte (MiB) vale 220 = 1.048.576 bytes
  • Un gibibyte (GiB) vale 230 = 1.073.741.824 bytes
  • Un tebibyte (TiB) vale 240 = 1.099.511.627.776 bytes

En algunos idiomas, como el francés y el finlandés, la palabra byte no empieza con la letra "b", pero la mayor parte de la comunidad internacional prefiere el término en inglés "byte". Esto da las siguientes notaciones para kilobyte, megabyte, gigabyte, y terabyte:

kB, MB, GB, TB
Nota Observe el uso de la mayúscula B para distinguir Byte de bit.

Esta es una captura de pantalla del programa HTTrack, el navegador de Internet fuera de línea más popular, que muestra cómo su utiliza esta notación:

Captura de pantalla de HTTrack

Operaciones binarias

En el sistema binario se pueden realizar operaciones simples tales como adición, sustracción y multiplicación.

Adición en el sistema binario

La adición en el sistema binario sigue las mismas reglas que en el sistema decimal: Se comienza agregando los bits que tienen menor valor (aquellos que se encuentran en la derecha) y se lleva el valor al siguiente lugar cuando la suma de dos bits en la misma posición es más grande que el valor mayor de la unidad (en sistema binario: 1). Luego, este valor se transporta al bit de la siguiente posición.

Por ejemplo:

0 1 1 0 1
+ 0 1 1 1 0
- - - - - -
1 1 0 1 1

Multiplicación en el sistema binario

La tabla de multiplicación en el sistema binario es simple:

  • 0x0=0
  • 0x1=0
  • 1x0=0
  • 1x1=1

La multiplicación se realiza calculando un producto parcial para cada múltiplo (sólo los bits que no contiene 0 darán un resultado que no contenga ceros). Cuando el bit del múltiplo es cero, el producto parcial es nulo; cuando es equivalente a uno, el producto parcial se forma con el multiplicando, alternado un número X de veces, donde X es igual al peso del múltiplo del bit.

Por ejemplo:

0 1 0 1 multiplicando
x 0 0 1 0 múltiplo
- - - - - -
0 0 0 0
0 1 0 1
0 0 0 0
- - - - - -
0 1 0 1 0

Share:

sábado, 18 de septiembre de 2010

Los mecanismos de transmisión

Que es un mecanismo?

Un mecanismo esta compuesto por un conjunto de elementos que cumplen una función para lograr un fin especifico

Para que se usan los mecanismos?

Utilizamos máquinas de forma cotidiana. La mayoría de ellas incorporan mecanismos que transmiten y/o transforman movimientos. El diseño de máquinas exige escoger el mecanismo adecuado, no sólo por los elementos que lo componen, sino también por los materiales y medidas de cada uno.

Los mecanismos de transmisión

Los mecanismos de transmisión se encargan de transmitir movimientos de giro entre ejes alejados. Están formados por un árbol motor (conductor), un árbol resistente (conducido) y otros elementos intermedios, que dependen del mecanismo particular. Una manivela o un motor realizan el movimiento necesario para provocar la rotación del mecanismo. Las diferentes piezas del mecanismo transmiten este movimiento al árbol resistente, solidario a los elementos que realizan el trabajo útil. El mecanismo se diseña para que las velocidades de giro y los momentos de torsión implicados sean los deseados, de acuerdo con una relación de transmisión determinada.

Tornillo sin fin - corona

Este mecanismo permite transmitir el movimiento entre árboles que se cruzan. El eje propulsor coincide siempre con el tornillo sin fin, que comunica el movimiento de giro a la rueda dentada que engrana con él, llamada corona. Una vuelta completa del tornillo provoca el avance de un diente de la corona. En ningún caso puede usarse la corona como rueda motriz. Puede observarse un tornillo sin fin en el interior de muchos contadores mecánicos.

Engranaje cónico

Es un mecanismo formado por dos ruedas dentadas troncocónicas. El paso de estas ruedas depende de la sección considerada, por lo que deben engranar con ruedas de características semejantes. El mecanismo permite transmitir movimiento entre árboles con ejes que se cortan. En los taladros se usa este mecanismo para cambiar de broca. Aunque normalmente los ejes de los árboles son perpendiculares, el sistema funciona también para ángulos arbitrarios entre 0º y 180º. Las prestaciones del mecanismo son parecidas a las del engranaje recto.

Engranaje recto

Está formado por dos ruedas dentadas cilíndricas rectas. Es un mecanismo de transmisión robusto, pero que sólo transmite movimiento entre ejes próximos y, en general, paralelos. En algunos casos puede ser un sistema ruidoso, pero que es útil para transmitir potencias elevadas. Requiere lubricación para minimizar el rozamiento. Cada rueda dentada se caracteriza por el número de dientes y por el diámetro de la circunferencia primitiva. Estos dos valores determinan el paso, que debe ser el mismo en ambas ruedas.

Poleas

El mecanismo está formado por dos ruedas simples acanaladas, de manera que se pueden conectar mediante una cinta o correa tensionada. El dispositivo permite transmitir el movimiento entre ejes alejados, de manera poco ruidosa. La correa, sin embargo, sufre un desgaste importante con el uso y puede llegar a romperse. Hay que tensar bien, mediante un carril o un rodillo tensor, para evitar deslizamientos y variaciones de la relación de transmisión. No es un mecanismo que se use demasiado cuando se trata de transmitir potencias elevadas.

Articulación universal

La articulación universal o Junta de Cardan resulta útil para transmitir potencias elevadas entre ejes que se cortan formando un ángulo cualquiera, próximo a 180º. Este mecanismo de puede encontrar en el sistema de transmisión de muchos vehículos. Una pieza de cuatro brazos, con forma de cruz, mantiene unidas las horquillas que hay en el extremo de cada eje, permitiendo la movilidad del conjunto. El sistema es bastante robusto y, si se usan dos juntas mediante un árbol intermedio, el giro puede transmitirse a árboles alejados de ejes no paralelos. En este caso, el árbol intermedio sufre esfuerzos de torsión considerables.

Ruedas de fricción

El movimiento de giro se transmite entre ejes paralelos o que se cortan formando un ángulo arbitrario, entre 0º i 180º. Como en el caso de los engranajes, hay ruedas de fricción rectas y tronco cónicas. El mecanismo está formado por dos ruedas en contacto directo, a una cierta presión. El contorno de las ruedas está revestido de un material especial, de forma que la transmisión de movimiento se produce por rozamiento entre las dos ruedas. Si las ruedas son exteriores, giran en sentidos opuestos.

Sistema compuesto de poleas

El mecanismo está formado por más de dos poleas compuestas unidas mediante cintas o correas tensas. Las poleas compuestas constan de dos o más ruedas acanaladas simples unidas a un mismo eje. En el caso más sencillo, se usan tres poleas dobles idénticas, de forma que la rueda pequeña de una polea doble conecta con la rueda grande de la polea siguiente. Así se consiguen relaciones de transmisión, multiplicadoras o reductoras, mayores que en el sistema simple.

Transmisión por cadena

Las dos ruedas dentadas se comunican mediante una cadena o una correa dentada tensa. Cuando se usa una cadena el mecanismo es bastante robusto, pero más ruidoso y lento que uno de poleas. Todas las bicicletas incorporan una transmisión por cadena. Los rodillos de la cadena están unidos mediante eslabones y, dependiendo del número de huecos, engranan con uno o varios dientes de las ruedas. En algunas máquinas, la rueda menor suele llamarse piñón, y la rueda mayor plato.. Utilizando este mecanismo se consigue que las dos ruedas giren en el mismo sentido.

Tren de engranajes compuesto

El mecanismo está formado por más de dos ruedas dentadas compuestas, que engranan. Las ruedas compuestas constan de dos o más ruedas dentadas simples solidarias a un mismo eje. En el caso más sencillo, se usan tres ruedas dentadas dobles idénticas, de forma que la rueda pequeña de una rueda doble engrana con la rueda grande de la rueda doble siguiente. Así se consiguen relaciones de transmisión, multiplicadoras o reductoras, muy grandes. Efectivamente, su valor viene dado por el producto de los dos engranajes simples que tiene el mecanismo.

Tren de engranajes simple

El mecanismo está formado por más de dos ruedas dentadas simples, que engranan. La rueda motriz transmite el giro a una rueda intermedia, que suele llamarse rueda loca o engranaje loco. Finalmente, el giro se transmite a la rueda solidaria al eje resistente. Esta disposición permite que el eje motor y el resistente giren en el mismo sentido. También permite transmitir el movimiento a ejes algo más alejados.

 

Share:

domingo, 5 de septiembre de 2010

Mecanismos y Maquinas

Les dejo unos links donde encontraran casi de todo lo que estamos dando en mecanismos y maquinas. Mecaneso Cajas de Cambio
Share:

lunes, 16 de agosto de 2010

Maquinas-movimientos

En las máquinas se emplean 2 tipos básicos de movimientos, obteniéndose el resto mediante una combinación de ellos: Movimiento giratorio, cuando el operador no sigue ninguna trayectoria (no se traslada), sino que gira sobre su eje. Movimiento lineal, si el operador se traslada siguiendo la trayectoria de una línea recta (la denominación correcta sería rectilíneo). Estos dos movimientos se pueden encontrar, a su vez, de dos formas: Continuo, si el movimiento se realiza siempre en la misma dirección y sentido. Alternativo, cuando el operador está dotado de un movimiento de vaivén, es decir, mantiene la dirección pero va alternando el sentido. Leer Mas
Share:

Transmision

TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO A LAS RUEDAS. PUENTE TRASERO Y DIFERENCIAL.

1. Explica la constitución y características de los diversos sistemas de transmisión.

2. Describe la función del acoplamiento deslizante de la transmisión.

3. Cita las ventajas e inconvenientes de las juntas cardan.

4. ¿Qué es una junta homocinética?

5. Describe la misión del par cónico.

6. Explica las diferencias que existen en la estructura de un puente trasero rígido y otro para suspensión independiente de las ruedas.

7. ¿Qué es un engranaje hipoide?

8. Explica la necesidad del diferencial.

9. Describe la constitución y funcionamiento del diferencial.

10. Describe los diferentes tipos de juntas homocinéticas utilizados en los automóviles.

11. Enumera las verificaciones que deben realizarse en el puente trasero.

12. Explica el proceso de reglaje del conjunto piñón-corona.





1. Explica la constitución y características de los diversos sistemas de transmisión.

Dependiendo de la ubicación del grupo motopropulsor en el vehículo, los sistemas de transmisión del movimiento a las ruedas son diferentes. Encontrándonos con dos grupos:

Vehículos con motor y tracción delanteros, o con motor y propulsión traseros, en donde el secundario de la caja de velocidades termina en un piñón cónico, que da movimiento a una corona, que a su vez lo transmite directamente a las ruedas por medio de sendos ejes de transmisión, emplazados transversalmente en el vehículo.

En los vehículos con motor delantero y propulsión trasera, el movimiento se transmite desde la caja de velocidades al par cónico de reducción (emplazado en el puente trasero) por mediación de un eje hueco llamado árbol de transmisión, que esta emplazado en sentido longitudinal al vehículo. Este sistema de transmisión esta constituido por: una caja de velocidades, árbol de transmisión y puente trasero. El movimiento procedente de la caja de velocidades es cambiado de sentido en 90° y es reducido al mismo tiempo en el par cónico emplazado en el puente trasero. En su extremo posterior, el árbol de transmisión termina en la junta cardan que transmite el movimiento al eje de entrada del puente trasero. De este último lo toman las ruedas por medio de palieres que pasan por el interior de los tubos.

Esta última disposición es la considerada como convencional y fue muy utilizada hasta hace unos años, en que fue sustituida casi por completo en los vehículos de turismo, por un sistema de tracción delantera.


2. Describe la función del acoplamiento deslizante de la transmisión.


Debido al movimiento vertical del puente trasero, el cual altera constantemente la longitud del árbol de transmisión, se hace necesaria la posibilidad de aumentar o disminuir esta longitud, adaptándola a la requerida en cada caso en función de los movimientos del puente trasero. Esto se consigue con un acoplamiento deslizante, que se coloca del lado de la salida de la caja de velocidades, como se muestra en (3) y en (9) de la figura. En el caso de árbol partido, se dispone además de un cojinete (10) en el extremo posterior del árbol intermedio.

La Fig. 5.3 muestra un árbol de transmisión cuyo acoplamiento deslizante (9) permite las variaciones de longitud. Este dispositivo esta formado por un manguito estriado interiormente con el que ensambla la punta estriada del árbol de transmisión (5). El manguito (9) se une en este caso al eje (1) de salida de la caja de cambios por medio de la junta elástica (2), fijada en (3) y en (7) al eje de salida y al manguito deslizante, respectivamente. En su extremo posterior, el árbol de transmisión termina en la junta cardan (10) que transmite el movimiento al eje de entrada (13) del puente trasero.

1.jpg

Fig. 5.3. Acoplamiento deslizante de la transmisión.


3. Cita las ventajas e inconvenientes de las juntas cardan.


Ventajas:

La principal ventaja de la junta cardan es la de poder transmitir elevados esfuerzos de rotación.

Inconvenientes:

El principal inconveniente, es que cuando los ejes unidos por la junta giran desalienados, el de salida se adelanta y retrasa periódicamente respecto al de entrada, en función de la disposición que ocupan entre sí. Como consecuencia de ello, los engranajes de la caja de cambios y el puente trasero quedan sometidos a variaciones de su velocidad angular y, por lo tanto, a esfuerzos alternos que aumentan su fatiga. Cuanto mayor sea el ángulo formado por los ejes unidos a la junta, mayor es la fluctuación de la velocidad angular del eje de salida, por cuya causa las juntas cardan sólo son utilizables para desviaciones angulares máximas de 15°.


4. ¿Qué es una junta homocinética?


Para compensar las variaciones periódicas de la velocidad angular debidas a la presencia de la junta cardan, se disponen dos de éstas, una a cada extremo del árbol de transmisión, de manera que sean compensados los adelantos y retrasos del árbol conducido en la segunda junta cardan.
El acoplamiento de estas dos juntas cardan se denomina acoplamiento homocinético o junta homocinética.


5. Describe la misión del par cónico.


El giro del motor, que llega al puente trasero por medio del árbol de transmisión (Fig. 5.8), tiene que aplicarse a las ruedas que están situadas en un eje perpendicular al del árbol de transmisión, por lo que ha de cambiarse el giro en un ángulo de 90°, lo cual se consigue por medio del par cónico formado por el piñón cónico y la corona. El piñón cónico o piñón de ataque recibe el movimiento del árbol de transmisión y lo comunica a la corona, que por mediación del mecanismo diferencial, lo pasa a los palieres y a las ruedas.

2.jpg

Fig. 5.8. Estructura del puente trasero.

3.jpg

Fig. 5.9. Disposición del montaje del conjunto par cónico y diferencial.


6. Explica las diferencias que existen en la estructura de un puente trasero rígido y otro para suspensión independiente de las ruedas.

En la Fig. 5.10 se muestra el despiece de un puente trasero de tipo convencional (rígido), en el cual los palieres o semiejes (9) quedan alojados en las trompetas (6), apoyándose por su extremo interior en el conjunto diferencial (5), del cual recibe el movimiento, mientras que por el extremo exterior se apoyan en la trompeta por medio del rodamiento (8). A la caja del diferencial (5) se fija la corona (4), que recibe movimiento del piñón de ataque (3), alojado en la carcasa del diferencial, apoyado sobre ella por medio de los cojinetes (1) y (7).

4.jpg

Fig. 5.10. Despiece del puente trasero.

En otros casos, como el representado en la Fig. 5.11, los palieres van al descubierto y enlazan con las ruedas por interposición de juntas universales, que permiten los desplazamientos de las ruedas con respecto al puente en la marcha del vehículo, ya que el puente está fijado al chasis en estos casos (suspensión independiente de las ruedas traseras).

5.jpg

Fig. 5.11. Disposición de montaje del puente trasero con suspensión independiente de las ruedas.



7. ¿Qué es un engranaje hipoide?


Tanto el piñón cónico como la corona disponen de un dentado helicoidal, atacando el primero a la segunda un poco por debajo de su centro (Fig. 5.13). Esta disposición recibe el nombre de engranaje hipoide. Y presenta la ventaja de que resulta más adecuada a las carrocerías de piso bajo que se utilizan en los vehículos actuales, ganando en estabilidad del mismo. Por otra parte, con esta disposición existe un mayor nº de dientes de piñón en contacto con la corona aumentando su diámetro con respecto a ella, lo que supone una mayor robustez.

6.jpg

Fig. 5.13. Engranaje hipoide del conjunto piñón-corona.


8. Explica la necesidad del diferencial.


Debido a que esta constatado que las ruedas de un automóvil, ante una trayectoria curva, realizan diferentes trazados, lo cual implica que la rueda interior hace un recorrido menor que la rueda exterior, lo cual provocaría (si estuvieran unidas directamente a la corona del par cónico) el arrastre o patinado de una de las ruedas.

Debido a esto, es necesario montar un mecanismo que permita el giro de las dos ruedas motrices a distintas velocidades, al mismo tiempo que transmite a las mismas el esfuerzo motriz. Esto se consigue con la implantación de un mecanismo diferencial, que en las curvas permite dar un mayor nº de vueltas a la rueda exterior y disminuye las de la interior, ajustando el giro de cada rueda al recorrido que efectúa.


{mosgoogle right}9. Describe la constitución y funcionamiento del diferencial.

(Fig. 5.18) Esta constituido por la corona (2), que se une a la caja del diferencial por mediación de tornillos como el (1), y en su interior se aloja el mecanismo diferencial, formado por los satélites (7, en nº de dos generalmente) y los planetarios (4) y (9). Los satélites se montan sobre el eje (6) que va alojado en la carcasa (3), de manera que puedan girar libremente en él; pero son volteados por la caja (3) cuando gira la corona (2).

Engranados con los satélites se montan los planetarios, cuyos ejes de giro se alojan en la corona y caja del diferencial respectivamente, pudiendo girar libremente en ellos con interposición de casquillos de fricción. A los ejes de los planetarios se unen a su vez los palieres, que transmitirán el movimiento a las ruedas.

El conjunto queda ensamblado como muestra el detalle de la figura, apoyado en la carcasa del puente trasero por interposición de cojinetes de rodillos troncocónicos, situados en ambos lados de la corona y caja de diferencial respectivamente.

7.jpg

Fig. 5.18. Despiece del diferencial.

Constituido así el mecanismo, cuando la corona empieza a girar impulsada por el piñón de ataque (Fig. 5.19), arrastra con ella a la caja del diferencial (B), que en su giro voltea a los satélites (C) y (D) que, actuado como cuñas, arrastran a su vez a los planetarios (E) y (F), los cuales transmiten el movimiento a las ruedas haciéndolas girar en el mismo sentido y con igual velocidad mientras el vehículo marche en línea recta; pero cuando toma una curva, la rueda interior ofrece más resistencia al giro que la exterior (al tener que recorrer distancias desiguales) y, por ello, los satélites (C) y (D) rodarán un poco sobre uno de los planetarios (el correspondiente a la rueda interior) multiplicando el giro en el otro (el de la rueda exterior). De esta manera, lo que pierde en giro una rueda lo gana la otra, ajustándose automáticamente el giro de cada una de ellas al recorrido que le corresponda efectuar en cada curva. Igualmente, las diferencias de trayectoria en línea recta, debidas a diferencias de la presión de inflado de los neumáticos, irregularidades del terreno, etc., son absorbidas por el diferencial.


8.jpg
9.jpg
Fig. 5.19. Diferencial ensamblado.


10. Describe los diferentes tipos de juntas homocinéticas utilizados en los automóviles.


o Uno de estos tipos de juntas es la constituida por dos juntas cardan (Fig. 5.22), donde el giro alterado por una de ellas es rectificado por la otra, transmitiéndose así una rotación uniforme a las ruedas cualquiera que sea su orientación.

10.jpg

Fig. 5.22. Junta homocinética cardán.

o En el otro extremo de la transmisión (generalmente del lado de unión a la caja de cambios), suele disponerse una junta deslizante trípode, que permite las variaciones de longitud de la transmisión que se producen con los movimientos oscilantes y de orientación de las ruedas. El tipo de junta trípode deslizante (Fig. 5.23) consiste en un trípode (2) formado por tres pernos en los que se acoplan los rodillos (3), que se alojan en tres ranuras cilíndricas del cajeado (4, donde pueden deslizarse) el cual, a su vez, va estriado al planetario del diferencial. En el trípode (2) se aloja a su vez el palier (1), estriado sobre él, resultando de todo ello una junta homocinética deslizante.


11.jpg

Fig. 5.23. Junta trípode deslizante del lado de la caja de velocidades.

o Otras veces del lado de la rueda se monta una junta homocinética del tipo de bolas, provista de seis bolas de acero mantenidas en una jaula apropiada y que pueden deslizarse en unas gargantas tóricas formadas en los semiárboles conductor y conducido. (Fig. 5.26)

12.jpg

Fig. 5.26. Junta homocinética de bolas.



11. Enumera las verificaciones que deben realizarse en el puente trasero.


o Comprobación de la carcasa (27), la cual no debe tener deformaciones ni grietas en su superficie y los alojamientos de retenes y cojinetes se encuentran en perfecto estado.
o Los engranajes del par cónico (8) y (25), así como los satélites (33) y planetarios (35), no deben presentar desgastes excesivos, roturas ni deformaciones. Cuando se desmonte la corona, en su posterior montaje sobre la caja del diferencial deben de utilizarse tornillos nuevos e impregnarlos con un sellador.
o Comprobación de los cojinetes de apoyo (17 y 22, Fig. 5.29) del piñón de ataque y (7) y (38) del conjunto corona-diferencial, no debiendo presentar anomalías de ningún tipo. Observar que los rodillos no estén picados y que las pistas no presenten deformaciones ni huellas de desgastes.

13.jpg

Fig. 5.29. Despiece del puente trasero.

o Comprobación de los espaciadores y arandelas de reglaje, no deben presentar desgastes ni deformaciones.
o Con el conjunto diferencial ensamblado (Fig. 5.31), se verificará con una galga de espesores el juego lateral de cada planetario, que no ha de superar los 0.15 mm., se sustituirán las arandelas de empuje por otras de mayor espesor.

14.jpg

Fig. 5.31. Verificación del juego lateral del planetario.


o En la operación de ensamblado del conjunto par cónico-diferencial, se impregnarán convenientemente sus componentes del aceite adecuado, debiendo observar durante esta fase una escrupulosa limpieza.
o Al ajustar el piñón de ataque, acoplaremos sus cojinetes de manera que no exista juego entre ellos, pero tampoco excesiva dureza.
o El montaje del conjunto corona-diferencial requiere también una operación de reglaje, que determine el posicionamiento de la corona con respecto al piñón.


12. Explica el proceso de reglaje del conjunto piñón-corona.


15.jpg

Fig. 5.30. Marcas de identificación y reglaje del conjunto piñón-corona.

Se realiza simultáneamente durante la operación de ensamblado del conjunto par cónico-diferencial, ajustamos el conjunto piñón-corona, siguiendo el orden establecido en la Fig. 5.32, ajustamos 1º la posición del piñón de ataque (fases 1 y 2) y después la corona (fase 3), para terminar con la verificación de la posición y contacto de los dientes de ambos (fase 4).

16.jpg

Fig. 5.32. Proceso de reglaje del conjunto piñón-corona.

Esta verificación se realiza impregnando la corona con un colorante y haciéndola rodar una vuelta completa arrastrada por el piñón. Si la huella de contacto entre ambos es correcta, Fig. 5.28, el ajuste está bien realizado; en caso contrario deberá repetirse este ajuste corrigiendo la posición del piñón de ataque o de la corona en función de la huella obtenida en la comprobación.

17.jpg

Fig. 5.28. Huellas típicas del contacto del piñón de ataque con la corona.

Share:

Embrague

Share:

Mecanismo Caja de Cambios

Share:

Caja de Cambios

Share:

Motor de Combustion Interna

Share:

Motor 2 tiempos diesel

Share:

Motor a Explosion

Share:

Motor 4 tiempos

Share:

Motor Ford

Share:

Motor 16 valvulas

Share:

Funcionamiento de un Motor

Share:

Libros

  • Actividades educativas para niños y niñas de 7 a 11 años

    El resultado de este trabajo de cooperación y enriquecimiento educativo se ha traducido en las Fichas de Actividades y Anexos Técnicos que....

  • Como Hacer Juegos con Papel

    Se muestran en este libro, las diferentes cosas que se pueden hacer y construir con papel, cartón y cartulina (desde el simple papel de periódico o diario, a los papeles especiales para flores y figuras....

  • Como Hacer Juguetes que Funcionan

    Este libro trata de varias formas de hacer juguetes, máquinas, modelos y juegos en casa. Fabrícalos tú mismo, usando los materiales que tengas a tu alcance u otros que fácilmente puedas conseguir en papelerias, etc.....

  • El Taller una Alternativa de Renovación Pedagógica

    El taller como sistema de enseñanza-aprendizaje es una de las llamadas "metodologias activas". Por otra parte, es una práctica educativa paidocéntrica, es decir, centrada en el que aprende y si deice paidos en niño.....

  • Aprender a Enseñar

    ¿Cómo enseñar para que los alumnos aprendan? ¿Cuáles son los ingredientes precisos para que el profesor sea excelente y disfrute con su trabajo? Éstas son algunas.....

Video