Proyecto De Levas (final) 4j2i15
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26 de noviembre de 2014 [CD. PIEDRAS NEGRAS COAHUILA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PIEDRAS NEGRAS MATERIA: MECANISMOS PROYECTO DE LEVAS TEMA:
APLICACIÓN DE LEVAS EN LA DISTRIBUCIÓN DE AIRE EN ABANICOS CONVENCIONALES
EQUIPO:
Z. ZUJEY MANZANAREZ MARTINEZ#10430064 MARIO RODRÍGUEZ LÓPEZ #10430 ESAU RIVAS ALARMILLO # 12430145 MISSAEL A. ARANDA ÁLVAREZ 12430056 LEOPOLDO PÉREZ ROCHA # 12430032
CARRERA: ING. MECATRÓNICA 5° SEM PROFESOR: ING. JESUS EDUARDO GALLARDO ALVARADO Mecanismos
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INTRODUCCIÓN Los alumnos del 5° semestre de la carrera de Ingeniería Mecatrónica del I.T.P.N realizan una investigación en base a la distribución de aíre de los abanicos convencionales por medio del mecanismo de oscilación con levas y engranajes a fin de precisar el movimiento oscilatorio que se genera en un ventilador de pedestal como lo que ya conocemos. Muchas de las veces en la industria tanto como en el hogar se utilizan estos sistemas de ventilación, ya que en la industria hay áreas en las que no se puede tener un sistema de ventilación acondicionado, por las condiciones de los materiales, así que recurren a este tipo de distribución de aíre, además de un amplia gama de aplicaciones de los mecanismos de leva y engranaje como el movimiento oscilatorio en los parabrisas de los autos, las máquinas de coser manuales, entre otros. OBJETIVOS: Principalmente queremos demostrar experimentalmente el funcionamiento de un ventilador de pedestal por medio de un mecanismo de oscilación el cual contiene una leva circular e imanes que hacen que el abanico retorne a la posición original.
Mecanismos
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FUNDAMENTO TEÓRICO VENTILADOR Un ventilador es una máquina de fluido, más exactamente, una máquina neumática, concebida para producir una corriente de aire. Se utiliza para producir corrientes de aire, es decir, mover el aire para usos muy diversos. Entre ellos, ventilar los ambientes habitados, refrescar objetos o máquinas o para mover gases (principalmente el aire) por un sistema de conducciones. En su versión más corriente, un ventilador es una máquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a un gas, proporcionándole un incremento de presión no mayor de 10kPa (1.000 mm.c.a. aproximadamente), por lo que da lugar a una variación muy pequeña del volumen específico y suele ser considerada una máquina hidráulica (más propiamente, una máquina neumática). Los ventiladores producen flujos de aire con alto volumen y baja presión, a diferencia de los compresores, que producen altas presiones a volúmenes comparativamente bajos. Las aspas de un ventilador generalmente rotarán al ser expuestas a una corriente de aire y dispositivos que aprovechan este fenómeno, tales como anemómetros y turbinas de aire, que generalmente están diseñadas de forma similar a un ventilador. Los usos más típicos de un ventilador incluyen control del clima, enfriamiento de maquinaria, confort personal, extracción de vapores, limpieza (generalmente en combinación con una aspiradora).
HISTORIA
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Ventilador de mesa Westinghouse antiguo, ejemplo de ventilador axial. Los ventiladores más antiguos eran manuales, como el abanico. El modelo más común actualmente es eléctrico y consiste en un rodete con aspas que giran produciendo una diferencia de presiones. Entre sus aplicaciones, destacan las de hacer circular y renovar el aire en un lugar cerrado para proporcionar oxígeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en lugares cerrados; así como la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por convección. El ventilador doméstico, con motor eléctrico, fue inventado en 1882 por el estadounidense Thomas N. Phinic. TIPOS DE VENTILADORES
Ventilador centrífugo. En principio existen dos tipos principales de ventiladores: axiales y centrífugos.
El ventilador axial es el que recoge e impulsa el aire (u otro gas) en la misma dirección que el eje de rotación de sus aspas.
El ventilador centrífugo toma el aire en la misma dirección que su eje de rotación, pero lo centrifuga contra una carcasa envolvente y acaba impulsándolo por una boca de esa carcasa, en una dirección que forma ángulo recto con el eje de rotación.
Cualquiera de los dos tipos sirve para cualquier uso, pero el centrífugo suele ser el preferido cuando se trata de impulsar aire por sistemas de conductos.
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TIPOS DE VENTILADORES SEGÚN SU USO
Industriales: centrífugos, helicocentrífugos, helicoidales de distintas presiones y caudales.
Extractores: generalmente axiales, se sitúan en un hueco en la pared o en la ventana del local para extraer el aire (o impulsar hacia dentro) del local a ventilar.
De pared: se fijan a la pared, permitiendo una mayor circulación en lugares pequeños, donde el uso de ventiladores de otro tipo sería engorroso debido al tamaño o a la disposición del local, o en conjunto con otros ventiladores, proporcionando una mayor circulación de aire.
De mesa: son ventiladores axiales de baja potencia utilizados especialmente en oficinas o en ambientes donde necesitan poca ventilación. A veces también los hay centrífugos.
De piso: son portátiles y silenciosos, posibilitan que sean colocados en el suelo en cualquier ambiente de una casa, pudiendo ser trasladados a cualquier parte. Podemos encontrarlos en varios modelos y formas.
De techo: son ventiladores verticales, sus aspas están en posición horizontal, y por lo tanto el aire va hacia abajo. Muy comunes, utilizados en habitaciones donde no hay espacio disponible en las paredes o el suelo, pueden ser muy peligrosos si no están correctamente fijados al techo.
Sin Aspas: son ventiladores con una forma circular tradicional pero en lugar de tener aspas impulsan el aire por medio de canales de aire que genera la misma función, e incluso más constante.
USOS El tipo de ventilador más conocido, se utiliza para la ventilación o para aumentar la velocidad del aire en un espacio habitado, básicamente para refrescar. Por esta razón, es un elemento muy utilizado en climas cálidos. Como elemento de refrigeración es además económico puesto que tienen potencias de entre 20 y 40 W, lo que significa que su gasto económico es muy reducido. Mecanismos
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Como máquinas de transporte de fluidos, los ventiladores se usan principalmente para producir flujo de gases de un punto a otro; aunque a veces la conducción del propio gas sea lo esencial también, en muchos casos, el gas actúa sólo como medio de transporte de calor, humedad, etc., o de material sólido, como cenizas, polvos, basuras, etc. También de forma secundaria, se utiliza el ventilador para asistir un intercambiador de calor como un disipador o un radiador con la finalidad de aumentar la transferencia de calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos que interactúan. Una clara aplicación de esto se ve reflejada en evaporadores y condensadores en sistemas de refrigeración en que el ventilador ayuda a transferir el calor latente entre el refrigerante y el aire, y viceversa. También utilizan un ventilador (generalmente centrífugo) los quemadores de las calderas de calefacción de combustibles fluidos, para impulsar la mezcla combustible dentro del hogar. LEVAS Una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro elemento, llamado seguidor para que desarrolle un movimiento específico, por o directo con la leva. Los mecanismos de leva y seguidor son sencillos y poco costosos, tienen pocas piezas móviles y ocupan espacios muy reducidos. Además, no son difíciles de diseñar movimientos del seguidor que tengan casi cualquier característica deseada. Por éstas razones los mecanismos de leva se emplean profundamente en la maquinaria moderna. Permite obtener un movimiento lineal alternativo, o uno oscilante, a partir de uno giratorio; pero no nos permite obtener el giratorio a partir de uno lineal alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no reversible. Las levas se clasifican según sus formas básicas: a) Leva de placa, llamada también de disco o radial b) Leva de cuña c) Leva cilíndrica d) Leva lateral o de cara Mecanismos
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Mecanismo Desmodrómicos Es aquel mecanismo de leva que utiliza dios pares superiores conjugados (cierre geométrico) de manera que ambos imponen la misma restricción cinemática de manera que ambos imponen la misma restricción cinemática garantizando la bilateralidad global: la pérdida de o en uno de los pares queda impedido por el otro par. Existen cuatro tipos de mecanismos leva-palpador desmodrómicos planos, éstos son el de leva de cara ranurada, de anchura constante, de diámetro constante y de levas conjugadas, en nuestro caso utilizamos la leva de anchura constante y diámetro constante. Mecanismos de leva de anchura constante y de diámetro constante Este tipo d mecanismo tiene la característica de mantener una distancia constante dc se mide entre 2 tangentes al perfil de la leva, trazada de manera que éstas sean paralelas. Una leva excéntrica, cuyo perfil es una circunferencia de diámetro determinado, constituye un ejemplo sencillo de leva de anchura constante.
EL TORNILLO SINFÍN Y LA RUEDA DENTADA
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El tornillo sin fin es un mecanismo de transmisión circular compuesto por dos elementos: el tornillo (sinfín), que actúa como elemento de entrada (o motriz) y la rueda dentada, que actúa como elemento de salida (o conducido) y que algunos autores llaman corona. La rosca del tornillo engrana con los dientes de la rueda de modo que los ejes de transmisión de ambos son perpendiculares entre sí.
El funcionamiento es muy simple: por cada vuelta del tornillo, el engranaje gira un solo diente o lo que es lo mismo, para que la rueda dé una vuelta completa, es necesario que el tornillo gire tantas veces como dientes tiene el engranaje. Se puede deducir de todo ello que el sistema posee una relación de transmisión muy baja, o lo que es lo mismo, es un excelente reductor de velocidad y, por lo tanto, posee elevada ganancia mecánica. Además de esto, posee otra gran ventaja, y es el reducido espacio que ocupa. El tornillo es considerado una rueda dentada con un solo diente que ha sido tallado helicoidalmente (en forma de hélice). A partir de esta idea, se puede deducir la expresión que calcula la relación de transmisión:
Donde Z representa el número de dientes del engranaje. IMÁN Un imán es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que atrae a otros imanes o metales, ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel y aleaciones de estos). Puede ser natural o artificial. Los imanes naturales mantienen su campo magnético continuo, a menos que sufran un golpe de gran magnitud o se les aplique cargas magnéticas opuestas o altas temperaturas (por encima de la Temperatura de Curie). Tipos de imanes Mecanismos
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Imanes de Neodimio Los imanes pueden ser: naturales o artificiales, o bien, permanentes o temporales. Un imán natural es un mineral con propiedades magnéticas (magnetita). Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo. Un imán permanente está fabricado en acero imantado. Un imán temporal, pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el magnetismo. Un electroimán es una bobina (en el caso mínimo, una espiral) por la cual circula corriente eléctrica. 1. Imanes naturales; La magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Está compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita. 2. Imanes artificiales permanentes; Son las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción. 3. Imanes artificiales temporales; Aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán. Motor de corriente continúa El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción del campo magnético. Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes. El estator da soporte mecánico al aparato y Mecanismos
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contiene los devanados principales de la máquina, conocidos también con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas también como carbones).
Principio de funcionamiento Según la ley de Fuerza simplificada, cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica se sumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano derecha. Es importante recordar que para un generador se usará la regla de la mano derecha mientras que para un motor se usará la regla de la mano izquierda para calcular el sentido de la fuerza.
F: Fuerza en newton I: Intensidad que recorre el conductor en amperios l: Longitud del conductor en metros B: Densidad de campo magnético o densidad de flujo teslas El rotor tiene varios repartidos por la periferia. A medida que gira, la corriente se activa en el conductor apropiado. Normalmente se aplica una corriente con sentido contrario en el extremo opuesto del rotor, para compensar la fuerza neta y aumentar el momento.
Actividades Realizadas Mecanismos
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A continuación describiremos las actividades realizadas para llegar a hacer nuestro proyecto: *Se dieron las ideas y después se hizo la elección de crear un sistema de oscilación para un ventilador *Se hizo el planteamiento del problema para llevar a cabo el proyecto *Se hizo la investigación del tema, en forma global *Buscamos los componentes, muchos de ellos son reciclados, así que el proyecto no tuvo problemas económicos para realizarse *Se hicieron las mediciones de las bases de madera para el soporte d los ejes de la leva y del seguidor *El diseño de la leva se llevó por medio de una leva circular excéntrica, ésta fue reciclada de una tapa de fierro. *El seguidor fue diseñado de forma que su retorno se diera con imanes de modo que éste sigue el perfil de la leva para hacer el movimiento oscilatorio. *Realizamos el montaje del proyecto cada quién aportando ayuda para hacerlo posible. HERRAMIENTAS UTILIZADAS Nos apoyamos de herramientas como: Taladro Cortadores de madera Cintas de medir Desarmadores Cautín Y de Internet por supuesto, para llevar a cabo el proyecto.
MATERIALES UTILIZADOS EN EL PROYECTO Mecanismos
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Los materiales utilizados fueron: Madera: de la cual se hicieron las bases para montar la leva como el ventilador. Tornillos: usados como ejes para el mecanismo de la leva y la oscilación del ventilador Un ventilador: el cual fue montado sobre una base y es el objeto de nuestra investigación, el movimiento que la leva produce sobre el seguidor para distribuir el aire. Motor de corriente directa: El cual se usó como el motor de potencia que dio el giro a la leva para realizar la función de movimiento. Imanes: los cuales se utilizaron como forma de retroceso del seguidor para realizar la oscilación. • Madera
• Silicón
• Tuercas
• Pulidora
• Tornillos
• Ventilador
• Destornillador
• Engranes
• Taladro
• Broca
• Pila de 12v
• Adaptador CA
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ELABORACIÓN DE PIEZAS
Una vez conseguido los materiales, elaborado las piezas y tomado las medidas de posición empezamos a ensamblar el proyecto. Se empezó taladrando orificios para colocar las tuercas correspondientes para realizar el trabajo Mecanismos
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Resultados y Conclusión Para realizar este proyecto, se tuvo una gran problemática en cuanto al tiempo, ya que muchos de los compañeros trabajan. Se presentaron problemas a la hora de que embonara el motor con el engrane ya que no se pudo conseguir el tornillo sin fin, y tuvimos que hacer una manivela para realizar el movimiento de la leva En conclusión tenemos que el proyecto que tenemos es más bien aplicado para sistemas de oscilación de cualquier tipo, no solamente se cierra en sistemas de ventilación sino en muchos otros más, pero nosotros le dimos esta aplicación. Se mencionaron las levas, que es el principal objetivo de este proyecto, el demostrar su funcionamiento
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Aplicando lo visto en clase, podemos decir que nos sirvió de mucho ya que así pudimos aplicarlo a nuestro proyecto, tanto en la construcción de la leva como en el engrane. Bibliografía http://es.wikipedia.org/wiki/Ventilador http://aprendemostecnologia.org/2009/03/19/el-tornillo-sinfin-y-la-ruedadentada/ http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_induc_magnetica/ke_induc _magnetica.htm http://es.slideshare.net/jhonsaavedraunp/motores-de-corriente-directa13759605 http://lisandroingmec.files.wordpress.com/2013/02/disec3b1o-delevas.pdf http://earchivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/10793/PFC_AlejandroMarco_Ser rano_Munoz.pdf?sequence=1
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PIEDRAS NEGRAS MATERIA: MECANISMOS PROYECTO DE LEVAS TEMA:
APLICACIÓN DE LEVAS EN LA DISTRIBUCIÓN DE AIRE EN ABANICOS CONVENCIONALES
EQUIPO:
Z. ZUJEY MANZANAREZ MARTINEZ#10430064 MARIO RODRÍGUEZ LÓPEZ #10430 ESAU RIVAS ALARMILLO # 12430145 MISSAEL A. ARANDA ÁLVAREZ 12430056 LEOPOLDO PÉREZ ROCHA # 12430032
CARRERA: ING. MECATRÓNICA 5° SEM PROFESOR: ING. JESUS EDUARDO GALLARDO ALVARADO Mecanismos
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INTRODUCCIÓN Los alumnos del 5° semestre de la carrera de Ingeniería Mecatrónica del I.T.P.N realizan una investigación en base a la distribución de aíre de los abanicos convencionales por medio del mecanismo de oscilación con levas y engranajes a fin de precisar el movimiento oscilatorio que se genera en un ventilador de pedestal como lo que ya conocemos. Muchas de las veces en la industria tanto como en el hogar se utilizan estos sistemas de ventilación, ya que en la industria hay áreas en las que no se puede tener un sistema de ventilación acondicionado, por las condiciones de los materiales, así que recurren a este tipo de distribución de aíre, además de un amplia gama de aplicaciones de los mecanismos de leva y engranaje como el movimiento oscilatorio en los parabrisas de los autos, las máquinas de coser manuales, entre otros. OBJETIVOS: Principalmente queremos demostrar experimentalmente el funcionamiento de un ventilador de pedestal por medio de un mecanismo de oscilación el cual contiene una leva circular e imanes que hacen que el abanico retorne a la posición original.
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FUNDAMENTO TEÓRICO VENTILADOR Un ventilador es una máquina de fluido, más exactamente, una máquina neumática, concebida para producir una corriente de aire. Se utiliza para producir corrientes de aire, es decir, mover el aire para usos muy diversos. Entre ellos, ventilar los ambientes habitados, refrescar objetos o máquinas o para mover gases (principalmente el aire) por un sistema de conducciones. En su versión más corriente, un ventilador es una máquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a un gas, proporcionándole un incremento de presión no mayor de 10kPa (1.000 mm.c.a. aproximadamente), por lo que da lugar a una variación muy pequeña del volumen específico y suele ser considerada una máquina hidráulica (más propiamente, una máquina neumática). Los ventiladores producen flujos de aire con alto volumen y baja presión, a diferencia de los compresores, que producen altas presiones a volúmenes comparativamente bajos. Las aspas de un ventilador generalmente rotarán al ser expuestas a una corriente de aire y dispositivos que aprovechan este fenómeno, tales como anemómetros y turbinas de aire, que generalmente están diseñadas de forma similar a un ventilador. Los usos más típicos de un ventilador incluyen control del clima, enfriamiento de maquinaria, confort personal, extracción de vapores, limpieza (generalmente en combinación con una aspiradora).
HISTORIA
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Ventilador de mesa Westinghouse antiguo, ejemplo de ventilador axial. Los ventiladores más antiguos eran manuales, como el abanico. El modelo más común actualmente es eléctrico y consiste en un rodete con aspas que giran produciendo una diferencia de presiones. Entre sus aplicaciones, destacan las de hacer circular y renovar el aire en un lugar cerrado para proporcionar oxígeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en lugares cerrados; así como la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por convección. El ventilador doméstico, con motor eléctrico, fue inventado en 1882 por el estadounidense Thomas N. Phinic. TIPOS DE VENTILADORES
Ventilador centrífugo. En principio existen dos tipos principales de ventiladores: axiales y centrífugos.
El ventilador axial es el que recoge e impulsa el aire (u otro gas) en la misma dirección que el eje de rotación de sus aspas.
El ventilador centrífugo toma el aire en la misma dirección que su eje de rotación, pero lo centrifuga contra una carcasa envolvente y acaba impulsándolo por una boca de esa carcasa, en una dirección que forma ángulo recto con el eje de rotación.
Cualquiera de los dos tipos sirve para cualquier uso, pero el centrífugo suele ser el preferido cuando se trata de impulsar aire por sistemas de conductos.
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TIPOS DE VENTILADORES SEGÚN SU USO
Industriales: centrífugos, helicocentrífugos, helicoidales de distintas presiones y caudales.
Extractores: generalmente axiales, se sitúan en un hueco en la pared o en la ventana del local para extraer el aire (o impulsar hacia dentro) del local a ventilar.
De pared: se fijan a la pared, permitiendo una mayor circulación en lugares pequeños, donde el uso de ventiladores de otro tipo sería engorroso debido al tamaño o a la disposición del local, o en conjunto con otros ventiladores, proporcionando una mayor circulación de aire.
De mesa: son ventiladores axiales de baja potencia utilizados especialmente en oficinas o en ambientes donde necesitan poca ventilación. A veces también los hay centrífugos.
De piso: son portátiles y silenciosos, posibilitan que sean colocados en el suelo en cualquier ambiente de una casa, pudiendo ser trasladados a cualquier parte. Podemos encontrarlos en varios modelos y formas.
De techo: son ventiladores verticales, sus aspas están en posición horizontal, y por lo tanto el aire va hacia abajo. Muy comunes, utilizados en habitaciones donde no hay espacio disponible en las paredes o el suelo, pueden ser muy peligrosos si no están correctamente fijados al techo.
Sin Aspas: son ventiladores con una forma circular tradicional pero en lugar de tener aspas impulsan el aire por medio de canales de aire que genera la misma función, e incluso más constante.
USOS El tipo de ventilador más conocido, se utiliza para la ventilación o para aumentar la velocidad del aire en un espacio habitado, básicamente para refrescar. Por esta razón, es un elemento muy utilizado en climas cálidos. Como elemento de refrigeración es además económico puesto que tienen potencias de entre 20 y 40 W, lo que significa que su gasto económico es muy reducido. Mecanismos
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Como máquinas de transporte de fluidos, los ventiladores se usan principalmente para producir flujo de gases de un punto a otro; aunque a veces la conducción del propio gas sea lo esencial también, en muchos casos, el gas actúa sólo como medio de transporte de calor, humedad, etc., o de material sólido, como cenizas, polvos, basuras, etc. También de forma secundaria, se utiliza el ventilador para asistir un intercambiador de calor como un disipador o un radiador con la finalidad de aumentar la transferencia de calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos que interactúan. Una clara aplicación de esto se ve reflejada en evaporadores y condensadores en sistemas de refrigeración en que el ventilador ayuda a transferir el calor latente entre el refrigerante y el aire, y viceversa. También utilizan un ventilador (generalmente centrífugo) los quemadores de las calderas de calefacción de combustibles fluidos, para impulsar la mezcla combustible dentro del hogar. LEVAS Una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro elemento, llamado seguidor para que desarrolle un movimiento específico, por o directo con la leva. Los mecanismos de leva y seguidor son sencillos y poco costosos, tienen pocas piezas móviles y ocupan espacios muy reducidos. Además, no son difíciles de diseñar movimientos del seguidor que tengan casi cualquier característica deseada. Por éstas razones los mecanismos de leva se emplean profundamente en la maquinaria moderna. Permite obtener un movimiento lineal alternativo, o uno oscilante, a partir de uno giratorio; pero no nos permite obtener el giratorio a partir de uno lineal alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no reversible. Las levas se clasifican según sus formas básicas: a) Leva de placa, llamada también de disco o radial b) Leva de cuña c) Leva cilíndrica d) Leva lateral o de cara Mecanismos
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Mecanismo Desmodrómicos Es aquel mecanismo de leva que utiliza dios pares superiores conjugados (cierre geométrico) de manera que ambos imponen la misma restricción cinemática de manera que ambos imponen la misma restricción cinemática garantizando la bilateralidad global: la pérdida de o en uno de los pares queda impedido por el otro par. Existen cuatro tipos de mecanismos leva-palpador desmodrómicos planos, éstos son el de leva de cara ranurada, de anchura constante, de diámetro constante y de levas conjugadas, en nuestro caso utilizamos la leva de anchura constante y diámetro constante. Mecanismos de leva de anchura constante y de diámetro constante Este tipo d mecanismo tiene la característica de mantener una distancia constante dc se mide entre 2 tangentes al perfil de la leva, trazada de manera que éstas sean paralelas. Una leva excéntrica, cuyo perfil es una circunferencia de diámetro determinado, constituye un ejemplo sencillo de leva de anchura constante.
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El tornillo sin fin es un mecanismo de transmisión circular compuesto por dos elementos: el tornillo (sinfín), que actúa como elemento de entrada (o motriz) y la rueda dentada, que actúa como elemento de salida (o conducido) y que algunos autores llaman corona. La rosca del tornillo engrana con los dientes de la rueda de modo que los ejes de transmisión de ambos son perpendiculares entre sí.
El funcionamiento es muy simple: por cada vuelta del tornillo, el engranaje gira un solo diente o lo que es lo mismo, para que la rueda dé una vuelta completa, es necesario que el tornillo gire tantas veces como dientes tiene el engranaje. Se puede deducir de todo ello que el sistema posee una relación de transmisión muy baja, o lo que es lo mismo, es un excelente reductor de velocidad y, por lo tanto, posee elevada ganancia mecánica. Además de esto, posee otra gran ventaja, y es el reducido espacio que ocupa. El tornillo es considerado una rueda dentada con un solo diente que ha sido tallado helicoidalmente (en forma de hélice). A partir de esta idea, se puede deducir la expresión que calcula la relación de transmisión:
Donde Z representa el número de dientes del engranaje. IMÁN Un imán es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que atrae a otros imanes o metales, ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel y aleaciones de estos). Puede ser natural o artificial. Los imanes naturales mantienen su campo magnético continuo, a menos que sufran un golpe de gran magnitud o se les aplique cargas magnéticas opuestas o altas temperaturas (por encima de la Temperatura de Curie). Tipos de imanes Mecanismos
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Imanes de Neodimio Los imanes pueden ser: naturales o artificiales, o bien, permanentes o temporales. Un imán natural es un mineral con propiedades magnéticas (magnetita). Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo. Un imán permanente está fabricado en acero imantado. Un imán temporal, pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el magnetismo. Un electroimán es una bobina (en el caso mínimo, una espiral) por la cual circula corriente eléctrica. 1. Imanes naturales; La magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Está compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita. 2. Imanes artificiales permanentes; Son las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción. 3. Imanes artificiales temporales; Aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán. Motor de corriente continúa El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción del campo magnético. Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes. El estator da soporte mecánico al aparato y Mecanismos
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contiene los devanados principales de la máquina, conocidos también con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas también como carbones).
Principio de funcionamiento Según la ley de Fuerza simplificada, cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica se sumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano derecha. Es importante recordar que para un generador se usará la regla de la mano derecha mientras que para un motor se usará la regla de la mano izquierda para calcular el sentido de la fuerza.
F: Fuerza en newton I: Intensidad que recorre el conductor en amperios l: Longitud del conductor en metros B: Densidad de campo magnético o densidad de flujo teslas El rotor tiene varios repartidos por la periferia. A medida que gira, la corriente se activa en el conductor apropiado. Normalmente se aplica una corriente con sentido contrario en el extremo opuesto del rotor, para compensar la fuerza neta y aumentar el momento.
Actividades Realizadas Mecanismos
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A continuación describiremos las actividades realizadas para llegar a hacer nuestro proyecto: *Se dieron las ideas y después se hizo la elección de crear un sistema de oscilación para un ventilador *Se hizo el planteamiento del problema para llevar a cabo el proyecto *Se hizo la investigación del tema, en forma global *Buscamos los componentes, muchos de ellos son reciclados, así que el proyecto no tuvo problemas económicos para realizarse *Se hicieron las mediciones de las bases de madera para el soporte d los ejes de la leva y del seguidor *El diseño de la leva se llevó por medio de una leva circular excéntrica, ésta fue reciclada de una tapa de fierro. *El seguidor fue diseñado de forma que su retorno se diera con imanes de modo que éste sigue el perfil de la leva para hacer el movimiento oscilatorio. *Realizamos el montaje del proyecto cada quién aportando ayuda para hacerlo posible. HERRAMIENTAS UTILIZADAS Nos apoyamos de herramientas como: Taladro Cortadores de madera Cintas de medir Desarmadores Cautín Y de Internet por supuesto, para llevar a cabo el proyecto.
MATERIALES UTILIZADOS EN EL PROYECTO Mecanismos
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Los materiales utilizados fueron: Madera: de la cual se hicieron las bases para montar la leva como el ventilador. Tornillos: usados como ejes para el mecanismo de la leva y la oscilación del ventilador Un ventilador: el cual fue montado sobre una base y es el objeto de nuestra investigación, el movimiento que la leva produce sobre el seguidor para distribuir el aire. Motor de corriente directa: El cual se usó como el motor de potencia que dio el giro a la leva para realizar la función de movimiento. Imanes: los cuales se utilizaron como forma de retroceso del seguidor para realizar la oscilación. • Madera
• Silicón
• Tuercas
• Pulidora
• Tornillos
• Ventilador
• Destornillador
• Engranes
• Taladro
• Broca
• Pila de 12v
• Adaptador CA
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ELABORACIÓN DE PIEZAS
Una vez conseguido los materiales, elaborado las piezas y tomado las medidas de posición empezamos a ensamblar el proyecto. Se empezó taladrando orificios para colocar las tuercas correspondientes para realizar el trabajo Mecanismos
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Resultados y Conclusión Para realizar este proyecto, se tuvo una gran problemática en cuanto al tiempo, ya que muchos de los compañeros trabajan. Se presentaron problemas a la hora de que embonara el motor con el engrane ya que no se pudo conseguir el tornillo sin fin, y tuvimos que hacer una manivela para realizar el movimiento de la leva En conclusión tenemos que el proyecto que tenemos es más bien aplicado para sistemas de oscilación de cualquier tipo, no solamente se cierra en sistemas de ventilación sino en muchos otros más, pero nosotros le dimos esta aplicación. Se mencionaron las levas, que es el principal objetivo de este proyecto, el demostrar su funcionamiento
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Aplicando lo visto en clase, podemos decir que nos sirvió de mucho ya que así pudimos aplicarlo a nuestro proyecto, tanto en la construcción de la leva como en el engrane. Bibliografía http://es.wikipedia.org/wiki/Ventilador http://aprendemostecnologia.org/2009/03/19/el-tornillo-sinfin-y-la-ruedadentada/ http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_induc_magnetica/ke_induc _magnetica.htm http://es.slideshare.net/jhonsaavedraunp/motores-de-corriente-directa13759605 http://lisandroingmec.files.wordpress.com/2013/02/disec3b1o-delevas.pdf http://earchivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/10793/PFC_AlejandroMarco_Ser rano_Munoz.pdf?sequence=1
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