TALLER DE TECNOLOGÍA Noria - WordPress.com · 2016. 4. 17. · TALLER DE TECNOLOGÍA Nº 06303 Construcción de la maqueta de una noria, accionada por moto reductor y trans-misión

Noria

TALLER DE TECNOLOGÍA Nº 06303

Construcción de la maqueta de una noria, accionada por moto reductor y trans-misión por cadena metálica.

> Actividades- Interpretación de planos- Construcción de estructuras- Trabajo de madera- Construcción de un motor reductor- Montaje de transmissión mecánica- Electricidad (circuito, conexiones, interruptor)

> Documentación: 16 páginas- Con amplias instrucciones de realización paso a paso. Esquema teórico-práctico

> Elementos necesarios- Sierra de marquetería (Manual o eléctrica)- Taladro de soporte vertical y brocas

> Materiales suministrados5 Tableros de fibra de eucalipto 6 Varillas roscadas 1 Eje metálico21 Tornillos42 Tuercas8 Arandelas4 Bandas metálicas perforadas2 Ojetes metálicos 17 Casquillos separadores1 Motor7 Ruedas dentadas2 Escuadras de plástico1 Piñón para eje motor1 Cadena metáilica3 Diodo LED1 Interruptor de corredera2 Hilo eléctrico 150 cm2 Conectores planos hembra

- Destornillador- Barrena- Avellanador- Punzón - Alicates o llave inglesa (preferible llave fija M3 / M4)- Soldador y estaño- Cola blanca y cola termofusible - Pinturas, barniz, ceras- Papel de lija- Pila 4,5 V

> Dimensiones290 x 260 x 260 mm.

> Tiempo de elaboración15 horas

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GRUPO TRADIDPol. Ind. Can SalvatellaC/ Gorcs i lladó, 16-3008210 Barberà del Vallès (Barcelona)

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Los Talleres de Tecnología TRADITECNO pretenden acercar el alumno/a al mundo de la tecnología y a la organización del trabajo de todo proyecto tecnológico real. La información aportada sólo es el inicio de una amplia búsqueda que para su formación debe hacer el propio alumno/a con la orientación de su profesor/a. En este mismo sentido el alumno/a podrá utilizar la información de TRADITECNO como base de la previa estructuración y descripción posterior de cada fase de su proyecto.

> Propuesta de organización del trabajo

Para desarrollar con éxito un proyecto constructivo es preciso seguir un método de trabajo que permita la optimización de los recursos de todo tipo para conseguir el objetivo.Una vez definido el problema que se pretende resolver, y conocidos los fundamentos teóricos que sustentan el proyecto a desarrollar, las fases a seguir serán las siguientes :

> Definición del trabajo a realizar

Definir ampliamente y con la máxima especificidad posible el objeto que se quiere construir, detallando sus características diferenciales respecto a otras posibles soluciones al problema.La función que ha de desempeñar la construcción ha de ser definida con la máxima precisión. Así se eliminarán dudas en la elección de materiales y procesos y en la aceptación o no de determinadas opciones y costes.

> Distribución del trabajo

Si el proyecto no es unipersonal, convendrá asignar las tareas que debe desarrollar cada miembro del equipo, asegurando que todas las tareas quedan asignadas y que ninguna ha sido adjudicada do-blemente.Debe preverse cómo se resolverán los posibles conflictos en el seno del equipo.

> Diseño de la construcción

En esta fase del proyecto debe decidirse cómo debe operar la construcción, y que tipo de energía consumirá, con que materiales se construirá y qué aspecto tendrá teniendo en cuenta formas y colores. Para ello se dibujará su aspecto final previsto, su esquema mecánico y/o eléctrico de funcionamiento

y los planos de las diferentes partes y piezas de que constará dicha construcción.

> Construcción

Descripción y reconocimiento de los materiales y componentes necesarios para realizar la construc-ción, señalando el tratamiento que se les debe dar en función de sus características. (Atención a la fragilidad, dificultad de manipulación, riesgo de destrucción en caso de error, ...)Descripción y reconocimiento de herramientas y máquinas necesarias, con especial incidencia en las normas de seguridad en el trabajo.Ordenación de los procesos de fabricación en diferentes fases más simples.Construcción propiamente dicha de cada pieza o parte prevista en cada fase del trabajo.Montaje de la construcción por ensamblaje de sus distintas partes y componentes.

> Evaluación

Comprobación de su correcto funcionamiento y reajuste si es preciso.Confección de la memoria descriptiva de los procesos seguidos, con análisis de motivos de su variación respecto a los previstos (si se han varia-do), y cómo se plantearía el proyecto en caso de repetirlo.Análisis de la construcción resultante con respecto a su :

Funcionalidad Solidez Fiabilidad Precisión Facilidad de uso Coste Estética Etc.

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1. Materiales suministrados

Cant

idad

Cant

idad

Descripción

Núm

ero

DibujoDescripción

Núm

ero

Dibujo

1 Motor R20 1

19 Casquillos separadores 8

2 LED verde interminente 2

20 Cadena metálica 1

3 LED amarillo interminente 1

21 Ojetes metálicos 2

4 Interruptor de corredera 1

22 Bandas metálicas perforadas 4

5 Conectores hembra 6,3 mm 2

23 Varilla roscada 1

6 1,5 m. Hilo eléctrico rojo 1

24 Varillas roscadas M3 x 100 5

galvanizada 450 mm.

latón Ø 4 x 25 mm.

Ø 5x 10 mm

0,7 x 10 x 160 mm.

M4 x 150 mm.

7 1,5 m. Hilo eléctrico negro 1

8 Rueda dentada M4 1

9 Rueda dentada M3 1

10 Rueda dentada doble roja 1

11 Rueda dentada doble roja 2

12 Rueda dentada doble blanca 2

13 Piñón Ø 1,9 mm. 10 dientes 1

14 Juego escuadras de montaje 2

15 Casquillos de separación 2


17 Casquillo separador 1


25 Eje metálico niquelado 1

26 Tornillo galvanizado 4






32 Tuercas M3 DIN 84 33

33 Tuerca M4 DIN 125 9

34 Arandela M4 DIN 125 4

35 Arandela de presión M4 4

36 Tableros de fibra de eucalipto 3

Ø 5 mm.

0,5 mm. Aislado

0,5 mm. Aislado

Ø 60 mm./ 58 dientes

Ø 20 mm./ 18 dientes

Ø 3,1 mm. 50/10

Ø 3 x 70 mm.

cabeza cónica 3 x 16

cabeza cónica 3 x 10

cabeza cilíndrica M3 x 8 mm.




2,5 x 200 x 300 mm.

latón Ø 4 x 5 mm.

latón Ø 4 x 7,5 mm.

latón Ø 4 x 30 mm.

de PVC 25 mm

de plástico 30 x 63 x 14 mm.

Ø 2,9 mm. 50/10

Ø 3,1 mm. 30/10

37 Tablero de fibra de eucalipto 1

38 Tablero de fibra de eucalipto 12,5 x 150 x 200 mm.

8 x 210 x 290 mm.

Ø 5 mm.

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Dibujo 5

2. Montaje de las cestas1. Trasladar las medidas del dibujo 1 a uno de los tableros (36) de 2,5 x 200 x 300mm. Efectuar las perforacio-nes indicadas y cortar las piezas (a) laterales de las cestas, (b) base de las cestas, (c) frontales de las cestas, y (d) asientos de las cestas.2. De las bandas metálicas (22) de 0,7 x 10 x 165 mm., y mediante una sierra para metales, o dado lo blando de las bandas, con unas alicates de corte, cortar ocho piezas de 55 mm. cerciorándose de que en su corte quedan 6 orificios centrales.3. Unir cada banda metálica cortada a cada pieza (a) mediante un tornillo (29) M3 x 10 mm., y una tuerca (32) M3, según se observa en el dibujo 5, pasándolo por el último agujero central de la banda metálica. No es necesa-rio apretar la tuerca fuertemente, para que así la cesta tenga movimiento autónomo.

Dibujos de las plantillas

Dibujo 1

Dibujo 3

Dibujo 2

Dibujo 4

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3. Montaje de la estructura principal

5. Trasladar las medidas de la figura 2 a los dos tableros (36) de 2,5 x 200 x 300 mm. Efectuar las perforaciones indicadas y cortar los círculos de la noria (g) y sus soportes (f1) y (f2), y vaciar sus interiores.

6. Cortar las piezas (e) y encolarlas a cada lado de la base de los soportes (f), aumentando así la base de los soportes de la estructura. Si es necesario, igualar los bordes mediante papel de lija.

7. Con la ayuda de una barrena, y en el centro de la base de los soportes (f), hacer una perforación de unos 5 mm. de profundidad, para facilitar posteriormente el atornillado al tablero base de la maqueta.

8. Colocar los ojetes (21) Ø 5 x 10 mm. en los orificios de los soportes (f)Decorar, si se desea.

4. Encolar las piezas laterales (a) con los frontales (c), la base (b) y finalmente los asientos (d), dejando las cestas finalizadas, según se observa en el dibujo 6.Cuanto más cercano al borde superior encolemos los asientos, más se balancearán las cestas, por efecto del con-trapeso, con el movimiento de la noria.Decorar, si se desea, las cestas.

Dibujo 6

Dibujo 7

e

e

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9. En el tablero base (37) de 8 x 210 x 290 mm. efectuar las perforaciones Ø 3 mm., según se indica en el dibujo 8, y avellanar ligeramente en la cara inferior.

Dibujo 8

20 mm

25 mm

25 mm

80 mm

120 mm

105 mm

210 mm

290 mm

10. Mediante 1 tornillo (26) 3 x 16 mm. fijar el soporte (f2) a la base, colocando un poco de cola previamente en su lomo para fortalecer la unión.El segundo soporte (f1) lo fijaremos a la base en pasos posteriores, para facilitar así el montaje.

11. En un extremo del eje roscado (23) M4 x 150 mm. colocaremos 2 tuercas (33) M4, apretándolas entre sí a ras de fin de eje, y una arandela (34) M4.Pasar el eje por el ojete de la pieza (f2), y colocar por el otro lado una arandela (34) M4, una tuerca (33) M4, una arandela de presión (35) M4, uno de los discos de la noria, una arandela de presión (35) M4, y una tuerca (33) M4. Apretar estas dos últimas tuercas entre sí, para que el disco de la noria quede fijado al eje, dejando una pequeña holgura entre la arandela y el ojete del soporte.Por el otro extremo del eje de la noria pasar una tuerca (33) M4, y una arandela de presión (35) M4 hasta aproxi-madamente unos 50 mm. del extremo. Luego colocar el otro disco de la noria, una arandela de presión (35) M4, una tuerca (33) M4, una arandela (34) M4, y el soporte (f1) sin apretarlas, para que apoye el eje y nos facilite el montaje.

CARA SUPERIOR

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12. Fijar cada una de las 4 varillas roscadas (24) M3 x 100 mm.al primer disco de la noria mediante 2 tuercas (32) M3 en cada una de ellas apretándolas entre sí, y teniendo la precaución de que por la parte exterior queden lo más ajustadas posible al fin de cada eje.En cada eje insertar 1 casquillo separador Ø 4 x 25 mm. (19), una banda metálica de soporte de la cesta, colocándola por el último agujero central superior, 1 casquillo separador Ø 4 x 30 mm. (16), la otra banda me-tálica de la misma cesta, otro casquillo Ø 4 x 25 mm. (19), y una tuerca M3 (32) sin apretarla.

Dibujo 9

13. Ensartar los ejes M3 de las cestas montadas en el punto anterior, en sus correspondencias en el segundo disco de madera de la noria, y colocar otra tuerca M3 (32).Fijar el eje M3 de cada cesta al segundo disco de madera de la noria, apretando las tuercas M3 (32) entre la madera, teniendo la precaución que una vez fijadas la tuerca exterior quede a ras de eje.Fijar las tuercas y arandelas de presión del eje central, al segundo disco de la noria.Fijar a continuación el soporte (f1) al tablero base mediante 1 tornillo (28) 3 x 16 mm. y un punto de cola para afianzarlo.Colocar en el saliente del eje, una arandela (34) M4, y 2 tuercas (33) M4, apretándolas entre sí y dejando una pequeña holgura hasta el ojete metálico. A continuación colocar una rueda dentada (8) M4 Ø 60 mm./58 dientes, y fijarla al eje mediante una tuerca M4 (33).Una vez finalizada la estructura de la noria, comprobar que los discos y las cestas giran libremente y con suavi-dad, sin rozamientos.

19 16 1932

3232

33

34

34

33

34 33

34

23

33 33

8

26

3321

34 33

34

35

33

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4. Montaje del moto-reductor

14. Para que la noria no gire con excesiva velocidad, efectuaremos una reducción de 1.125:1, y para ello realiza-remos el montaje de las ruedas dentadas según se observa en el dibujo 10.Las ruedas dentadas dobles blancas (perforación central Ø 2,9 mm.) quedan fijas sobre el eje Ø 3 mm., en tanto que las ruedas dentadas dobles rojas (Ø 3,1 mm.) giran libremente sobre el eje Ø 3 mm.Teniendo en cuenta la cantidad de dientes de las ruedas montadas, la fórmula para el cálculo de transmisión sería 30 x 30 x 50 x 50 x 50 1.125 iT = 10 x 10 x 10 x 10 x 10 = 1 = 1.125:1

Entre las dos escuadras del plástico (14), colocar el motor (1) y dos casquillos separadores de PVC de 25 mm. (15), y fijarlos con dos tornillos (31) M3 x 35 mm. y 2 tuercas M3 (32).Fijar el tornillo (30) M3 x 12 mm., colocándole 1 tuerca (33) M4, que hará las veces de arandela separadora, y una rueda dentada (11), roscándolo directamente sobre una de las perforaciones de la escuadra.Siguiendo el dibujo, ir montando el resto de ejes y ruedas dentadas, teniendo la precaución de que la introducción de las ruedas dentadas en el eje (sobre todo las blancas) se ha de iniciar por la parte posterior (rueda mayor) y con cuidado para evitar que se abra la rueda dentada pequeña.Para que la rueda dentada doble blanca situada en el eje roscado quede fija en él, es necesario un punto de cola.Finalmente y en el extremo de la varilla roscada (24), mediante 2 turcas M3 (32) fijar la rueda dentada (9) M3 Ø 20 mm.

Dibujo 10

1230

15

2418

11

13

1

33

32

18

10

32

14

31

32

25

17

15. Para hacer la transmisión entre la rueda dentada del moto reductor y rueda dentada del eje de la noria, uti-lizaremos la cadena metálica (20) 450 mm., adaptándola a la distancia que necesitamos (unos 390 mm.) Para ello colocar el moto reductor sin fijar en la base, presentándolo de tal modo que las 2 ruedas dentadas queden una a nivel superior de la otra, y pasar la cadena entre ellas marcando el sobrante que eliminaremos según se observa en el dibujo 11. La cadena no debe quedar excesivamente tensa ni excesivamente ligera.

Dibujo 11

32

9

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16. Colocar la cadena en las dos ruedas dentadas, y presentar el moto reductor en la posición óptima para que el eje no tenga rozamientos con la estructura y la transmisión sea perpendicular al eje. Marcar la posición de los tornillos y retirar. Con la ayuda de una barrena fina perforar la madera base en los sitios marcados, aproximada-mente unos 5 mm., y mediante los 4 tornillos (27) 3 x 10 mm. fijar el moto reductor.

Dibujo 12

5. Montaje del porta pila, y arco de entrada

17. Trasladar las medidas del dibujo 4 a la plancha de madera (38) de 2,5 x 150 x 200 mm. Efectuar las perfora-ciones indicadas, cortar y vaciar.

18. Para montar el espacio reservado para el porta pila, uniremos las 2 piezas (j) con el dorsal (k) y el frontal (l), encolando las piezas (j) y (k) a la base por el canto estrecho de la madera, y el frontal (l) en toda su superficie, para facilitar el manipulado de la pila, en el ángulo inferior izquierdo de la base.

Dibujo 13

27

j

k

l

j

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19. Uniremos al arco (h) las piezas (i) encolando una a cada lado, según se observa en el dibujo 14.

20. Una vez seca la cola, y con la ayuda de una barrena fina, efectuaremos una perforación de unos 5 mm. de profundidad, en la base inferior del arco a 20 mm. de cada borde exterior, para facilitar en pasos posteriores el atornillado a la base. 21. Mediante 2 tornillos (28) M3 x 8 mm. jijar el interruptor (4) al arco, según se observa en el dibujo 14.

20 mm

Dibujo 14

6. Conexionado electricoEl diodo es un componente electrónico que permite el paso de corriente en un solo sentido. Los diodos más em-pleados en los circuitos electrónicos son los fabricados con materiales semiconductores. En los diodos emisores de luz (LED, acrónimo inglés de Light-Emitting-Diode), la aplicación de una tensión da como resultado la emisión de energía luminosa.

Vista frontal

-+

Vista lateral

Parteaplastada

-

+

+

-Símbolo

La pata más corta, además de la parte aplastada en la parte superior, identifica el polo negativo.En este proyecto, y para dar un toque mas llamativo al trabajo, utilizamos LED intermitentes, de color verde y ama-rillo. Las características técnicas varian en función del fabricante, no obstante, podemos estar hablando de una intensidad luminica (lumens) de 20 mA, y un ángulo de visión de 60 º.

i i

h

4

i

20 mm i

2820 mm

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22. Colocar los LED en sus orificios en el arco de madera, identificando previamente su polaridad.

23. Cortar unos 30 cm. de hilo eléctrico de cada color (6 y 7), y pelar uno de sus extremos aproximadamente 1 cm. y soldar cada cable a uno de los terminales del interruptor de corredera (4) superior e inferior, tal y como se muestra en el dibujo 15. NOTA: Para evitar mezclas de polaridad en sucesivas soldaduras, recomendamos identificar en todo el circuito cada color con una polaridad, y al soldarlos en el interruptor, dejar la parte superior de los contactos para un color y la inferior para el otro.

24. Siguiendo la curvatura del arco con uno de los hilos que asignaremos al polo positivo, al llegar a la altura de media patilla de este polo del LED, pelaremos (sin cortar) el cable, y correremos la funda aproximadamente 15 mm. Acto seguido y con la ayuda de un clip, por ejemplo, daremos 2 o tres vueltas al tramo pelado dandole una forma de espiral. Haremos el mismo paso en cada patilla de los otros dos Led.

Dibujo 15

25. Repetiremos los pasos anteriores con el otro hilo y con las patillas de la otra polaridad de cada LED.Sacar los LED de los orificios del arco de madera, colocar cada patilla de su terminal en la espiral que correspon-da a su polaridad, y soldar. Volver a colocar el LED en su orificio.Repetir la operación con los otros dos LED. NOTA: Para asegurar el cableado a la madera, podemos utilizar unas gotas de cola térmica.

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Dibujo 16

26. Mediante 2 tornillos (26) 3 x 16 mm. fijar el arco a la madera base poniendo unas gotas de cola previamente para afianzarlo.

27. Cortar unos 60 cm. de hilo eléctrico de cada color (6 y 7), y pelar sus extremos.NOTA: Para hacer más estético el acabado del circuito, estiraremos el hilo sujetándolo con fuerza por sus extremos con unos alicates, se acercan las puntas y luego separándolo enérgicamente tirando con fuerza de un golpe seco. El hilo quedará tenso y sin dobleces, los que nos permitirá moldearlo a nuestro gusto.

Dibujo 17

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28. Soldar un hilo de cada color a los terminales del motor, contornear todo el perfil de madera hasta llegar al interruptor, fijándolos a la base si se desea con unas gotas de cola térmica, y soldar los extremos pelados del hilo a los mismos terminales donde hemos soldado los cables conexionados a los LED. Si es necesario, cortar el cable sobrante antes de la soldadura.

29. Con el resto de hilo eléctrico de cada color (6 y 7), pelar sus extremos. Tensar los hilos con las alicates como hemos hecho en el paso 27. 30. Soldar un hilo de cada color al conector plano para pila (5). Para facilitar el “agarre” del estaño es reco-mendable calentar previamente el conector con la punta del soldador.

31. Soldar los otros extremos de los hilos al interruptor según se observa en el dibujo 18. Contornear los hilos por la base y fijarlos a la misma si se desea con unas gotas de cola térmica, y dejarlos sueltos al llegar al espacio del portapilas. Como nos sobrará hilo, podemos darle un acabado más estético enrollandolo a un bolígrafo por ejem-plo y dándole una imagen en forma de espiral.

Dibujo 18

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7. Funcionamiento

Al conectar la pila de 4,5 v. (no incluída), y accionar el interruptor de corredera, la noria empezará a girar y los LED se encenderán y apagarán intermitentemente. En caso de algún mal funcionamiento comprobar las soldaduras y la polaridad de los hilos. Comprobar que no haya rozamientos en el giro de la noria, y que la cadena de trans-misión encaje con los difentes de la rueda dentada sin excesiva presión ni excesiva holgura.

9. Criterios de evaluación

NOTA: Dado que la finalidad del proyecto no es exclusivamente el estudio de las transmisiones, sino su aplicación, no se ha desarrollado en profundidad la explicación de las relaciones de transmisión y sus posibilidades multiplica-doras o reductoras en el montaje del moto-reductor. Queda a criterio del profesor esta ampliación, a la vez que el montaje con el material suministrado, de distintas reducciones.

- Destreza en el corte de la madera.- Limpieza en las soldaduras.- Comprensión del moto reductor y las transmisiones.- Solidez del conjunto.- Funcionamiento general.- Acabado final.

verde amarillo verdeM

LED 1 LED 2 LED 3

BATT.4,5 V

Interruptor posición 1

Interruptor posición 2

8. Esquema electrico

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45 mm

12 m

m

8 mm

10 mm

70 m

m

50 mm

20 m

m

10 mm80

mm

10 mm10 mm

50 mm

20 m

m

80 m

m

Ø 3 mm

Ø 3 mm

Ø 5 mm

ESCALA 1:1

50 m

m

70 m

m

22 mm

h

i

i

i

i

k j

j l

50 m

m

8 mm

28 m

m

8 m

m

Dibujo 4

8 m

m

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NOTAS:

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