Analizando Una Revolvedora

Universidad Veracruzana

Hernández Gutiérrez Constantino

Investigación técnica: La revolvedora

A 21 de Septiembre del 2008

1

Revolvedora

2

ÍNDICE TÍTULO

PÁGINA

INTRODUCCIÓN......................................................................................................

3

ASPECTO HISTÓRICO SOCIAL ORIGEN………………………………………………………………………………………

3

EVOLUCIÓN................................................................................................................

3

IMPACTO SOCIAL....................................................................................................

4

REPERCUSIONES....................................................................................................

4

DIMENSIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA 1. FUNCIONALIDAD FINALIDAD POR LA QUÉ FUE CONSTRUIDO.....................................................

4

POSIBLES USOS Y AMBITOS DE APLICACIÓN..................................................

4

UTILIDAD DE USO CON RELACIÓN A LA SATISFACCIÓN DE LA NECESIDAD

5

LISTA DE MATERIALES y COSTOS………..………………………………………..

5

IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES QUE COMPONEN AL OBJETO..................

6

REPRESENTACIÒN GRÀFICA..............................................................................

7

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES ………………….…………………….

8

2. ESTRUCTURA

ORÍGEN DE LOS MATERIALES……………….…………….……………

8

PROPIEDADES GENERALES……………………………………………..

8

PROPIEDADES ESPECÍFICAS…………………………………………..

9

PROPIEDADES QUÍMICAS………………………………………………..

10

PROCESOS DE FABRICACIÓN............................................................................

11

PRINCIPALES HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA FABRICACIÓN..................

12

3. FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO EXTERNO............................................................................

13

FUERZAS Y TIPOS DE ENERGÍA QUE HACEN FUNCIONAR EL OBJETO.....

14

APLICACIÓN DE PRINCIPIOS DE LA CIENCIA..................................................

3

15

PROPUESTAS DE INNOVACIÒN........................................................................

15

INTRODUCCION

Este objeto técnico comenzó desde la pala y ha ido evolucionando a través del tiempo y ahora se le conoce como la revolvedora de cemento.

ASPECTO HISTÓRICO SOCIAL 1. Origen Los primeros orígenes de mezclar elementos para crear otros, se remonta hasta nuestros antepasados, los cuales utilizaban sus propias manos para mezclar y machacar distintas plantas medicinales para curarse o simplemente crear las primeras mezclas de pintura, lo cual dio origen al arte rupestre del cual hoy disfrutamos de su legado. La pala se puede considerar como el segundo instrumento de trabajo para revolver de una manera más eficiente dos compuestos para dar lugar a una masa uniforme y con consistencia o no dependiendo de la aplicación que se le fuera a dar. Siempre habrá más necesidades que recursos para satisfacerlos, pero el hombre por ser un ente inteligente y de procurar una mejor calidad de vida a través de la invención de objetos o utensilios que le permitan desarrollar el mismo trabajo que hacía pero con menos esfuerzo, es aquí donde estamos hablando de eficiencia y eficacia. Desde los tiempos bíblicos para construir se tuvo que recurrir a la experimentación del uso y mezcla de materiales típicos de ese tiempo y lugar, en el cual las rocas no abundaban mucho por ser desierto, se encontró que lo que más abundaba era la tierra, arcilla y ramas de arbustos, los cuales los mezclaron en pequeñas porciones, vaciándolo en moldes, lo dejaron secar y dieron lugar a la fabricación del ladrillo de lodo, en lo que se edificarían las primeras construcciones como babilonia ( ahora Irak) hechas por el hombre con este tipo de materiales. En la edad Media se utilizó extensivamente la pala como instrumento para revolver mezcla de construcción. Con el paso del tiempo la aplicaciones de una mezcladora o una revolvedora se han diversificado llegando incluso a la cocina en su versión de batidoras domésticas. En la actualidad para cubrir grandes superficies de concreto se utilizan camiones que tienen un trompo de acero giratorio que contiene el concreto premezclado, el cual trabaja con gran eficiencia. 2. Evolución. Fecha

2000 A.C.

Edad Media 1912

Avance Evolutivo

Babilonia (ahora Irak) hay ruinas de construcciones en el que se aplicaba la tecnología de crear ladrillos de lodo a partir de una mezcla Era del Hierro los implementos de las pala eran más resistentes y duraderos El Hércules Buggy Company incorporó el negocio del motor de gas comprando el Holmes Machine Company en Sparta. 4

1934

1942 Actualmente

Chamusca comenzó a vender una línea enteramente diversa que este vez hizo en Freeport, Illinois del motor de la economía de Stover. Chamusca comenzó a vender el Cushman Cúb. Se usan camiones con trompos que almacenan gran cantidad de mezcla para cubrir grandes superficies con concreto

3. Impacto Social El impacto que ha tenido en nuestra calidad de vida este objeto técnico es que son mejores para mezclar o revolver y se requiere menos mano de obra para un mismo fin. Los volúmenes de mezclado pueden ser desde el equivalente a una cubeta hasta la mitad de la cancha de basketball. Es más práctico y barato utilizar una revolvedora que una cuadrilla de trabajadores. Esta no se cansa, ni come. Actualmente en construcciones a gran escala se utilizan algunos camiones que se llaman trompos, que pueden almacenar y revolver una gran cantidad de metros cúbicos de mezcla. Solo requieren energía eléctrica o gasolina y su mantenimiento periódico para funcionar, es una herramienta imprescindible para la gente que se dedica a la construcción. 4. Repercusiones En el futuro estas revolvedoras en todos sus tipos, seguramente serán más eficientes, y tendrán dispositivos de control en el que se le indique que tipo de mezcla quiere y con que grado de dureza, tendrán sensores que determinen cuándo ya esta listo para vaciarse, posiblemente el combustible que utilizan para hacerlas funcionar sean con fines más ecológicos o usen fuentes alternativas que contaminen menos. Por último la automatización cibernética está avanzando tanto que tal vez se requiera de la intervención humana en una mínima parte para concretar un trabajo. Siguen y serán siendo un eslabón importante en la cadena de la construcción, para edificar la casa como la que ahora tienes.

DIMENSIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA FUNCIONALIDAD 1. Su función principal es revolver cemento de acuerdo a las especificaciones de resistencia esto implicará variaciones en la cantidad de grava, cemento y arena 2. Posibles usos y ámbitos de aplicación. Aplicación En las construcciones residenciales

Ejemplo En los albañiles construyendo el techo de las

5

casas Cuando se ponen los firmes o los techos del edificio Cuando se vacía el concreto en las canchas deportivas Partes modulares de concreto para hacer puentes y que unen caminos carreteros

En los edificios Canchas deportivas Ballenas de concreto

3. Utilidad o frecuencia de uso con relación a la satisfacción de la necesidad Este objeto técnico va en proporción directa a la satisfacción de la necesidad que va en aumento, porque todo ser humano desea ser propietario de un bien inmueble como una casa, departamento, edificio y mientras tengamos esta idea de tener un refugio para nuestra familia siempre haremos uso de este maravilloso objeto técnico. Si revisamos las estadísticas el ramo de la construcción es un negocio muy rentable y fructífero, por lo tanto el uso de este objeto se va a seguir usando por mucho tiempo más porque nos ayuda a revolver grandes cantidades de cemento.

ESTRUCTURA 1. LISTA DE MATERIALES Y COSTOS Cantidad Unidad 1 pieza.

Descripción motor

Características Grande, pesado y resistente.

Costo $360

2 1 1 2 1 1

llantas Cofre Base Soporte aspas Puente Rueda

Redondas y resistentes Cubremotor con ventilación Donde se coloca y fija el motor Aspas de cero de larga duración Puente tubular que soporta la olla Dentada que hace que el volante sea

$400 100 100 50 100 100 50 150 50 40

piezas pza pza pzas pza pza

1 1 1 1

pza pza pza pza

Volante con manija bastidor Columna de canal embrague

capaz de volcar la hoya Acero Fabricado con PTR acerado acero De posicionamiento automático

1

pieza

Olla de fondo

Grande , onda y resistente, acero con

$500

fondo semielíptico TOTAL

$2000

6

(2) (3)

(1)

(4) (9)

(8)

(5)

(6) (7) IDENTIFICACCION DE LAS PARTES QUE COMPONEN EL OBJETO N 1 2 3

PARTE Aspas mas anchas y gruesas para mejorar eficiencia y larga duración Olla de fondo semilíptico material resistente y soldadura corrida y semiautomática Embrague de posicionamiento automático con lo cual se obliga a trabajar la olla con su

4 5 6 7

posición de mayor eficiencia Volante de gran diámetro y manija para una fácil operación Puente tubular y recto de alta resistencia Columna de canal pesado para asegurar un alineamiento permanente Batidor robusto fabricado con canal y PTR de alta resistencia para evitar torceduras

8

Base universal para insertar cualquier tipo marca y capacidad de motor

9

Cofre grande abierto y fijo para un cómodo servicio de motor mayor ventilación y conservado en su posición

3. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES. Origen De Los Materiales 7

Materiales

Inorgánicos

Acero hule Pintura Cobre (bobinas el motor)

Orgánicos

Renovables

No Renovables

Origen Mineral

√ √ √ √

√ √ √ √

√ √ √ √

Origen Vegetal

Origen Animal

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EMPLEADOS Propiedades Generales Las propiedades que dependen de la cantidad total de materia del cuerpo se llaman propiedades generales; entre ellas están la forma, tamaño, peso, temperatura.

Propiedad Gral Masa

Cantidad de materia contenida en un

Definición

Donde se manifiesta Al pesar la revolvedora en una

Volumen

cuerpo. Se mide en (Kg) Lugar o extensión que ocupa un cuerpo en

báscula Es el lugar que ocupa la revolvedora

el espacio. Se mide en (m3). El volumen no

en un espacio

sólo depende de la cantidad de materia,

Peso

Inercia

sino también de la temperatura Fuerza de atracción gravitacional que la

Es la fuerza de atracción

Tierra ejerce sobre todos los cuerpos. Es

gravitacional que ejerce la tierra

proporcional a la masa

sobre la revolvedora Se manifiesta al moverse o cuando

Cualidad

que

tienen

preservar

el

estado,

los de

cuerpos

de

reposo

o

esta en reposo

movimiento en línea recta en que se encuentran hasta que una fuerza externa

Impenetrabilidad

Divisibilidad

Porosidad

actúe sobre ellos Imposibilidad de que dos cuerpos ocupen

El acero es impenetrable por lo tanto

el mismo espacio simultáneamente

no deja que se tire el contenido de la

Propiedad que tienen los cuerpos para

olla Muy poco probable que se pudieran

fraccionarse en pedazos cada vez más

dañar o quebrarse alguna parte con el

pequeños característica de la materia que consiste en

trato normal No hay porosidad porque el acero su

presentar poros o espacios vacíos

estructura atómica es muy densa

8

Propiedades Específicas Las propiedades que no dependen de la cantidad total de materia del cuerpo se llaman propiedades específicas. Las propiedades específicas sólo dependen de la naturaleza de las sustancias. Las propiedades específicas permiten identificar y diferenciar las sustancias que conforman la Naturaleza. Las propiedades específicas se clasifican en propiedades físicas y en propiedades químicas

Propiedades físicas Son las que pueden determinarse sin que ocurra ningún cambio en la composición de las sustancias. Entre las propiedades físicas específicas más importantes se encuentran la densidad, estado de agregación, punto de ebullición y solubilidad

Prop. Físicas Densidad

Definición

Donde se Manifiesta

Cantidad de masa contenida en una

La mezcla fabricada contiene una densidad

unidad de volumen. Se expresa como

determinada para cada resistencia

la masa en (gr/cm3) de sustancia

No aplica para la revolvedora, si no a la mezcla

Estado de

Todas las sustancias pueden presentar

que contiene La mezcla se presenta un estado de

agregación

tres estados de agregación: sólido,

agregación semi-sólido

líquido y gaseoso; el cambio de

No aplica para la revolvedora, si no a la mezcla

estado depende del aumento o disminución de la temperatura del

que contiene

Punto de

cuerpo Es la temperatura máxima a la que un

ebullición

líquido puede existir como tal; ésta es

Solubilidad

una característica de cada sustancia Es la propiedad que tienen algunas

El cemento es soluble al agua, el cual tiene

sustancias de disolverse en un líquido.

una proporción específica, para hacer la

Al líquido le llamamos solvente y a la

mezcla adecuada.

sustancia que se disuelve, por lo general un sólido, soluto. El solvente más usado es el agua

Elasticidad

Capacidad de los cuerpos para

No aplica

En cuanto a la revolvedora No aplica en el objeto en sí, sino en la sustancia que contiene y revuelve No aplica

deformarse cuando se aplica una fuerza y de recuperar su forma original cuando la fuerza aplicada se suprime

9

Maleabilidad

Propiedad de algunos metales para ser

No aplica

Ductibilidad

extendidos en láminas Capacidad de los cuerpos para

No aplica

extenderse hasta formar alambres o

Tenacidad

hilos Resistencia que ofrecen los cuerpos a

El cemento o concreto tiene una cierta

romperse o deformarse cuando se les

resistencia a la compresión y a la tensión

golpea

(cuando estira) por kg/cm2 No aplica para la revolvedora, si no a la mezcla

Dureza

Resistencia de un cuerpo a ser rayado

que contiene La dureza del concreto es aceptable

o cortado

Propiedades Químicas La tendencia de la materia a cambiar, ya sea por sí sola o por la interacción con otras sustancias, para formar diferentes materiales se relaciona con otras propiedades específicas, conocidas como propiedades químicas de la materia. La formación de nuevos materiales o sustancias a partir de otros es un cambio químico; éste se efectúa por reacciones químicas. Una reacción química es un proceso consistente en la transformación de una o varias sustancias en otras completamente diferentes

Prop.

Definición

Donde se Manifiesta

Químicas Reacción con el oxígeno

Reacción con las sustancias ácidas Reacción con las bases

Casi todas las sustancias reaccionan con el oxígeno. Todos los metales reaccionan con el oxígeno del ambiente; el oro, la plata y el platino reaccionan sólo en condiciones especiales. Otras sustancias requieren energía para combinarse con el oxígeno, por ejemplo, el carbono y el azufre Algunas sustancias se transforman en otras cuando están en presencia de un ácido; Cuando una sustancia reacciona con un ácido, puede haber desprendimiento de energía, generalmente en forma de calor Algunas sustancias reaccionan con las bases y producen otras sustancias. Por ejemplo, si ponemos en contacto una base, como el hidróxido de sodio (sosa cáustica), con el ácido clorhídrico (ácido muriático), se formarán dos sustancias: agua y sal. En estas reacciones también se desprende o se necesita energía

Con los motores a gasolina el oxígeno es vital para hacer la combustión y generar la chispa que accione el pistón.

No aplica

No aplica

10

4. PROCESO DE FABRICACIÓN SISTEMAS Y TÉCNICAS DE FABRICACIÓN

Sistema Unión

Separación Recubrimiento

Conformación

Técnica

Donde se manifiesta

Ensamblado

Donde se ensambla el motor, La hoya, Los mecanismos

Soldadura

de engranaje volante – olla Donde están las soldaduras para unir los componentes de

Limado Pintado

la revolvedora Se usa un limatón para ligar esperezas después de soldar Se pinta todo el objeto técnico para darle presentación y

Esmaltado

diferenciarlo de otros Se cubre con esmalte toda la pintura aplicada para darle

Doblado

brillo y protección a la pintura El cubre motor esta una lámina de acero doblada para

Laminado

darle protección Se laminó y se dobló una placa de acero delgada para proteger el motor de golpes y evitar accidentes en los trabajadores

5. HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA FABRICACIÓN DEL OBJETO TÉCNICO. Las principales herramientas que se utilizaron para fabricar el objeto a analizar son las siguientes: No 1 1

Rep Gráfica

Descripción Laminadora Cruceta

Características Cruceta acerada y templada con distintas medidas de cavidad para adaptarse a los diferentes tamaños

Función

Aplicación

Actúa como palanca Une el rhin de la llanta con para Aflojar y/o la estructura de la aprietar tornillos que revolvedora unen el rhin con la estructura de la revolvedora.

11

1

1

tornillos más usuales Herramientas Se hacen la olla, Fabricar moldes de metalúrgicas tubos PTR y acero para poder para hacer redondos, Rhines armar y ensamblar moldes de una revolvedora acero Herramientas Llantas rhin 4, con Fabrica la llantas para fabricar y dibujos en las que nos ayudarán a vulcanizar los llantas adecuados desplazar nuestro derivados del para un ambiente objeto técnico más petróleo para en construcción fácilmente hacer las llantas

En el ámbito de la construcción de edificios, casa residenciales, de interés social En el ámbito de la construcción de edificios, casa residenciales, de interés social

12

FUNCIONAMIENTO 1. Funcionamiento externo:

Funcionamiento Encender la Revolvedora Verificar el tipo de resistencia que deberá tener la mezcla de concreto Verter las medidas especificadas de cemento, arena y grava Revolver la Mezcla No

Ya está bien Si Vaciar el Mezclado

ES TODO LO QUE DESEAS BATIR

No

Si Apagar la Revolvedora Fin

13

2. Fuerzas y tipos de energía que causan que el objeto funcione.

ENERGÍA QUIMICA

CALORÍFICA

POTENCIAL

CINÉTICA

MECÁNICA

DEFINICIÓN

Donde se manifiesta

Es la energía que se

Se genera energía al combinarse la gasolina y el

desprende al

oxígeno dentro del pistón para crear la chispa y

combinarse dos o

hacer combustión, esto impulsará al motor,

más elementos Cuando un sistema

generando una energía mecánica rotativa El motor al tener componentes que entran en fricción

trabaja la energía se

se genera calor, la cual esta energía despreciable se

divide en dos. La

pierde. Cuando un sistema no es totalmente

energía útil y la que

eficiente tiene una energía útil y otra energía que de

se pierde en forma

desperdicia en forma de energía calorífica que por lo

de calor Es la energía

general no la aprovechamos. Al contener mezcla la revolvedora, toda esta carga

potencial que se

adquiere una energía potencial porque está elevada

almacena al elevar,

del suelo una cierta altitud, al vaciar la mezcla se

cargar, desplazar, o

convertirá en energía cinética.

girar, etc. Esta energía se crea

Al girar el volante que hace que gire la olla de la

o se libera al poner

revolvedora para vaciar el concreto mezclado, la

un cuerpo en

energía potencial de este almacenada se liberará y

movimiento y que

se convertirá en energía cinética al llegar o chocar

será directamente

contra el suelo, el nivel de energía será proporcional

proporcional a su

a su masa.

masa La energía mecánica

Cuando el motor se alimenta con una energía

se crea o genera

externa, este hará girar su engranaje dentro del

cuando una fuente

motor y hará que gire el eje y este a la vez le

externa de energía

transmitirá un movimiento rotatorio a la olla de la

alimenta al

revolvedora. Otro ejemplo es que para vaciar el

dispositivo mecánico

contenido de mezcla se tiene aplicar una fuerza de

y lo hacer girar,

palanca para hacer girar el volante, el volante está

avanzar, retroceder,

unido a una rueda dentada y esta a la vez a la olla

etc.

de la revolvedora la cual girará y vaciará su contenido.

1 3. Principios de la Ciencia

14

Toda máquina compuesta esta construida por máquinas simples, en este caso son las siguientes:

Principio

Donde se manifiesta

Tornillo

En todas las uniones en que se tuvo que atornillar para fijar las láminas

Plano inclinado

y partes del motor En los tornillos, en la revolvedora que tiene que estar inclinada para

Palanca Rueda

tener estabilidad Se encuentra el volante móvil para hacer girar la olla de la revolvedora Es la que mueve a todo el engranaje de la revolvedora (olla, volante,

Ejes Muelles o resortes

rueda dentada, eje del motor, llantas) Son los que se encuentran en las ruedas. Es la parte inferior de la revolvedora para amortiguar el movimiento

4. Propuestas de innovación

Propuesta

Posible Aplicación

Medidor de resistencia

Deseamos que ojalá haya un dispositivo que mida la resistencia de la

de la mezcla

mezcla, que en otras palabras se habla de la dureza del concreto el cual va a depender de la combinación de los elementos de arena, cemento y

Medidor de tiempo

grava. Se desea que las revolvedoras chicas tengan un dispositivo que controle el tiempo de revolver la mezcla cuando esta determina que esta bien diluida

Revolvedora ecológica Direccionamiento de la

o uniforme la mezcla Que utilice fuentes alternativas de energía que no contamine Que pudiera impulsar el cemento hacia arriba con una bomba y dirigirla

Mezcla en forma

con un tubo tipo grúa

Horizontal o Vertical Dispositivos de

Que el dispositivo tenga un dispositivo electrónico que detecte la

seguridad

proximidad del albañil y que si viola la línea de umbral se apague automáticamente o se active una tapadera o seguro que evite que se accidente el trabajador

15