Bruno Munari

PROBLEMA (Elaborar un objeto que pase las páginas de un libro o revista, para una persona con incapacidad en las manos) DEFINICIÓN DEL PROBLEMA (El objeto debe ser diseñado para ser ubicado en cualquier mesa o superficie, debe tener tamaño mediano, debe ser liviano para facilitar su manipulación, plegable, su costo debe ser accesible, se distribuirá en almacenes que vendan objetos para discapacitados, el material del objeto debe ser irrompible, debe tener la menor cantidad de accesorios para fácil movilidad) ELEMENTOS DEL PROBLEMA Con qué material habrá que construirla. Con qué tecnología habrá que trabajar este objeto. Tendrá interruptores Cómo será transportada, con qué embalaje. Cómo se dispondrá en el almacén. Si hay partes ya prefabricadas (motores, uniones, cables, etc) Qué forma tendrá. Cuánto deberá costar. Que tipo de energía utilizará Qué dimensiones tendrá

RECOPILACION DE DATOS Recopilación de datos de posibles materiales para el objeto: •

PLACAS MDF: Las placas MDF (Medium Density Fiberboard), son construidas con una mezcla de

pequeñas partículas de madera (generalmente pinos) y colas especiales, prensadas en condiciones de presión y temperatura controladas. Obteniéndose planchas, de medidas fijas estandarizadas, con características mecánicas y físicas uniformes y bien definidas. Estas placas MDF, a diferencia del Aglomerado, pueden se mecanizadas obteniendo excelentes terminaciones. Generalmente son de color claro y de superficie lisa y uniforme • CABLES PARA CIRCUITOS DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA ¿Cómo es un cable de instrumentación? Prestación eléctrica En las modernas industrias es necesario obtener datos, información de cada uno de los procesos fabriles y a partir de esta información tomar las decisiones correctas en la operación de una planta. Esto se realiza mediante el sensado y procesamiento de la información proveniente de variables físicas y químicas, a partir de las cuales se realiza el monitoreo y control de los diferentes procesos y máquinas. Para ello se incorporan instrumentos que indicarán los datos que llegan desde cada uno de los sensores a cada uno de los instrumentos receptores utilizando dispositivos y tecnología electrónica. Esta comunicación entre sensor y receptor debe establecerse mediante un cable adecuado. Hay una tendencia generalizada a subestimar al cable, sin embargo cumple funciones importantes en plantas industriales altamente automatizadas. Antes de profundizar en el diseño del cable describiremos someramente como es un sistema de instrumentación y que tareas puede realizar. Los sistemas analógicos más conocidos son: +/- 10V; +/- 20mA y lazo de corriente 4…20mA. La información se transmite con la variación en corriente continua (CC) de la tensión o la intensidad de corriente. La amplitud de la señal corresponde al valor de la información transmitida. Por esta razón perturbaciones o distorsiones pueden influir en la integridad de la señal generando que la información transmitida no llegue correctamente, por ese motivo la construcción del cable deberá hacerse previendo estos inconvenientes. Las tareas descriptas anteriormente pueden ser realizadas mediante un cable conformado por un par simple, terna o cuadrete. En general en una misma máquina o sector productivo es necesario analizar más de una condición por lo tanto serán necesarios tantos pares como número de informaciones se desean transmitir, además para ciertas funciones es necesario usar ternas o cuadretes. Asimismo es posible que las interferencias electromagnéticas influyan en la transmisión de las señales por lo que deberá ser provisto el cable de una pantalla o blindaje adecuado. Para analizar y comprender como son los cables, podemos investigar que señales van a transmitir o sea evaluar su desempeño o prestación eléctrica y en que lugar físico se va a emplazar es decir definir su protección o prestación mecánica.

Acá analizamos los parámetros que intervienen en la construcción del cable para poder brindar una correcta transmisión de las señales. Los ítems más importantes son: Resistencia eléctrica Como definición clásica podemos decir que la resistencia eléctrica (Re) es la oposición que ofrece un material (En este caso el cobre de los conductores) al flujo de intensidad de corriente eléctrica con un determinado valor de tensión aplicado. La (Re) se mide en ohms. Al igual que en los tradicionales cables de potencia e iluminación es importante conocer el valor de este parámetro, pues sirve de base para la selección correcta de la sección de los conductores teniendo en cuenta la caída de tensión en el circuito, las pérdidas de energía, la corriente admisible, etc. Los circuitos de instrumentación en muchos casos tienen longitudes considerables, lo que hace vital la elección correcta del calibre de los conductores, que está directamente relacionado con la resistencia eléctrica. Torzado (Pareado) En todo lo que es transmisión de señales lo primero que se solicita es el uso de cables con conductores formando pares (2 conductores), ternas (3 conductores) o cuadretes (4 conductores). Un par consiste en dos conductores aislados retorcidos con un paso fijo y estable, los cuales forman un bucle o línea de un circuito (Ver figura 1). El torzado permite la transmisión de señales balanceadas, pues la interferencia de modo común afecta en menor medida a la información transmitida por un par. Capacidad mutua Se mide entre el conductor “a” y el conductor “b” que forman el par. Un valor bajo de capacidad mutua minimiza la distorsión de la señal. El valor de capacidad mutua depende de varios factores que hacen a la construcción del cable. Blindajes Concepto: Como se indicó en párrafos arriba es esencial considerar el blindaje cuando se trata de la transmisión de señales débiles que pueden ser interferidas o modificadas por perturbaciones electromagnéticas externas. Para ello se utiliza el blindaje general (BG). Cuando se tienen cables constituidos por más de un par o terna es decir multipares o multiternas y se quiere proteger la señal de un par respecto de otro contiguo se utiliza el blindaje individual (BI). Como regla general a seguir podemos decir que: Si un cable multipar lleva señales digitales alcanza con un blindaje general (BG), porque no se produce interferencias entre este tipo de señales. Si un cable multipar lleva señales analógicas se debe usar un blindaje individual + general (BI+BG) porque existe la probabilidad que una señal de un par interfiera en la de otro par adyacente. No es adecuado o recomendado la transmisión en un mismo cable de señales analógicas y digitales Tipo de blindaje: existen diferentes tipos de blindaje cada uno con sus ventajas y desventajas, pero hay uno en particular que reúne condiciones protectoras adecuadas y bajo costo, lo que lo hace destacar por sobre el resto, se trata de la aplicación de una cinta de aluminio/poliéster sobre cada par (BI) o sobre el conjunto de los pares (BG). La cinta se aplica en forma helicoidal garantizando una cobertura del 100% con un solape adecuado, en contacto con la cara de aluminio que tiene la cinta se dispone una cuerda de cobre estañado que garantiza la continuidad del blindaje y permite una conexión mas sencilla y segura de la pantalla a tierra. Una vez definido el cable en cuanto al tipo de señales que transmitirá y a las posibles perturbaciones a las que pueda estar sometido hay que evaluar la posibilidad física de su instalación analizando las variables a las que puede ser sometido en cuanto a su integridad mecánica. A continuación se detallan los principales requisitos: Comportamiento frente al fuego No propagación del incendio: este es un requisito en la actualidad exigido para todo cable y lo que se busca es que el cable no se comporte como un transmisor del fuego hacia otras áreas. Para el cumplimiento de este objetivo es primordial utilizar materiales plásticos que permitan al cable cumplir el ensayo de fuego solicitado. Protección a las radiaciones solares También conocido como protección a rayos UV (ultravioletas), esto es solicitado cuando el cable estará en servicio a la intemperie y lo que se busca es que las condiciones climáticas no reduzcan la vida útil del cable. Protección contra golpes y roedores Esta protección se solicita cuando los cables pueden estar expuestos a golpes, se usen directamente enterrados y se busca prevenir un futuro golpe en una excavación o estén expuestos en zonas donde abundan roedores que puedan dañar la cubierta y luego las aislaciones de los conductores. En estos casos la protección se brinda por medio de una armadura de acero cincado que puede ser: flejes helicoidales, alambres helicoidales o trenza de alambres.

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REDUCTORES Y MOTORREDUCTORES

Los Reductores ó Motorreductores son apropiados para el accionamiento de toda clase demáquinas y aparatos de uso industrial, que necesitan reducir su velocidad en una forma segura y eficiente. Las transmisiones de fuerza por correa, cadena o trenes de engranajes que aún se usan para la reducción de velocidad presentan ciertos inconvenientes. Al emplear REDUCTORES O MOTORREDUCTORES se obtiene una serie de beneficios sobre estas otras formas de reducción. Algunos de estos beneficios son: • •

Una regularidad perfecta tanto en la velocidad como en la potencia transmitida. Una mayor eficiencia en la transmisión de la potencia suministrada por el motor.

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Mayor seguridad en la transmisión, reduciendo los costos en el mantenimiento. Menor espacio requerido y mayor rigidez en el montaje. Menor tiempo requerido para su instalación.

Los motorreductores se suministran normalmente acoplando a la unidad reductora un motor eléctrico normalizado asincrónico tipo jaula de ardilla, totalmente cerrado y refrigerado por ventilador para conectar a redes trifásicas de 220/440 voltios y 60 Hz. Para proteger eléctricamente el motor es indispensable colocar en la instalación de todo Motorreductor un guarda motor que limite la intensidad y un relé térmico de sobrecarga. Los valores de las corrientes nominales están grabados en las placas de identificación del motor. Normalmente los motores empleados responden a la clase de protección IP-44 (Según DIN 40050). Bajo pedido se puede mejorar la clase de protección en los motores y unidades de reducción. GUIA PARA LA ELECCION DEL TAMAÑO DE UN REDUCTOR O MOTORREDUCTOR Para seleccionar adecuadamente una unidad de reducción debe tenerse en cuenta la siguiente información básica: Características de operación • • • •

Potencia (HP tanto de entrada como de salida) Velocidad (RPM de entrada como de salida) Torque (par) máximo a la salida en kg-m. Relación de reducción (I).

Características del trabajo a realizar • • • • •

Tipo de máquina motríz (motor eléctrico, a gasolina, etc.) Tipo de acople entre máquina motríz y reductor. Tipo de carga uniforme, con choque, continua, discontinua etc. Duración de servicio horas/día. Arranques por hora, inversión de marcha.

Condiciones del ambiente • •

Humedad Temperatura

Ejecución del equipo • •

Ejes a 180º, ó, 90º. Eje de salida horizontal, vertical, etc.

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CARACTERÍSTICAS DE LOS TORNILLOS

Los tornillos los definen las siguientes características:    

Diámetro exterior de la caña: en el sistema métrico se expresa en mm y en el sistema inglés en fracciones de pulgada. Tipo de rosca: (métrica, whitworth, SAE, etc) Paso de la rosca: Distancia que hay entre dos crestas sucesivas, en el sistema métrico se expresa en mm y en el sistema inglés por el número de hilos que hay en una pulgada. Sentido de la rosca (izquierda o derecha): La tornillería prácticamente es toda a derechas, pero algunos ejes de máquinas tienen alguna vez rosca a izquierda. Los tornillos de las ruedas de los vehículos industriales tienen roscas de diferente sentido en los tornillos de las ruedas de la derecha (a

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derechas) que en los de la izquierda (a izquierdas). Esto se debe a que de esta forma los tornillos tienden a apretarse cuando las ruedas giran en el sentido de la marcha. Material constituyente y resistencia mecánica que tienen: salvo excepciones la mayor parte de tornillos son de acero de diferentes calidades y resistencia mecánica, para madera se utilizan muchos tornillos de latón. Longitud de la caña: es variable. Tipo de cabeza: en estrella ó phillips, bristol, de pala y algunos otros especiales. Tolerancia y calidad de la rosca

Las roscas pueden ser exteriores o machos (tornillos) o bien interiores o hembras (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.

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Tipos de tornillos [editar]

El término tornillo se utiliza generalmente en forma genérica, son muchas las variedades de materiales, tipos y tamaños que existen. Una primera clasificación puede ser la siguiente:3     

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Tornillos de media astilla Tornillos de borderline (a referencia con su autor) Tornillos de madera aunque mayor conocido como silly (por su autor) Tornillos de roscas dodecaedras Varillas roscadas de 1m de longitud( Tornillos para madera [editar]

Tornillo con rosca para madera Los tornillos para madera, reciben el nombre de tirafondo para madera, su tamaño y calidad está regulado por la Norma DIN-97, tienen una rosca que ocupa 3/4 de la longitud de la espiga. Pueden ser de acero dulce, inoxidable, latón, cobre, bronce, aluminio y pueden estar galvanizados, niquelados, etc. Este tipo de tornillo se estrecha en la punta como una forma de ir abriendo camino a medida que se inserta para facilitar el autoroscado, porque no es necesario hacer un agujero previo, el filete es afilado y cortante. Normalmente se atornillan condestornillador eléctrico o manual. Sus cabezas pueden ser planas, ovales o redondeadas; cada cual cumplirá una función específica. Cabeza plana: se usa en carpintería, en general, en donde es necesario dejar la cabeza del tornillo sumergida o a ras con la superficie. Cabeza oval: la porción inferior de la cabeza tiene una forma que le permite hundirse en la superficie y dejar sobresaliendo sólo la parte superior redondeada. Son más fáciles para sacar y tienen mejor presentación que los de cabeza plana. Se usan para fijación de elementos metálicos, como herramientas o chapas de picaportes. Cabeza redondeada: se usa para fijar piezas demasiado delgadas como para permitir que el tornillo se hunda en ellas; también para unir partes que requerirán arandelas. En general se emplean para funciones similares a los de cabeza oval, pero en agujeros sin avellanar. Este tipo de tornillo resulta muy fácil de remover. Los diferentes tipos de cabeza pueden tener: Cabeza fresada (ranura recta): tienen las ranuras rectas tradicionales. Cabeza Phillips: tienen ranuras en forma de cruz para minimizar la posibilidad que el destornillador se deslice.

Cabeza tipo Allen: con un hueco hexagonal, para encajar una llave Allen. Cabeza Torx: con un hueco en la cabeza en forma de estrella de diseño exclusivo Torx. Las características que definen a los tornillos de madera son: Tipo de cabeza, material constituyente, diámetro de la caña y longitud. 4

Tornillos tirafondos para paredes y madera DIN-571

Hay una variedad de tornillos que son más gruesos que los clásicos de madera, que se llaman tirafondos y se utilizan mucho para atornillar los soportes de elementos pesados que vayan colgados en las paredes de los edificios, como por ejemplo, toldos, aparatos de aire acondicionado, etc. En estos casos se perfora la pared al diámetro del tornillo elegido, y se inserta un taco de plástico a continuación se atornilla el tornillo que rosca a presión el taco de plástico y así queda sujeto muy fuerte el soporte. También se utiliza para el atornillado de la madera de grandes embalajes por ejemplo. Estos tornillos tienen la cabeza hexagonal y una gama de M5 a M12. 5

Autorroscantes y autoperforantes para chapas metálicas y maderas duras

Diferentes tipos de cabeza de tornillos de chapa

Tornillo autoroscante Ambos tipos de tornillos pueden abrir su propio camino. Se fabrican en una amplia variedad de formas especiales. Se selecciona el adecuado atendiendo al tipo de trabajo que realizará y el material en el cual lo empleará. Los autorroscantes tienen la mayor parte de su caña cilíndrica y el extremo en forma cónica. De cabeza plana, oval, redondeada o chata. La rosca es delgada, con su fondo plano, para que la plancha se aloje en él. Se usan en láminas o perfiles metálicos, porque permiten unir metal con madera, metal con metal, metal con plástico o con otros materiales. Estos tornillos son completamente tratados (desde la punta hasta la cabeza) y sus bordes son más afilados que el de los tornillos para madera. Los autoperforantes su punta es una broca, lo que evita tener que hacer perforaciones guías para instalarlos. Se usan para metales más pesados: van cortando una rosca por delante de la pieza principal del tornillo. Las dimensiones, tipo de cabeza y calidad están regulados por Normas DIN 6

Tornillos de rosca cilíndrica para uniones metálicas

Para la unión de piezas metálicas se utilizan tornillos con rosca triangular que pueden ir atornillados en un agujero ciego o en una tuerca con arandela en un agujero pasante. Este tipo de tornillos es el que se utiliza normalmente en las máquinas y lo más importante que se requiere de los mismos es que soporten bien los esfuerzos a los que están sometidos y que no se aflojen durante el funcionamiento de la máquina donde están insertados. Lo destacable de estos tornillos es el sistema de rosca y el tipo de cabeza que tengan puesto que hay variaciones de unos sistemas a otros. Por el sistema de rosca los más usados son los siguientes   

Rosca métrica de paso normal o paso fino Rosca inglesa Whitworth de paso normal o fino Rosca americana SAE

Por el tipo de cabeza que tengan los más usados son los siguientes:

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Cabeza hexagonal .Tipo DIN 933 y DIN 931 Cabeza Allen .Tipo DIN 912 Cabeza avellanada DIN 63 Cabeza cilíndrica DIN 84 Cabeza Torx

ANALISIS DE DATOS • Recopilando datos de los materiales que posiblemente se utilizaran en el desarrollo del objeto, estamos de acuerdo que son los materiales apropiados, por sus características que son bastante apropiadas para el resultado que esperamos. Sin embargo consideramos que no se pude dar como ultima palabra estas apreciaciones hasta no, hacer las pruebas correspondientes. CREATIVIDAD