Proyecto puente levadizo - INTEF - educaLABroble.pntic.mec.es/~gibm0000/Documentos/Proyecto...
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http://www.uv.es/ocw/ocwsecundaria/index.html Modificado por Ginés Ibáñez Mompeán
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TECNOLOGÍA: PROYECTO PUENTE LEVADIZO
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA: Somos los arquitectos del ayuntamiento de una ciudad que se encuentra limitada por un río que impide que siga expandiéndose. Por otra parte este río soporta un importante tráfico fluvial de mercancías. Además, en las proximidades existe una factoría de vehículos que puede dar trabajo a gran parte de la población si salvan este escollo. PROBLEMA 1: Ciudad limitada por un río
SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES Túnel por debajo del río No hay impacto visual Coste excesivamente
elevado Buscar la expansión por otra dirección.
No soluciona del todo el problema, sino que lo desvía
Puente que cruce el río Coste aceptable Impacto visual Solución adoptada: Puente que cruce el río
PROBLEMA 2: El río soporta tráfico fluvial SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES
Elevar la altura del puente
Podemos utilizar un puente fijo
Debería tener una rampa con elevada inclinación
Puente tipo ascensor Puente fijo Ralentización excesiva del tráfico
Puente levadizo Se podrá elevar según condiciones del tráfico fluvial y terrestre
mayor coste y complejidad
Solución adoptada: Puente levadizo
PROBLEMA 3: Regulación del tráfico SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES
Policía que regule el tráfico de vehículos
No hace falta instalación de ningún mecanismo de control
Mayor plantilla del Ayuntamiento
Colocación de semáforos
Regula el tráfico automáticamente
No se adapta a las condiciones puntuales que se puedan producir
Colocación de barreras Aseguran que todos los vehículos se detendrán
Mayor coste de instalación y mantenimiento
Solución adoptada: No se ha realizado en este proyecto.
BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN Aportar información sobre problemas semejantes planteados en otras ciudades.
Ejemplo 1º
Ejemplo 2º
Ejemplo 3º
Golden Gate (puente colgante)
Ejemplo 4º
Tower Bridge (puente levadizo)
Ejemplo 5º
Puente Rio Antirio (puente atirantado)
DISEÑO DE LA IDEA INDIVIDUAL
A continuación se pretende que cada uno de los técnicos nos metamos en
nuestro despacho y generemos ideas individuales para la posible solución,
aportando bocetos de conjunto, croquis de conjunto, croquis de las partes....
• Boceto : es un primer apunte que refleja a grandes rasgos los
elementos fundamentales de un proyecto y suele contener la idea
principal.
• Croquis: Es la representación gráfica definitiva y detallada de las ideas
esbozadas en el boceto. Contiene las dimensiones, materiales, forma de
unión de las piezas, etc.
PUESTA EN COMÚN Y DESARROLLO DE LA MEJOR SOLUCIÓN
Ahora realizaremos una puesta en común de las ideas generadas por cada
uno, escogiendo la mejor idea o los aspectos más interesantes de
cada uno.
Para ello realizaremos un cuadro de evaluación según diversos parámetros:
Técnico 1 Técnico 2 Técnico 3 Técnico 4
Diseño
Sencillez
Coste
Total
DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN
Ha llegado el momento de determinar cómo va a ser nuestro proyecto. Antes
de iniciar su construcción tenemos que saber cómo vamos a realizar cada una
de las piezas que lo componen. El dibujo es un primer ensayo de
construcción. Un buen truco consiste en representar las piezas en el orden en
que las vamos a fabricar, y plantearnos, antes de dibujar cada una, cómo la
uniríamos a lo que ya hemos representado.
Los tipos de dibujos que podemos utilizar son:
• Despieces.
PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO DEL GRUPO Una vez diseñada la solución pasamos a planificar todo el proceso de fabricación, donde incluiremos lista de piezas, hoja de proceso y de proceso de montaje. Diseñad estos documentos basándoos en las operaciones, tiempo, reparto de tareas, herramientas, materiales necesarios, plan de trabajo y duración; y por último el presupuesto.
En este apartado colocaremos todas las piezas que nos harán falta para
nuestro proyecto, fijaos que asignaremos a cada pieza un número para que
sea más fácil trabajar con ellas.
Nº Denominación Nº de piezas
Material Dimensiones (mm)
1 Base del puente 1 Aglomerado de 10mm
300x200
2 Pilares de puente 2 Listón de pino
10x10mm 300
3 Travesero superior pilares
1 Listón de pino 10x10mm
130
4 Soportes pilares 4 Listón de pino
10x10mm 60
5 Varilla redonda 1 Varilla madera Ø4mm 150
6 Varilla redonda 2 Varilla madera Ø4mm
40
7 Plataforma levadiza 1 Tablero de DM
4mm 150x100
8 Barandilla puente 6 Varilla madera Ø4mm
300
9 Listón soporte plataforma
2 Listón de pino 10x10mm
100
10 Plataforma fija 2 Tablero de DM
4mm 100x50
11 Pilares plataforma fija 4 Varilla de pino Ø3mm 300
12 Polea 2 Polea plástico 35 13 Cable 1 Hilo de nylon 2000 14 Cáncamo hembrilla 4 Acero 16x30 15 Pilar torno 2 Listón pino
20x10mm 60
16 Torno 1 Varilla roscada M4 150
17 Alargador de ejes
2 Empalme entre ejes latón Ø4mm
20
18 Manivela 1 Acero Ø4mm 190 19 Tuerca 4 Acero M4 Ø4
Antes de comenzar a construir nuestro objeto, debemos saber cuál va a ser el
proceso de fabricación. Tendremos que considerar qué piezas se necesitan
primero, cuáles podemos ir fabricando al mismo tiempo que construimos, qué
materiales necesitamos en cada momento... Para no cometer errores
realizaremos una tabla que contendrá las siguientes características:
1. Secuencia de tareas: ¿qué pieza vamos a fabricar primero?.
2. Secuencia de operaciones: para conseguir esa pieza, ¿qué operaciones
debemos realizar y en qué orden (mirar apartado herramientas)?.
3. Recursos materiales: ¿La pieza es de madera?, ¿es metálica?.
4. Máquinas y herramientas: Poner en orden de utilización las
herramientas necesarias para obtener la pieza.
5. Tiempo aproximado: ¿Cuánto tiempo crees que tardarás en lograr la
pieza?.
6. Encargado: ¿qué componente del grupo hará esa pieza?.
Esta hoja de procesos no está completa, pero te puede dar una idea de cómo
se hace.
Tareas
(Nº pieza)
Secuencia de operaciones
Recursos materiales
Máquina y herramientas
Tiempo aproximado
Encargado
Base del proyecto
Pieza 1
Medir
Marcar
Cortar
Lijar
Tablero de aglomerado
-Regla metálica
-Lápiz
-Serrucho de costilla
-Sargento
-Tornillo de banco
-Escofina
30 min
Barandilla del
puente
Pieza 8
Medir
Marcar
Cortar
Lijar
Pegar
Varilla de madera de Ø4mm
-Cinta métrica
-Lápiz
-Sierra de marquetería
-Papel de lija
-Cola blanca
40 min
Pilares del
puente
Pieza 2-4
Medir
Marcar
Cortar
Perforar
Lijar
Listón de pino cuadrado de 10mm
-Regla metálica
-Lápiz
-Sierra de ingletes
-Tornillo de banco
-Papel de lija
-Taladro
40 min
-Broca de madera de Ø4mm
-Sargento La hoja de procesos de montaje describe el orden en que se deben de montar
las piezas. Esta hoja es importante para evitar pérdidas de tiempo en
desmontar partes ya montadas que son posteriores a otras.
FASE Nº: Indica el número de fase ordenada según el orden de montaje
Descripción: Describimos la operación de montaje que reailizamos, cuando
se pone un guión entre números, por ejemplo 1-4, quiere decir que abarca de
la pieza 1 a la pieza 4.
Tiempo: Tiempo estimado que tardaremos en montarlo.
FASE Nº Descripción Tiempo 1 Montaje estructura fija del
puente
• Piezas 1,10,11(usando cola de madera)
35 min
2 Montaje estructura levadiza del puente
• Piezas 1-4 (usando cola madera o termofusible)
• Piezas 6-9 (al mismo tiempo que la anterior ya que la pieza 6 pasa entre medias de la 2)
• Piezas 5,12 (atravesando pieza 2 unidas por cola termofusible)
40 min
3 Montaje manivela-torno
• Piezas 16-18 (por presión de 17 sobre 16 y 18)
20 min
4 Unión cable a cáncamo y acople a manivela de accionamiento
• Piezas 13,14,17 (mediante nudo)
20 min
El presupuesto de fabricación de un objeto sirve para calcular su coste de
modo bastante aproximado y con antelación.
Para elaborar el presupuesto, debemos conocer el precio y la cantidad de los
materiales que vamos a utilizar. El precio de los materiales puede venir
especificado según distintas formas de medida: por unidad, superficie, peso,
longitud,...etc. En cada caso adecuaremos la cantidad que necesitemos utilizar
al modo de indicar el precio que nos den.
Concepto Cantidad Precio Unitario
Precio total
m2 tablero de aglomerado de 10mm de espesor
0,07m2 7,36€/m2 0,51
m2 tablero de fibras DM de 4mm de espesor
0,05m2 0,50€/m2 0,03
m. lineal listón de pino de 10x10mm
1m 0,94€/m 0,94
Bolsa 30 varillas de madera de 300mm de longitud xØ4mm
8und. 0,90€/bolsa 0,24
Bolsa 30 varillas de madera de 300mm de longitud xØ3mm
4und. 0,90€/bolsa 0,12
m. lineal listón de pino de 20x10mm
0,2m 0,25€/m 0,05
m. lineal varilla roscada Ø4mm
0,2m 1,16€/m 0,23
Tuerca M4 4und. 0,02€/udad. 0,08 Empalme entre ejes Ø4mm 2und. 1,39€/udad. 2,78 m. lineal acero Ø4mm 0,25m 0,50€/m 0,13 Polea plástico Ø33mm-Ø4mm
2und. 0,58€/udad. 1,16
Bote cola blanca 375ml 1/4 bote
3,34€/bote 0,835
Total sin IVA
7,11
IVA (16%) 1,14 TOTAL 8,25
CONSTRUCCIÓN
Seguidamente pasamos al taller para ponernos manos a la obra con la
construcción de la idea diseñada y planificada en su totalidad.
Debemos actuar acorde con el reparto de tareas realizado, corrigiendo la
planificación si resulta necesario y finalmente realizando el montaje de las
partes según la hoja de procesos.
Prestaremos una gran atención en el respeto de las normas de seguridad en
el manejo de materiales, herramientas y máquinas.
Día 1: Construcción de la base sobre la que vamos a realizar el proyecto y de
las plataformas fijas.
1. Marcamos el tablero de aglomerado para obtener la base de 300x200mm.
2. Cortar el tablero con el serrucho de costilla.
3. A un lado de la base taladramos cuatro agujeros de 3mm de diámetro para
colocar en ellos los pilares de la base fija . Concretamente en los vértices
de un rectángulo interior de 80x40mm.
4. Pegar los pilares a la base con cola blanca.
5. Construcción de las plataformas fijas. Cortar dos piezas rectangulares de
dimensiones 100x50mm .
6. Perforar las dos piezas en la misma posición que hemos realizado las
perforaciones en la base.
7. Pasar las piezas por los pilares colocando la primera plataforma a
110mm de la base y la otra en la parte superior a 220mm de la base.
8. Añadir a la primera plataforma un tope que aguantará la hoja del puente.
El tope lo hacemos con un trozo de listón de pino y un resto de tablero de DM,
como se puede ver en la foto.
Día 2: Construcción de la barandilla de nuestro puente.
1.Haremos una plantilla del dibujo de la barandilla en papel, ésta tendrá
unas dimensiones de 150mm en la base y 100mm en la superior.
2. Dividimos la barandilla inferior en tres partes y la superior en dos,
unimos las marcas y obtendremos la plantilla perfecta de nuestra
barandilla.
3. Ahora a partir de varillas de madera de 4mm de diámetro cortaremos 2
trozos de 150mm, 5 más de 100mm y 12 de 65mm para completar la
estructura triangulada.
4. Unimos las varillas sobre la plantilla con cola de madera formando así las
barandillas del puente, después las pegamos en la plataforma móvil del
puente
5.Colocamos transversalmente tres varillas más de 100mm de longitud que
fijen los dos laterales.
Día 3: Colocación de dos listones de 100x10mm en la parte inferior de la
plataforma.
Ya tenemos construida la estructura triangulada que soportará las cargas
en la plataforma móvil, ahora le colocaremos dos listones de 100x10mm en la
parte inferior de la plataforma con dos funciones distintas.
Una de ellas nos servirá de eje de giro del puente al elevarse y la otra para
colocar los cáncamos de donde tirará el cable que subirá la plataforma.
1. Cortar dos trozos de listón de pino de 100x10x10mm.
2. Perforar uno de los dos trozos resultantes unos 20mm de profundidad en
cada uno de sus extremos con una broca de 4mm de diámetro.
3. Colocar dos varillas de unos 40mm en los agujeros realizados.
4. Pegar con cola blanca de forma que exteriormente sobresalgan sólo unos
20mm de la varilla por cada lado.
5. En el otro trozo de 100mm le colocaremos un cáncamo en cada extremo.
6. Pegar ambos listones a la plataforma móvil.
Día 4: Construir los pilares del puente y el travesero que los unirá.
1. Los pilares son listones de pino de 300x10x10mm en los que haremos con
el taladro dos agujeros a las medidas que se indican en el dibujo para pasar el
eje de la plataforma y el eje de las poleas.
Muy importante utilizar brocas específicas de madera ya que el espacio que
tenemos es limitado, sólo 10mm.
2. Una vez cortadas y realizados los orificios, cortaremos el travesero y dos
apoyos por pilar para que se sustenten mejor. Los apoyos los cortaremos con
la sierra de ingletes a 45º.
Día 5: Montaje de los pilares del puente junto a los apoyos y la
plataforma móvil.
Para realizar esta operación lo debemos tener todo preparado ya que habrá
que colocar distintas piezas en el lugar exacto a la vez.
1.Señalar con lápiz la posición de los pilares, cuando encontremos la
posición correcta donde la plataforma móvil descanse sobre el tope de la
plataforma fija ya montada.
2.Aplicar tranquilamente la cola blanca o la cola termofusible.
3. Después le colocamos el eje de las poleas a través de los agujeros que
hemos realizado a los pilares (ver día 4)
4. Pegamos al eje una polea en cada lado con la pistola termofusible.
5. Finalmente Colocaremos los cáncamos para guiar al cable .
Día 6: Construcción del mecanismo torno-manivela.
1. Cortamos dos trozos de listón de pino de 60x20x10mm que harán la
función de pilares del torno.
2. Del trozo de listón que sobre cortaremos con la ingletadora cuatro apoyos
triangulares para los pilares.
3. En los dos pilares realizaremos a 40mm dos agujeros con una broca de
4mm de diámetro ya que por allí pasará el eje del torno.
4. Marcaremos la posición de los pilares con lápiz en la base y también la de
los apoyos para a continuación pegarlos con cola blanca.
5. Una vez pegados pasaremos la varilla roscada a través de los pilares.
6. Enroscaremos dos tuercas a cada lado para que hagan el juego "tuerca-
contratuerca" y le añadiremos los alargadores de ejes .
7. A uno de los lados le añadimos una manivela de acero que moldearemos
con la ayuda del tornillo de banco y de un martillo.
8. Apretamos los alargadores de ejes a la varilla roscada y a la manivela de
acero.
9. Por último pasaremos el cable por el cáncamo de la plataforma móvil,
luego por la polea, seguidamente por el segundo cáncamo situado en la
parte baja del pilar y finalmete lo ataremos a uno de los tornillos del
alargador de ejes. Debemos ajustar que en los dos lados haya la misma
longitud de cable para que así la elevación sea uniforme.
¡ATENCIÓN! Por si no disponemos de tantos días o hay algún grupo que se ha
retrasado en la construcción, podemos sustituir el mecanismo torno-manivela
por una reductora 1:23 que hará la misma función.
Día 7: Pruebas finales y pintado del puente.
El último día procederemos a probar si todo funciona correctamente y a pintar nuestro puente. La técnica a utilizar puede ser muy variada: pinturas, barniz, spray...siempre que se haga con cuidado y muy buena ventilación.
EVALUACIÓN DEL PRODUCTO
Ya hemos acabado nuestro proyecto. Ahora debemos comprobar si funciona y si resulta útil para solucionar el problema inicialmente planteado. Anota los resultados de estas pruebas.
MEMORIA DEL PROYECTO
Con todos los documentos generados realizareis la memoria del proyecto, incluyendo:
1. Portada
2. Índice
3. Presentación y descripción proyecto (cálculos justificativos anejos en su caso)
4. Dibujo de conjunto
5. Hojas de despiece
6. Hojas proceso fabricación
7. Hojas proceso de montaje
8. Relación de materiales y presupuesto
9. Diario de trabajo
10. Características finales y pruebas realizadas
11. Cálculo de la relación de transmisión del mecanismo y de la velocidad de giro del motor
12. Medición de todas las magnitudes eléctricas
DIVULGACIÓN DEL PROYECTO
Como colofón a todo el proceso procederemos a la divulgación de nuestro proyecto técnico ante la opinión pública.