domingo, 24 de mayo de 2015

Brazo excavador hidráulico

Los alumnos de Tecnología Industrial I también van a construir un brazo excavador hidráulico;  el principio en el que se basa este artilugio es el Principio de Pascal,


 la presión aplicada a un punto de un fluido  se transmite con la misma intensidad en todas direcciones.


 Una de las consecuencias de este principio es la prensa hidráulica con la que con un pequeño esfuerzo se pueden levantar grandes pesos.




Entre los muchos artefactos hidráulicos que se pueden construir se encuentra el brazo hidráulico.        Éste reemplazó al brazo mecánico que constaba de un sistema de poleas movidas por cuerdas tiradas por trabajadores.

    En la actualidad estos brazos hidráulicos son utilizados en la construcción de excavadoras, grúas, montacargas...también en la robótica (para mover dedos, brazos, piernas etc.).
     En nuestro pequeño brazo excavador hidráulico la fuerza muscular de una persona en las diferentes jeringas se transmite a otras jeringas, que ponen en movimiento a las distintas partes de la excavadora.




TURBINA PELTON

Los alumnos de la materia de Tecnología industrial I van a determinar el rendimiento la transformación energética que ocurre  en una maqueta que  funciona haciendo que el agua procedente de un depósito situado a cierta altura, mueva una turbina Pelton artesanal y en último término,  su  energía cinética de rotación se transforme en energía eléctrica que alumbrará un diodo LED .


Recordemos que en la transformación de la energía siempre se cumple el "Primer Principio de la termodinámica" que dice:
la energía ni se crea ni se destruye, simplemente se transforma.

A la relación entre la energía útil producida en una máquina  y la energía total suministrada a la misma, se la conoce como rendimiento. Per  esta máquina turbogeneradora es real y se producirán pérdidas energéticas, el rendimiento saldrá inferior a 1, pero cuánto??????

               
Dpto. Tecnologías                   



Matemáticas aplicadas

Los alumnos de 3ºB bilingüe presentan 5 proyectos en los que se analizan conceptos matemáticos que están presentes en el mundo real:
  • en arquitectura,
  • mecanismos de transmisión de movimiento
  •  y objetos de uso  cotidiano.
·         ARCO CATENARIO
El objetivo de este trabajo es construir un arco con forma de curva catenaria invertida.
Las medidas de un arco de curva catenaria se calculan utilizando una fórmula matemática, pero desde los tiempos de las pirámides, los constructores tenían dominio de la curva usando una cadena que colgaba. Esto funciona debido a que una curva catenaria es la que se forma cuando una cadena cuelga suspendida de sus dos extremos. Los arcos, los puentes suspendidos y las cúpulas que utilizan esta forma tienen la característica especial de ser  lo suficientemente fuertes como para soportar su propio peso.




·         LA BANDA DE MÖBIUS
La banda (o cinta) de Möbius (o Moebius) es una superficie con una sola cara y un solo borde que además es no orientable. Fue descubierta de forma independiente por los matemáticos alemanes August Ferdinand Möbius  y Johann Benedict Listing.
Tiene una forma algo extraña a primera vista pero da mucho juego a la hora de manipularla tal y como se pretende mostrar en este taller. Además es fácil observar que la cadena de una bicicleta, o una correa de distribución, o cualquier cadena que realice un cierto recorrido, colocada como una banda de Möbius  hace que el desgaste sea igual en todos los puntos del borde, obteniendo así una mayor duración y por tanto un ahorro.


·         DODECAEDRO RÓMBICO

Utilizando la técnica del origami, construimos un dodecaedro muy interesante a pesar de no ser regular. El dodecaedro rómbico ya era conocido en el antiguo oriente, de hecho los cristales de granate, y en particular el Almandino, crecen en dodecaedros rómbicos; pero se considera a Kepler como su descubridor.
El dodecaedro rómbico tiene la característica de llenar completamente el espacio cuando juntamos varios de ellos y esto lleva a comparar esta figura con otras que cumplen la misma propiedad como serían los tetraedros, los cubos, los octaedros truncados o la novedosa estructura de Weaire-Phelan que es la inspiración del diseño del Centro Acuático Nacional de Beijing construido con motivo de los Juegos Olímpicos de 2008 en China.


 ·         LAS MATEMÁTICAS EN UN “TETRABRIK”

¿Por qué el tetrabrik se llama así? "Brick" quiere decir ladrillo y, efectivamente, el envase tiene más o menos la forma de un ladrillo. Pero "tetra" quiere decir cuatro, ¿cuatro qué?  El cuatro se refiere a las caras que originalmente tenían este tipo de envases, pues su forma era un tetraedro, diseñados en la década de 1950 por el ingeniero sueco Ruben Rausing.
En el trabajo expuesto se muestra la facilidad con la que se construyen los envases en forma de tetraedro a la vez que se demuestra su baja capacidad relativa, es decir, con el mismo material se puede construir una caja cúbica capaz de contener casi un treinta por ciento más.
Los tetrabrik, de formato rectangular, no aparecieron hasta que la tecnología permitió construirlos en forma barata y segura.


·         MATEMÁTICAS EN EL MECANISMO BIELA-MANIVELA

Este mecanismo se utiliza en motores de combustión interna, máquinas de vapor, máquinas de coser, herramientas mecánicas, etc.
Se trata de un mecanismo capaz de transformar el movimiento circular en movimiento alternativo y viceversa. Detrás de estos movimientos aparecen una gran variedad de conceptos matemáticos (estudio de ángulos, funciones trigonométricas, derivadas, series numéricas, elipses, ecuaciones paramétricas, …) cuyo análisis se pretende mostrar en este trabajo. Los cálculos llevados a cabo permiten sacar conclusiones sobre las medidas adecuadas de las piezas que componen el mecanismo para su correcto funcionamiento.



VIVIENDA BIOCLIMÁTICA

Los alumnos de 4ºTecnologías junto con su profesora han construido la maqueta de una vivivenda bioclimática según un  proyecto  arquitectónico de tipo residencial  construido en el año 2011.

    Para su diseño, ubicación y adaptación al terreno se han tenido en cuenta factores medioambientales y se han aplicado  criterios de :sostenibilidad, ahorro energético y eficiencia energética.

La maqueta de la vivienda se acompaña de la maqueta de un invernadero y un panel fotovoltaico demostrativo de la generación de energía eléctrica a partir de la radiación solar.

Mientras tanto vamos a  ver  en este vídeo ejemplo de  vivienda bioclimática demostrativa.