Departamento de Tecnologíad20uo2axdbh83k.cloudfront.net/20131130/2b1a736809f... · variadas. Por ejemplo, tenemos el clásico bingo casero que consta de un bombo en el que se introducen

Departamento deTecnología

I.E.S. “Virgen de Villadiego”, Peñaflor

PROYECTO TECNOLÓGICO

MÁQUINA PARASORTEO

GRUPO:

COMPONENTES:

3º E.S.O. Grupo 3º A/B

CALIFICACIÓN _________________________

ÍNDICE DELANTEPROYECTO

PROPUESTA DE TRABAJO ............................................... Página 3

INVESTIGACIÓN Y DOCUMENTACIÓN ............................ Página 4

DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN .................................... Página 5

BOCETO .......................................................................... Página 9

PLANO DE VISTA GENERAL NUMERADO ....................... Página 10

PLANO DE SECCIÓN INTERIOR .................................... Página 11

ESQUEMA ELÉCTRICO Y CONEXINADO ......................... Página 12

LISTA DE PIEZAS........................................................... Página 13

HERRAMIENTAS Y ÚTILES AUXILIARES ........................ Página 20

MATERIALES ................................................................. Página 21

HOJA DE PROCESO ....................................................... Página 22

HOJA DE MONTAJE ....................................................... Página 23

PRESUPUESTO............................................................... Página 25

HOJA DE CÁLCULOS MECÁNICOS ................................. Página 27

HOJA DE CÁLCULOS ELÉCTRICOS ................................. Página 28

MEMORIA DESCRIPTIVAEn este apartado se incluye la siguiente documentación

(marca con una cruz lo que proceda):

X PT PROPUESTA DE TRABAJO

SP SOLUCIONES PLANTEADAS

X ID INVESTIGACIÓN YDOCUMENTACIÓN

X DS DESCRIPCIÓN DE LASOLUCIÓN ELEGIDA

I.E.S. “Virgen de Villadiego”, Peñaflor Departamento de Tecnología

PROPUESTA DE TRABAJO PT 1 1 - 3 -

Este proyecto surge como respuesta a un problema planteado en clase consistente en lo siguiente:DISEÑAR Y CONSTRUIR UNA MÁQUINA QUE SIRVA PARA REALIZAR UN SORTEO DE LOTERÍASUPUESTO 1 La activación y desactivación (marcha y paro) de la máquina se realizará con el mismo mecanismo de

control. Mientras está funcionando la máquina se encenderá una bombilla para que se sepa que está en

funcionamiento.SUPUESTO 2La activación del sistema se realizará con un simple pulsador, quedándose el sistema encendido,independientemente de que se deje de tener presionado el pulsador.Mientras está funcionando la máquina se encenderá una bombilla para que se sepa que está enfuncionamiento.El paro de la máquina se llevará a cabo con otro mecanismo diferente al usado para la activación.En todo caso, deben cumplirse las siguientes condiciones adicionales: Debe alimentarse con una fuente de alimentación de corriente continua, no superior a 12 voltios. Debe tener un acabado y presentación adecuados. Se instalará una carcasa protectora para que no se

observe ningún mecanismo o circuito eléctrico. Debe estar construido con materiales ligeros, y en su mayor parte reciclados o reciclables.

CONDICIONES ADICIONALES Recibirá un plus de 1 punto extra aquella maqueta que contenga el menor número de piezas y funcione

correctamente. Se valorará también la presencia de un acabado llamativo y equilibrado.

AUTOR@: Ángel Millán León


INVESTIGACIÓN Y DOCUMENTACIÓN ID 1 1 - 4 -Las máquinas para realizar sorteos pueden ser muyvariadas. Por ejemplo, tenemos el clásico bingo caseroque consta de un bombo en el que se introducen una seriede bolas numeradas, y del que se extraen, en orden, todasaquellas bolas que son necesarias hasta que se completael cartón de uno de los jugadores.No obstante, construir uno de estos dispositivos se nosantoja bastante complicado.Hemos buscado en una fuente creemos que bastanteingeniosa: la televisión. Viendo el programa de Antena 3,“La ruleta de la fortuna”, se nos “encendió la bombilla”.Podíamos hacer que una ruleta girara sobre un eje. Pero,en tal caso, y teniendo en cuenta nuestra propuesta, no sepodía construir una ruleta que funcionara dándole unempujón con la mano.

Como el accionamiento tenía que ser eléctrico,había que instalarle un pequeño motor. Perotodos sabemos que un motor de los quehabitualmente montamos en nuestras maquetastienen muy poca “fuerza” (bueno, en realidadnuestro profesor dice que lo que tiene es pocapotencia).Investigamos algo más, y encontramos que, paraaumentar la fuerza que tenga el motor debeinstalarse un sistema que reduzca la velocidadde giro del motor. Esto es lo que se conoce como“sistema reductor de velocidad”, y estácomprobado que, a costa de bajar la velocidad

del motor, conseguimos aumentar la fuerza disponible.Con ello, ya será posible que movamos un disco de cierto peso, como el que aparece en nuestra solución

El bingo casero de “toda la vida”, al queseguramente habrás jugado alguna vez en

casa.

“La ruleta de la fortuna”, en el concurso de Antena 3



DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN DS 1 2 - 5 -Hemos pensado en dos posibles soluciones. Las soluciones mecánicas y estructurales, como luego seobservará, prácticamente no variarían en el supuesto que elijamos la primera o la segunda.En primer lugar, se van a analizar las soluciones eléctricas a los dos supuestos.Independientemente de la solución a estudiar, el mecanismo pensado se va a basar, como se observa en losplanos número 1 y 2, en una ruleta que va a girar y va a ser la que nos dará el número premiado en cada caso.Por lo tanto, se va a reducir a controlar la puesta en marchade un motor eléctrico y, simultáneamente con él, según lacondición número 2, de una bombilla.Como la condición de funcionamiento es que la marcha y elparo se realicen a través del mismo mecanismo de control,se nos pueden plantear dos posibles alternativas.Alternativa A: se podría optar por un pulsador de presión,como el del esquema que hemos dibujado a la derecha.El funcionamiento de este circuito es muy sencillo. Elmecanismo IP1 es un pulsador de presión de losdenominados normalmente abiertos, es decir, en estado dereposo funcionaría como un circuito abierto, mientras que al pulsarlo funcionaría como cerrado. Es decir, alpulsar IP1 el circuito se cerraría, con lo que el paralelo formado por M (el motor) y L (la bombilla) entraría enfuncionamiento.Lógicamente, con este circuito se tendría una limitación:cuando se suelte el pulsador, éste volvería a su posición deabierto, cortando el paso de corriente, y provocando que lalámpara se apague y el motor se pare.Alternativa B. En el circuito anterior, bastaría con sustituir elpulsador IP1 por un interruptor ON-OFF. El circuito quedaríaentonces como se indica a la derecha.Al accionar el interruptor I, se cierra el circuito, y funcionan lalámpara y el motor. Estos elementos estarán funcionando entanto en cuanto el interruptor I esté cerrado. Cuando se abrael circuito, se cortará el flujo de corriente, con lo que lalámpara se apagará y el motor se parará.

Alternativa A

Alternativa B



DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN DS 2 2 - 6 -

FUNCIONAMIENTO DE LA PARTE MECÁNICA.Una vez analizadas las posibles soluciones eléctricas, pasaremos a estudiar brevemente el funcionamientomecánico del dispositivo. Cuando se pulsa el interruptor situado en el soporte de la máquina, la ruleta empezaríaa girar y la bombilla a lucir.Forma de obtención del número premiado.Como no nos condicionan cuál tiene que ser la forma de obtener el número premiado, se ha optado por construiruna ruleta dividida en 10 partes iguales, de tal forma que en cada una de las divisiones se coloca una pequeñapunta. Entre cada dos clavos se ha escrito un dígito del 0 al 9, de tal forma que, según se ve en el plano 1,cuando el pulsador se deje de presionar, se producirá la parada más o menos paulatina de la ruleta, y siempre laaguja indicadora (27) estará marcando un dígito. El número premiado se obtendrá después de realizar 5 rondasde sorteo, para así conseguir los posibles números comprendidos entre el 00000 y el 99999, que son los que sejuegan en la lotería ordinaria.El sistema transmisor, como se puede ver en el plano número 2, consta de un motor (14), que es el que muevetodo el dispositivo. Este motor está sustentado sobre una plataforma de aglomerado (10), que a su vez estáapoyada en unas escuadras (12). El motor tiene a la salida de su eje un adaptador de ejes (15), que nos va aservir para ajustar el diámetro interior de la polea motriz (16) al eje del motor.Esta polea va a ir acoplada mediante una correa transmisora (18) a otra polea de mayor diámetro (17), con el finde aumentar la fuerza del sistema y reducir la velocidad del mismo.No obstante, a la hora de hacer el montaje se nos puede plantear el hecho de que la velocidad sea muy elevada.Esto podría resolverse, por ejemplo, colocando otras poleas para reducir más la velocidad, o colocando en lugardel motor un conjunto de motor con reductora de velocidad.La polea conducida (17) va a ir roscada a una varilla M4 (22), y unida a ella mediante dos pares de unionestuerca-contratuerca, lo que permitirá que el eje gire solidariamente con la polea.Esta varilla (22) va a llevar acoplada en uno de sus extremos la ruleta (5), en la que irán colocados los diferentesdígitos del 0 al 9. La unión de esta ruleta o disco, como se puede observar en el plano número 2, es con unatuerca M4 y una tuerca ciega M4.Observando también este plano, encontramos dos soportes de sujeción del eje (9) que se han colocado paraevitar posibles deformaciones y excentricidades en el mismo. Para afianzar la verticalidad y funcionalidad deestos soportes se colocarán a ambos lados de sus bases unas escuadras (11).Además de lo anterior, se puede observar que tanto en los soportes del eje como en los paneles frontales yposterior, para que el eje no sufra rozamiento excesivo, que podría llegar a impedir su movimiento normal, sehan colocado unos casquillos metálicos que permitirán que el eje gira sin apenas rozamiento, aunque tengacuatro puntos de apoyo.


PLANOSEn este apartado se incluyen los siguientes planos (marca con una cruz lo queproceda):

TIPO DE PLANO OBSERVACIONES

X BOCETOS

X CROQUIS DE VISTA GENERAL

PLANOS DE DETALLE

X LISTA DE PIEZAS

PLANO DE EMPLAZAMIENTO

VISTAS

X Alzado

Planta

Perfil

ESQUEMASX Esquema eléctrico

Esquema hidráulicoEsquema neumático

OTROS

BOCETO DE LA MÁQUINA DE LOTERÍA

DIBUJADO Ángel Millán 20/10/2013 I.E.S. VIRGEN DEVILLADIEGOCOMPROBADO

PLANO 1: CROQUIS DE VISTA GENERAL - 9 -


PLANO 2: SECCIÓN INTERIOR - 10 -

ESQUEMA ELÉCTRICO


ESQUEMA ELÉCTRICO DEL PROYECTO.CONEXIONADO DEL CABLEADO.

- 11 -

LISTA DE PIEZAS LP 1 5 - 12 -

PIEZA 1 Soporte de mecanismo PIEZA 2 Paneles frontal y posteriorUNIDADES: 1 UNIDADES: 2MATERIAL: aglomerado e = 10 mm MATERIAL: aglomerado e = 10 mm

PIEZA 3 Laterales parte mecánica PIEZA 4 Tapa superiorUNIDADES: 2 UNIDADES: 1MATERIAL: aglomerado e = 10 mm MATERIAL: aglomerado e = 10 mm

PIEZA 5 Ruleta PIEZA 6 PortalámparasUNIDADES: 1 UNIDADES: 1MATERIAL: contrachapado e = 7 mm MATERIAL: Chapa



PIEZA 7 Interruptor pulsador PIEZA 8 Tacos de sujeciónUNIDADES: 1 UNIDADES: 4MATERIAL: Chapa MATERIAL: Listón de pino 25x25 mm

PIEZA 9 Soportes sujeción eje PIEZA 10 Soporte sujeción motorUNIDADES: 2 UNIDADES: 1MATERIAL: aglomerado e = 10 mm MATERIAL: aglomerado e = 10 mm

PIEZA 11 Escuadras soportes ejes PIEZA 12 Escuadras soporte motorUNIDADES: 4 UNIDADES: 2MATERIAL: contrachapado e = 7 mm MATERIAL: contrachapado e = 7 mm



PIEZA 13 Abrazadera sujeción motor PIEZA 14 Motor D.C. 4,5 voltiosUNIDADES: 1 UNIDADES: 4MATERIAL: Chapa de aluminio MATERIAL: Listón de pino 25x25 mm

PIEZA 15 Adaptador de ejes PIEZA 16 Polea = 10 mmUNIDADES: 1 UNIDADES: 1MATERIAL: acero MATERIAL: aglomerado e = 10 mm

PIEZA 17 Polea de = 60 mm PIEZA 18 Correa de transmisiónUNIDADES: 4 UNIDADES: 1MATERIAL: PVC MATERIAL: caucho



PIEZA 19 Casquillo con tope int = 4 PIEZA 20 Tuerca M4UNIDADES: 4 UNIDADES: 8MATERIAL: Acero MATERIAL: Acero

PIEZA 21 Tuerca ciega M4 PIEZA 22 Varilla roscada M4UNIDADES: 3 UNIDADES: 1MATERIAL: Acero MATERIAL: acero

PIEZA 23 Puntas de cabeza plana lisa PIEZA 24 TirafondoUNIDADES: 10 UNIDADES: 4MATERIAL: Acero MATERIAL: acero



PIEZA 25 Arandela M3 ext = 8 mm PIEZA 26 Bombilla 4,5VUNIDADES: 2 UNIDADES: 8MATERIAL: Acero MATERIAL: Acero

PIEZA 27 Aguja indicadora PIEZA 28 Pila de petacaUNIDADES: 1 UNIDADES: 1MATERIAL: Acero MATERIAL: varios

PIEZA 29 Clema PIEZAUNIDADES: 1 UNIDADES:MATERIAL: plástico y acero MATERIAL:


MEMORIA TÉCNICAEn este apartado se incluyen los siguientes documentos

(marca con una cruz lo que proceda)

X HU HERRAMIENTAS YÚTILES AUXILIARES

X MA MATERIALES.FORMAS COMERCIALES

X HP HOJA DE PROCESOS

X HM HOJA DE MONTAJE


HERRAMIENTAS Y ÚTILES AUXILIARES HU 1 1 - 18 -MEDIDA Y TRAZADO CORTE

LÁPIZ

REGLA

ESCUADRA METÁLICA

COMPÁS

GRANETE

SEGUETASIERRA DE CALAR

PELACABLESSIERRA DE ARCO

TIJERASTIJERAS CORTACHAPA

SERRUCHO DE COSTILLACÚTTER

TALADRADO ACABADO

TALADRO ELÉCTRICO

BARRENA

BROCA MADERA = 10 mm

BROCA METAL = 8 mm

LIMA

SUJECIÓN PERCUSIÓN

GATO

ALICATES UNIVERSALES

ALICATES DE PUNTA REDONDA

TORNILLO DE BANCO

MARTILLO

GIRO UNIÓN Y PEGADO

LLAVE AJUSTABLE

DESTORNILLADOR PHILLIPS

DESTORNILLADOR PUNTA PLANA

SOLDADOR



LISTA DE MATERIALES MA 1 1 - 19 -MADERA DERIVADOS DE LA MADERA

Cantidad Forma comercial Cantidad Forma comercial0,5 m Listón de pino 25x25 mm 0’5 m2 Aglomerado e = 10 mm

0’5 m2 Contrachapado e = 7 mm

METALES TEXTILESCantidad Forma comercial Cantidad Forma comercial

1 Adaptador ejes 4/2 mm1 Varilla roscada M41 Tuerca ciega M48 Tuerca M44 Casquillo con tope25 Puntas 10/12 mm

0,25 m2 Chapa aluminioPLÁSTICOS MATERIALES CERÁMICOS

Cantidad Forma comercial Cantidad Forma comercial1 Correa elástica1 Polea plástico = 10 mm1 Polea plástico = 60 mm

PINTURAS, BARNICES Y ADHESIVOS MATERIALES MIXTOS

Cantidad Forma comercial Cantidad Forma comercial

1 Bote cola blanca 1 m Cable paralelo1 Pila de petaca 4,5 V1 Bombilla 3,5 V1 Motor eléctrico 3 V1 Clema para conexiones



HOJA DE PROCESO HP 1 1 - 20 -


HOJA DE MONTAJE HM 1 1 - 21 -MATERIAL NECESARIO HERRAMIENTAS NECESARIAS

Tirafondos l = 40 mm y l = 15 mm.Cola blancaPuntas de aceroEstaño para soldadura

Llave regulableDestornillador punta PhillipsDestornillador punta planaSoldador

Alicates universales.PelacablesPunzónSierra de metal

INTERRUPTOR YPORTALÁMPARAS PANELES FRONTAL Y POSTERIOR INSTALACIÓN DEL MOTOR MECANISMO

1) Sujetamos ambos con dospequeñas puntas clavadasen sus extremos.

2) Antes de clavar, realizamosuna pequeña marca en laschapas con el granete paraque las puntas claven en ellugar preestablecido.

3) Por la parte inferior deltablero se puede fijar la pilacon puntas y una gomaelástica cruzada para evitarque se desprenda.

1) Los paneles frontal y posterior (2) y lossoportes del eje (9) se fijan mediantecola blanca.

2) Para conseguir una mejor sujeción serecurrirá a la colocación de 4 tirafondos(24) en su zona de unión con la base.

3) Para mejorar la estabilidad de lossoportes del eje (9), se colocan aambos lados de los mismos unasescuadras (11).

1) Hay que soldar dos cables en los contactosdel motor, usando un soldador y estaño.

2) Posteriormente, fijar el motor en su soporte desujeción (10) mediante la abrazadera (13) ydos pequeñas puntas (26), habiendo marcadopreviamente con un granete.

3) Colocación de las escuadras (12) de fijacióndel soporte del motor para que, una vezconsolidada la unión de éstas con el soportedel eje, se pueda colocar el motor con sucorrespondiente soporte mediante cola blanca.

4) Posteriormente, se atravesarían los cables delmotor hacia la parte inferior del soporte pararealizar las conexiones eléctricas necesariassegún el esquema.

5) Colocación del adaptador de ejes (15) y de lapolea motriz (16) al motor.

1) Colocación de la varilla roscada,previamente cortada al tamaño justo(para cortar esta varilla se sujetará conel tornillo de banco, y para evitar quelos filetes de rosca sufran deteriores secolocará a ambos lados de lasmordazas dos trozos de madera ocartón). El corte de esta varilla serealizará con la sierra de arco.

2) A la vez que se coloca la varilla habríaque colocar la polea mayor (17), y lacorrea de transmisión entre poleas. Seprocederá a la sujeción y centrado de lapolea conducida (17).

3) Para acabar se colocarían las tuercasen los paneles anterior y posterior, y laruleta mediante los sistemas de tuercay contratuerca

MEMORIA ECONÓMICAEn este apartado se incluyen los siguientes documentos

(marca con una cruz lo que proceda):

X PR PRESUPUESTO

AE ANÁLISIS ECONÓMICO


PRESUPUESTO PR 1 1 - 23 -I.E.S. “Virgen de Villadiego”

Urbanización “Los Caños”, S/N41470 Peñaflor, Sevilla

GRUPO 0

FECHA: VÁLIDO HASTA:15/09/2009 Tres meses

CANTIDAD CONCEPTO PRECIOUNITARIO IMPORTE (€)

0,5 m2 Tablero aglomerado e = 10 mm 12 € /m2 6,000,5 m2 Contrachapado e = 7 mm 5 € /m2 2,500,5 m Listón de pino 25 mm x 25 mm 3 € /m 1,50

8 Tuercas M4 0,05 € 0,401 Tuerca ciega M4 0,05 € 0,051 Varilla roscada M4 1,20 € 2,001 Goma elástica 0,05 € 0,051 Adaptador de ejes 4/2 mm 0,75 € 0,751 Bote cola blanca 2,00 € 2,001 Pila de petaca 1,00 € 1,002 Hojas de segueta 0,10 € 0,204 Casquillos con tope 0,20 € 0,80

1 m Cable hilo telefónico 1,00 €/m 1,001 Lámparas 3,5 V 0,50 € 0,501 Motor 3 V 2,50 € 2,501 Polea = 10 mm 0,30 € 0,30

1 Polea = 60 mm 1 € 1,0025 Puntas acero 10/12 mm 0,01 € 0,251 Clema para conexiones 1,00 1,00

0,25 m2 Chapa aluminio e = 1 mm 20 €/m2 5,00

SUBTOTAL 28,8 €

IVA (21 %) 6,05 €

TOTAL 34,85 €

MEMORIA DE CÁLCULOEn este apartado se incluyen los siguientes documentos (marca con una cruz loque proceda):

X CM CÁLCULOS MECÁNICOS

X CE CÁLCULOS ELÉCTRICOS

CH CÁLCULOS HIDRÁULICOS

CN CÁLCULOS NEUMÁTICOS


CÁLCULOS MECÁNICOS CM 1 1 - 25 -

Es interesante calcular la relación detransmisión de la reductora que vamosa construir con nuestro motor y la poleacomercial.Según las fórmulas que podemosencontrar para una transmisión de estetipo, se tendrá que:

1 1 2 2· · . n n

donde los subíndices 1 y 2 se refieren,respectivamente, a las poleas motriz (10 mm) y conducida (60 mm).Si utilizamos los valores de los diámetros de nuestras piezas, tenemos que:

2

101 500 250

60· . . . . . . .

mmn r p m r p mmm



CÁLCULOS ELÉCTRICOS CE 1 1 - 26 -

En este apartado vamos a calcular la potencia eléctrica consumida por nuestra máquina mientras estáfuncionando.La potencia se referirá exclusivamente a la consumida por el motor, que es una potencia eléctrica, la cual seconvierte, parcialmente, en potencia mecánica, para mover la ruleta.Para ello, tenemos que tener en cuenta que funciona con una pila de petaca de 4,5 V de tensión.Potencia consumida por la reductora.Medimos la resistencia del motor, acoplando un polímetro (en modo ohmiómetro) en los bornes del motor.La medida de la resistencia de nuestro motor resulta ser de 2 .En primer lugar, utilizando la ley de Ohm, calculamos la intensidad que pasa por el circuito eléctrico:

4 52 25

2

,,

V VI AR

Ahora, empleando la ley de Joule, calculo la potencia consumida por la reductora:4 5 2 25 10 125· , · , ,P V I V A W

O sea, nuestra reductora consume una potencia eléctrica de 10,125 W.


Documents

Departamento de Tecnologíad20uo2axdbh83k.cloudfront.net/20131130/2b1a736809f... · variadas. Por ejemplo, tenemos el clásico bingo casero que consta de un bombo en el que se introducen