ACLARACIÓN REFERIDA A LA PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
En el modelo de desarrollo que se presenta para esta propuesta, se ha tratado de simplificar el aspecto teórico que normalmente acompaña a la exhibición pormenorizada que en otras propuestas se ha ido haciendo. El motivo por el cual se elige una forma más simple de estructurarlo, se debe únicamente a la pretensión de no volver a repetir en cada uno de los proyectos el mismo esquema de planteamiento. Esta cuestión y las futuras repeticiones del mencionado sistema organizativo que lógicamente se seguirán presentando en otros proyectos, hacen que en casos como este se aligere el contenido escrito para dar un cierto protagonismo a las imágenes y de esta forma facilitar que la comprensión del qué y el cómo hacer sea percibida de la manera más directa posible.
Transformación del movimiento circular en rectilíneo por medio de un cigüeñal. Es una propuesta muy abierta en la que el único condicionante viene dado por la obligatoriedad de incluir un cigüeñal en el diseño del artilugio a construir; esta libertad permite obtener un amplio abanico de respuestas que vendrán condicionadas por el nivel de conocimientos del alumnado y permite al tiempo una aplicación polivalente (1º y 2º ciclo E.S.O.). En caso de que el alumnado de 2º ciclo opte por soluciones cómodas y poco comprometidas, será necesario señalar nuevos requisitos que obliguen a soluciones en consonancia con las capacidades que han de desarrollarse en este segundo ciclo.
• Comprender el principio de funcionamiento del cigüeñal.
• Descubrir y conocer máquinas y artilugios que cuenten con este operador.
• Saber trasladar y aplicar ventajosamente este operador mecánico en sus proyectos y montajes.
• Practicar operaciones fundamentales de procesado de materiales.
• Adquirir hábitos de trabajo organizado y asumir roles de responsabilidad dentro del grupo.
Materiales:
2 Planchas de madera de okumen de 5 mm de grosor y de unas dimensiones de 300 X 400 mm.
Herramientas:
La solución que se presenta en este caso viene materializada por la construcción de un juguete de arrastre (que como segunda opción se puede motorizar, cuestión que conlleva el diseño de un circuito eléctrico, contar con una fuente de energía, un medio de interrupción y por tanto la utilización a un nivel primario de una serie de operadores eléctricos; operadores, que en algún caso ya han sido utilizados en anteriores propuestas) .
Sobre un móvil (plataforma con ruedas) se ha colocado una silueta de un barco, sujeta por el centro de la quilla a la plataforma mencionada y que le permita un movimiento alternativo de ascenso-descenso, tal y como si fuera navegando sobre las olas.Para ello, en uno de los extremos de la quilla, se ha dispuesto una lengüeta de madera con una peforación que recibirá la cabeza de la biela.
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Se hace notar el
simple y ocurrente diseño que ha propuesto uno de los grupos
de trabajo.
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Se ha dispuesto en la parte
central un sistema de anclaje que permita el balanceo de la
estructura (barco). |
Lengüeta de madera que sirve de engarce con la cabeza de la biela |
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Poco a poco, se va completando el diseño. En esta imagen se aprecia la colocación de unos faldones laterales que completan la carrocería del móvil. |
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| Plataforma
sustentante del conjunto |
Orificio
de paso de la biela |
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MONTAJE
DE OPERADORES |
| Dibujo
esquemático de ubicación del operador cigüeñal-biela |
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LA BIELA Y EL CIGÜEÑAL: ASPECTOS DE FUNCIONAMIENTO Y DE MONTAJE
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Una de las cabezas de la biela se inserta en la lengüeta de madera del extremo de la quilla, la otra cabeza de biela estará unida al cigüeñal y recogerá el movimiento de rotación de las ruedas, poniendo en funcionamiento a todo el sistema.
El montaje puede dotarse de un motor eléctrico
y de sistemas que permitan el cambio de sentido de marcha.
IMAGEN DEL PROTOTIPO CONSTRUIDO
Al empujar el móvil construido por una superficie plana, ruedas y cigüeñal girarán solidariamente. La transformación/transmisión del movimiento resultante se realiza por medio de una biela que recibe el movimiento circular y lo transforma en lineal o longitudinal; reflejándose en el barco construido un movimiento alternativo hacia arriba y hacia abajo. Movimiento que hace que parezca que va saltando sobre las olas que se encuentran adosadas a modo de adorno a ambos lados de la carrocería. (Ver imágenes).
ACTIVIDADES
1ª. - En un sistema de poleas. ¿Qué entiendes por rueda motriz? ¿ y por rueda conducida?.
2ª. - Responde a las siguientes preguntas:
a) ¿Cómo será la velocidad de giro de dos poleas que tienen el mismo diámetro?.
b) Cuando la polea motriz es de menor diámetro que la polea conducida, ¿cómo será la velocidad de la polea conducida?.
c) Cuando la polea motriz es de mayor diámetro que la polea conducida, ¿cómo será la velocidad de la polea conducida?.3ª. - ¿Qué hemos de hacer para que dos poleas unidas por una misma correa de transmisión giren en sentido inverso?. Completa la explicación con algún dibujo alusivo.
4ª - Tenemos dos poleas, la mayor tiene un diámetro de 18 cm. (motriz), la polea receptora tiene un diámetro de 9 cm. ¿Cuál será la relación entre ambas poleas?.
5ª - Recorta y pega en tu cuaderno las imágenes de tres objetos de tu entorno próximo en los que aparezca el operador palanca. Explica cómo funciona dicho operador en cada uno de los casos y detalla las ventajas que observes en cada aplicación.
6ª. - Posiblemente habrás utilizado alguna vez la bicicleta como medio de transporte o como elemento de ocio. Como sabes, la transmisión, se compone de platos y piñones de diferentes tamaños y de diferente nº de dientes. Pero, ¿qué combinación utilizarías para subir una cuesta?. ¿Qué piñonaje emplearías para un recorrido por zona llana?.
7ª. - Diseña y construye un juguete sencillo en el que entren a formar parte los operadores cigüeñal y biela.
8ª. - ¿Cómo lograrías ampliar el movimiento lineal o de salida originado por un cigüeñal?.
9ª. - Construye con materiales reutilizados una polea fija y otra móvil. Experimenta con ellas y comprueba las diferencias que existen. ¿Cuál de ellas necesitará la aplicación de menos fuerza para elevar el mismo peso?.
