Propuesta de trabajo | Principio físico | Recursos utilizados | Operaciones tecnológicas | Otra forma de resolver la propuesta |Objetivos tecnológicos | Del área de expresión plástica y visual | Del área de lenguaje | Del área de matemáticas | Intermitente mecánico |Investigación/observación | Construcción de operadores tecnológicos | Construcción y montaje de la excéntrica |Relación de componentes |Ciclo de funcionamiento | Modelo de ficha memoria y hoja de presupuesto | Imágenes del proyecto.

PRESENTACIÓN Y DESARROLLO DE PROYECTOS

I.- Señalización: Generación de intermitencias.


I1 / I2.-Construcción de una máquina electro-mecánica generadora de intermitencias.

*** INTERMITENTE ELECTRO-MECÁNICO ( I1 ) ***

PROPUESTA DE TRABAJO

Tomando como punto de partida la propuesta I1. Se invita a los alumnos y alumnas a inventar (con total libertad en el empleo de materiales y en la aplicación de principios físicos) máquinas o ingenios en los que se genere intermitencias, combinando operadores eléctricos y operadores mecánicos.

Se hará notar la importancia de la aportación de soluciones creativas y la construcción personal de los operadores que integran el proyecto.

Este "proyecto" trata de dar respuesta al supuesto: _ a) Señalización: Generación de intermitencias.

PRINCIPIO FÍSICO

Se basa en la transmisión/transformación del movimiento por medio de una excéntrica.

Se pretende generar intermitencias por medio de la rotación de una excéntrica que actúa sobre una biela cabliforme, generando un movimiento de vaivén que aleja y pone en contacto alternativamente dos elementos metálicos que funcionan a modo de interruptor (en este caso, los elementos metálicos son un muelle y un pequeño clavo); activando y desactivando una pequeña bombilla que produce el buscado efecto señalizador de intermitencia.

 

RECURSOS UTILIZADOS

INVESTIGACIÓN / OBSERVACIÓN

Pueden comenzar desmontando pequeños electrodomésticos en desuso para observar y analizar sus mecanismos y componentes. Prestando más atención a las partes de los mismos que les puedan servir para clarificar cuestiones específicas del proyecto que se trata de desarrollar.

Otra vía de recopilación de información, pueden ser libros, manuales, enciclopedias, videos, etc.; que traten sobre máquinas y su funcionamiento. Teniendo presente en todo momento, que el profesor orienta, apoya, dinamiza; ayudando a salir al grupo de trabajo que lo necesite de las situaciones de bloqueo que se puedan presentar, dando pistas y mostrando caminos; pero teniendo un especial cuidado en no erigirse en el protagonista del proyecto, ya que esta forma de actuación anulará las potencialidades educativas del área tecnológica.

NOTA METODOLÓGICA:

Es muy interesante la elaboración de una ficha de análisis, en la que se puedan reflejar cuestiones referentes al mecanismo, máquina o parte de la misma en la que fijarán la labor de análisis y de investigación.

Los items de esa ficha vendrán dados por las necesidades de análisis y de observación.

MATERIALES

1/ -Medios materiales para dibujo(diseño del proyecto). 2/ Hilobala. 3/ Un aro de goma (como correa de transmisión). 4/ Barras de cola de termofusión. 5/ Estaño. 6/ Una pila de petaca de 4´5 v. 7/ Cuatro clavos pequeños y un tirafondo. 8/ Un pequeño motor eléctrico. 9/ Una bombilla con casquillo. 10/ Unos trozos de hojalata. 11/ Dos muelles (pueden servir unos de bolígrafo). 12/ Un metro de cable monofásico. 13/ Una placa de okume de 30X40X0´5 cm.

HERRAMIENTAS

Flexómetro / sierra de calar / soldador / tijeras de electricista / pistola de termoencolado / destornillador / opcionalmente una cizalla para el corte de la hojalata.

 

OPERACIONES TECNOLÓGICAS

Diseño / medida (metrología) / operaciones de cortado, encolado, soldado (extremando las medidas de seguridad) / montaje de operadores / conjunción de elementos.

PROCESO TECNOLÓGICO

Para el desarrollo y materialización del trabajo seguimos la estructura del método de proyectos.
Se comienza por el abocetado y diseño, realizando una selección de materiales para continuar con la construcción de operadores (polea-excéntrica, interruptores, etc). Con todos los elementos ya preparados se realiza la distribución y montaje de operadores que han de configurar el proyecto.
La materialización del diseño, no presenta ningún problema tal y como se puede apreciar en los dibujos y esquemas.

NOTAS:

La presentación de estos proyectos pretenden únicamente ilustrar la unidad y presentar una serie de ejemplificaciones que sirvan de estímulo a la generación de diseños y proyectos personales.

No se pretende con ellos pautar los desarrollos particulares, ni anular la creatividad, sino que se intenta mostrar vías de acción que sirvan de estímulo a la producción propia de proyectos.

En los proyectos con montajes eléctricos o electrónicos, es conveniente acostumbrar a los alumnos a la aportación del pertinente esquema de la instalación, empleando para ello la simbología eléctrica o electrónica adecuada.

Los proyectos en los que la energía eléctrica se tome de la red, habrá que extremar las precauciones.

DETALLES CONSTRUCTIVOS

 

 

*** OTRA FORMA DE RESOLVER LA PROPUESTA DE TRABAJO ( I2 ) ***


Se invita a la generación de intermitencias como medio de señalización, pudiendo emplear en la generación de las mismas procedimientos electro-mecánicos.

Partimos de un planteamiento totalmente abierto en cuanto a los recursos a emplear para la solución de la propuesta ofertada. Por otro lado, el planteamiento de proyectos abiertos, resulta muy conveniente para la presentación y desarrollo de soluciones creativas. Lógicamente las respuestas vendrán condicionadas por el nivel de conocimiento de los alumnos-as. Por ello es importante una gradual y sistemática secuenciación de contenidos, que tendiendo a una permeabilidad interáreas haga factible la multidisciplinaridad.

El desarrollo de los trabajos seguirá las directrices marcadas por el método de proyectos, aprovechando sus esquemas de trabajo para vertebrar en ellos el desenvolvimiento de la propuesta planteada.

 

OBJETIVOS TECNOLÓGICOS

a) GENERALES

1. Desarrollar la capacidad de observación y análisis.

2. Incitar a la investigación.

3. Utilizar el método de proyectos como estructura y soporte de desarrollo del trabajo.

4. Elaborar y presentar (de forma escrita y oral a la clase) una memoria o ficha desarrollo.

5. Establecer relaciones con otras áreas (interdisciplinaridad).

6. Concienciar sobre la importancia que tiene la observación de las normas de seguridad en el manejo y disposición de las herramientas.

b) ESPECIFÍCOS DEL PROYECTO

1. Habituar a la utilización de montajes experimentales que verifiquen la factibilidad de los diseños ( del abocetamiento previo).

2. Preparar al alumnado para la transformación o manipulación de materiales diversos (realizando operaciones de medida, cortado, encolado, etc.) y para el empleo racional de las herramientas de trabajo.

3. Materializar en el proyecto aspectos teóricos puntuales referentes a las diversas áreas del currículo.

4. Estimular la curiosidad y el afán investigador, situando al alumno-a en posiciones de autoaprendizaje.

DEL ÁREA DE EXPRESIÓN VISUAL Y PLÁSTICA

1. Desarrollar el gusto estético.
2. Capacitar para la representación de ideas de forma gráfica.
3. Desarrollar la capacidad de abstracción.
4. Utilizar croquizado, perspectiva, cotas y otros recursos de expresión gráfica. En función de las pretensiones del proyecto y del nivel de los alumnos-as a los que se les propone el trabajo.

DEL ÁREA DE LENGUAJE

1. Capacitar para la expresión y desarrollo de ideas de forma escrita.
2. Potenciar la comunicación verbal de ideas, proyectos, etc; de forma estructurada y comprensible.

DEL ÁREA DE MATEMÁTICAS

1. Aplicar conocimientos matemáticos en mediciones y posibles conversiones de unidades.
2. Realizar previsiones de compras y cálculo de costos de materiales.
3. Elaborar un presupuesto donde se recojan de forma estructurada las compras realizadas y los costos de los materiales empleados en el desarrollo del proyecto; con el fin, de agregarlo a la memoria final.

* * * Hecha la propuesta y a modo de ejemplo se presenta un “proyecto tipo”, basado en una de las muchas soluciones que surgieron. Por medio de una transformación del movimiento se incide sobre unos operadores determinados generando una intermitencia.

 

 

PRINCIPIO FÍSICO:

Este trabajo se basa en la transformación de movimiento circular en movimiento rectilíneo de vaivén.

 

SE PRETENDE LOGRAR:

Por medio de una excéntrica, una biela y una especie de émbolo, transformamos el movimiento rotatorio (circular) en movimiento rectilíneo y aplicamos esta transformación sobre un operador que cerrará y abrirá el paso de corriente que alimenta una bombilla. Este abrir y cerrar, originará un efecto de intermitencia que nos dará la solución a la propuesta planteada y habrá servido de pretexto para analizar varios tipos de intermitencia, trabajar con una serie de operadores tecnológicos y realizar una búsqueda de respuestas originales (entiéndase originales como “propias”), estimulando la creatividad y primando el afán investigador. De hecho, se presentaron una gran variedad de soluciones o proyectos que cumplieron plenamente con la propuesta inicial, empleando para llegar a ella los caminos más insospechados.

 

INVESTIGACIÓN / OBSERVACIÓN

Desde libros de texto a enciclopedias temáticas, pasando por vídeos y todo tipo de recurso que pueda dar pistas y aportar luces para la solución de la propuesta. Complementando con explicaciones, prestando apoyos puntuales y aportando datos que fundamenten y/o clarifiquen los principios físicos o de cualquier orden que vamos a manejar.

RECURSOS UTILIZADOS

 

MATERIALES

1/ Materiales de dibujo para el diseño. 2/ Okume ( una placa de 30X40X0'4 cm y otra de mayor grosor para servir de base al montaje del proyecto). 3/ Unos cuantos metros de cable (con forro plástico). 4/ Unos trozos de hojalata. 5/ Barras de cola de termofusión. 6/ Un muelle (puede servir un simple muelle de bolígrafo). 7/ Un pequeño motor eléctrico. 8/ Una bombilla. 9/ Estaño.

HERRAMIENTAS

Regla / Sierra de calar / Soldador / Tijeras de electricista (pelado de cables, cortado de hojalata para construir el interruptor - mejor emplear la cizalla- , etc.) / Pistola de termoencolado.

OPERACIONES TECNOLÓGICAS

 

Diseño / Metrología / Operaciones de encolado, cortado, soldado (en todas estas operaciones hay que prestar una especial atención a la seguridad ) / Montaje experimental y comprobación del funcionamiento de los operadores tecnológicos a emplear / Ensamblaje de piezas y conjunción de elementos.

PROCESO TECNOLÓGICO

 

PREDISEÑO

 

Fijación de las ideas por medio de un abocetamiento rápido, con ello tratamos de ver sobre el papel algunos de los problemas que se pueden presentar en el desarrollo del proyecto y así podremos solventarlos ya desde el comienzo.

Este tipo de intermitente se compone básicamente de un pulsador, que está pensado como un simple mecanismo de inicio de acción para una posible ampliación del proyecto como “máquina de efectos encadenados”, un interruptor, un sistema mecánico compuesto por una excéntrica, una biela y un émbolo.

Con ello, transformamos el movimiento circular en movimiento rectilíneo de vaivén y lo aprovechamos para conectar y desconectar un interruptor, lo cual provocará intermitencia en una bombilla instalada al efecto.

CONSTRUCCION DE OPERADORES TECNOLOGICOS

 

CONSTRUCCION DEL PULSADOR

 

Como se puede apreciar en el gráfico, el pulsador se compone de dos soportes de madera convenientemente perforados (2´5 mm de diámetro) que alojarán un eje que permita el movimiento de un listoncillo de madera que incide (por gravedad) en el interruptor.
Para iniciar la acción, cortamos el hilo que fija el pulsador a la plataforma base lo que origina la puesta en movimiento de todo el sistema.

CONSTRUCCION DEL INTERRUPTOR

 

Comenzamos su construcción preparando una placa fija de contacto, que puede ser un trozo cuadrado de okume (4 X 4 cm) forrado de una lámina de hojalata; esta lámina recibe el movimiento de la pieza basculante del interruptor (también construida en hojalata), que actuará abriendo y cerrando el circuito. Dicho mecanismo basculante está montado sobre dos soportes de madera y un eje sobre el que bascula el recorte de hojalata que realiza la interrupción. Este recorte lo han obtenido con ayuda de unas tijeras de electricista (puede servir unas tijeras fuertes de cocina).

Para labores que puedan suponer un cierto riesgo de lesión, hemos de extremar las normas de seguridad ; en este caso, que manipula hojalata, habrán de proteger sus manos con unos recios guantes de cuero.

NOTA:

La hojalata que podamos necesitar para desarrollar nuestros “Proyectos Tecnológicos” se puede obtener con facilidad de botes de leche en polvo, latas de pastas, café, etc.


CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE LA EXCÉNTRICA

Esta es la fase más laboriosa del proyecto, siguiendo los dibujos podemos apreciar las piezas que componen esta fase de construcción y la manera de ensamblarlas.


 

El montaje de las ruedas que forman la excéntrica, la biela, el émbolo (plaquita de madera sobre la que va montado el muelle de contacto), se ha realizado practicando una serie de perforaciones en los lugares precisos y emplazando las piezas en sus lugares correspondientes. Para ello, se ayudaron de unos pasadores de madera que les ha permitido mantener unidas a las piezas, sin que se limitaran los movimientos de éstas.

NOTA:

Considera la posibilidad de variar el diseño del intermitente que se presenta como ejemplo, uno de los cambios podría afectar al conjunto motriz, realizando la inclusión de un sistema de poleas.

 

SISTEMA DE POLEAS

 

 

 

 

 

 

 

RELACIÓN DE COMPONENTES

Nº1. Pequeño motor eléctrico.

Nº2. Círculo giratorio que soporta a la biela, opuesto a él y en un eje solidario se ha montado una polea que transmite el movimiento del motor a todo el sistema.

Nº3. Biela.

Nº4. Arco guía limitador del movimiento de la biela.

Nº5. Guías de movimiento del émbolo.

Nº6. Embolo.

Nº7. Muelle de bolígrafo (su función es de simple contacto, siendo uno de los elementos del sistema de interrupción).

Nº8. Pletina metálica (de chapa u hojalata). Es otro de los componentes del sistema de interrupción.

 

 

Se presentó un problema en el punto de contacto de la plaquita oscilante de madera (émbolo) con la pletina superior de hojalata, ya que en principio en la parte superior de la placa móvil (émbolo) se situó el extremo de un cable desprovisto de su forro plástico, de manera que los hilos de cobre del mismo realizaran el contacto con la pletina superior. El conjunto funcionaba bien, pero después de un corto periodo de funcionamiento, los hilos del cable de contacto se iban deformando y se aplastaban originando fallos en la intermitencia.

El equipo de trabajo tuvo que solventar el problema, cosa que hicieron colocando un muelle de bolígrafo en sustitución del cable pelado, ya que éste se deformaba en el momento de la unión con la pletina (estableciendo el contacto) y recuperaba la forma primitiva al alejarse de la misma.

NOTA METODOLÓGICA:

El problema de funcionamiento se ha aprovechado para hacer ver a la clase, algo que ya habían constatado en otras realizaciones y que, tanto en el aula como en la industria, el desarrollo de proyectos puede encontrar dificultades en su ejecución. Dificultades que habrá que dar respuesta unas veces con imaginación y otras con conocimientos técnicos que nos permitan avanzar. En estas situaciones, lo más aconsejable es que el director del equipo (alumno-a) coordine una sesión de “aporte de ideas” , donde todos y cada uno de los componentes puedan contribuir con “su solución” . En muchas ocasiones las respuestas más originales provienen de alumnos-as no muy considerados por el grupo, lo cual supone para dicho alumno-a una reafirmación de cara a sus compañeros, ganando en seguridad y elevándose su autoestima, al tiempo que se dará un reforzamiento del grupo como tal para encarar los problemas.

Con el muelle, el intermitente funcionó perfectamente y con ello el equipo pasó a realizar el montaje definitivo de operadores, grapando los cables de los circuitos, soldando, etc., para por último realizar la verificación definitiva que les llevará a la preparación de una memoria escrita y de un material auxiliar que les ayude a realizar una presentación oral de su trabajo al resto de sus compañeros.

 

 

CICLO DE FUNCIONAMIENTO

La acción comienza con el corte del hilo (1) que mantiene en situación de reposo al pulsador, sacado de tal estado el listincillo del pulsador (2) basculará haciendo que la lámina interruptora (3) se asiente sobre la base de contacto(4) y se cierre el circuito que lleva la corriente al motor (5). El movimiento del motor será recogido por una polea solidaria al círculo excéntrica (6), que con su giro activará una biela (7) y ésta, a su vez, al émbolo (8) que en su movimiento de vaivén pondrá en contacto un muelle (9) que es parte de otro interruptor con una pletina metálica (10), que es la otra pieza de este segundo interruptor y que recibe el movimiento del émbolo/muelle. Todo esto origina que la bombilla (11) situada al efecto se apague y encienda alternativamente, dando como resultado la intermitencia buscada.

 

 

 

MODELO DE FICHA MEMORIA Y HOJA DE PRESUPUESTO

(Con la propuesta de estos modelos se trata de iniciar a los alumnos-as en la presentación de memorias más complejas y de ir cumplimentando gradualmente todos los apartados referidos al método de proyectos que sirve de soporte al área tecnológica)

TAMAÑO: DIN A-4
TAMAÑO: DIN A-4
 
IMÁGENES DEL PROYECTO