Pont llevadís doble amb finals de carrera

Transcripción

1 Projecte de curs Tecnologia 3r ESO Pont llevadís doble amb finals de carrera Aquesta memòria de projecte és un exemple de com han de realitzar els alumnes de 3r curs d'eso les respectives memòries dels projectes que els han sigut assignats al llarg del curs escolar. Cada alumne/a ha de adaptar els continguts ací exposats, a les seves necessitats. Components CEFIRE Octubre 2010 Curs 10C57SO030 Barrachina Perez, Mª isabel Brotons Alfaro, Natalia Brotons Sànchez, Maria José Ferre Moltó, Ruben Garcia Campo, David Garcia Serra, Núria Gomez Pérez, Rocio Gomez Pérez, Sónia Jimenez Moreno, Juan José Llorens Royo, Juan Vicente Monllor Miralles, Javier Romà Ferre, Miguel Sanchis Gomis, Hugo Carlos Segura Alcaraz, Maria del Pilar IES PARE VITÒRIA Alcoi Coordinador: Raimon Soler Blanes

2 1 - Descripció PROJECTE Conjunt Pont llevadís doble amb finals de carrera Maqueta d'un pont llevadís doble amb dues calçades, voreres i mitjana, amb una estructura que suporta la calçada, i un sistema mecànic que mou alhora les dues batents. La font d'alimentació elèctrica és un adaptador telefònic que transforma el corrent de 230 V i 50 Hz a 6 V continu subministrant energia al sistema mecànic, al circuit de il luminació i al circuit de control. El conjunt funciona entre 3 i 6 V de corrent continu. Estructura El conjunt s'assenta sobre un tauler de DM de 300x600 mm de 3 mm de gruix, i reforçat per la part inferior amb dos llistons de 9x9 mm. La estructura està feta amb llistó de pi de 9x9 mm, i formada per dues torres amb travesseres a 45º, i pilars que guien i suporten els cables que fan moure les calçades. La calçada està suportada per dos perfils d'alumini unides amb vareta roscada d'acer de 4 mm que li dona rigidesa. la instal lació mecànica situada a la part inferior de la torre dreta i subjectada a la base. Així mateix es disposen una sèrie de claus de volta que serveixen de guia per als cables. Mecànica Formada per un motor de joguina amb un reductor de dos engranatges, un caragol sense fi i un pinyó solidari a un eix motriu que enrotlla o solta els cables i que està controlat des de la instal lació elèctrica. El conjunt motriu te una estructura modular i està suportat per una peça de DM de 100x72 mm i subjectat per un bastidor i diversos suports fets amb llistó de pi de 12x12 mm. Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 2 de 26

3 Il luminació Utilitza 4 díodes led muntats en sèrie 2 a 2 i paral lel i una resistència de 100 Ω (en sèrie) de protecció front a possibles sobretensions de la font d'alimentació (no inclosa en el projecte). El cablejat es fa amb fil monofilar de (0,5 mm Ø) i es fixa amb cel lofana adhesiva al suport i a l'estructura del projecte. Control Format per un commutador que alterna entre el circuit de il luminació (descrit a l'apartat anterior) i el circuit d'alimentació i control del motor. El circuit de control està format per un commutador doble (en aquest cas, dos commutadors) convenientment connectats amb els finals de carrera i al motor. Els commutadors actuen com una clau d'encreuament, canviant les polaritats del motor. Així s'aconsegueix invertir el gir i fer que les calçades puguen pujar i baixar. Acabats La calçada es suporta per dues costelles en L, d'alumini de 16x16 mm, amb forats de Ø4 mm a cada 2 cm de longitud. Cal tenir en compte fer coincidir forats amb les posicions de les varetes roscades de ferro que les travessen. El conjunt es subjecta amb femelles i volanderes (mètrica 4). Els fils que pugen i baixen les calçades són de cotó, que és fàcil de nugar i té suficient resistència donat el poc pes de la calçada i la seva estructura. Les dues calçades estan fetes amb cartolina negra sobre cartó-pluma; totes les peces es poden tallar amb una guillotina, així com les línies contínues de la calçada. Açò proporciona un acabat molt realista al conjunt. Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 3 de 26

4 2 - Procés de treball Llistat d'eines Clau anglesa Clau fixa Escaire Gats Llima Molles Mordases Peu de rei Regle Serra de ferro Tissores Tornavís Trepant Xerrac Barrines Caixa d'ingletar Martell Alicates Llistat de materials Estructura Mecànica Electricitat Acabats Llistó 9x9 de pi blanc Llistó 12x12 de pi blanc Tauler MDF Cola blanca Perfil d'alumini L Eix roscat de 4 mm Motor reductor Pinyó Corona Eix roscat 4 mm Caragol sense fi Femelles Volanderes Caragols Claus Resistència 100 Ω LEDs Interruptor Regleta de connexió Commutadors Finals de carrera Motor elèctric Cable monofilar Cartolina negra Cartó pluma 2mm Full paper Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 4 de 26

5 2.3 - Procés de construcció. Estructura Procés 1. Preparació del treball 1. Estudi dels plànols 2. Determinar les mides i quantitat de varetes necessàries 3. Calcular el total necessari per al projecte 4. Avaluar la mida de la base (suport) del projecte 5. Aconseguir el material i einam necessaris 2. Construcció 1. Tallar la base del projecte (DM de 3 mm) 2. Marcar, mesurar i tallar cada vareta 3. Ajustar (si cal) amb la llima i eliminar rebaves 4. Construir cada element estructural 5. Genèric 1. Unir les varetes amb cola blanca (de fuster) 2. Reforçar les unions amb escaires de cartó (si cal) 6. Torres 1. Construir cada cara per separat 2. Unir totes les cares 7. Edificis 1. Construir els fonaments i el sostre 2. Col locar els pilars unint les dues parts 3. Comprovació de la estructura 1. Comprovar la estabilitat 2. Comprovar la resistència 3. Comprovar la verticalitat i horitzontalitat Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 5 de 26

6 2.3 - Procés de construcció. Mecànica Procés 1. Preparació del treball 1. Estudi dels plànols 2. Determinar les mides i quantitat de varetes necessàries 3. Calcular el total necessari per al projecte 4. Avaluar la mida de la base (suport) del projecte 5. Aconseguir el material i einam necessaris 6. Comprovar el funcionament elèctric del grup motor-reductor 2. Construcció de la estructura (1a part) 1. Tallar la base del projecte 2. Marcar, mesurar i tallar cada vareta 3. Fer els forats necessaris amb el trepant 4. Comprovar la correcta alineació de l'eix i la facilitat de gir 5. Ajustar (si cal) amb la llima i eliminar rebaves 6. No apegar les varetes a la base fins comprovar que ajusta bé amb el conjunt del mecanisme. 3. Construcció del mecanisme 1. Muntar el motor-reductor sobre les varetes de suport 2. Col locar el cargol sense fi sobre l'eix motriu 3. Muntar el pinyó i els jocs femella-contrafemella sobre l'eix roscat 4. Ajustar el conjunt sobre les varetes 5. Comprovar la correcta alineació i mobilitat de les parts 4. Construcció de l'estructura (2a part) 1. Amb el mecanisme complet i muntat: 2. Apegar les varetes a les seves posicions finals 3. Deixar assecar la cola de fuster (24 hores) 5. Acabat 1. Tornar a comprovar el funcionament del mecanisme 2. Ajustar, si cal, la posició de les femelles i les volanderes. Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 6 de 26

7 2.3 - Procés de construcció. Il luminació i Control Procés 1. Preparació del treball 1. Estudi del circuit elèctric 2. Definir la col locació dels elements sobre el suport i la maqueta 3. Calcular aproximadament el cable elèctric necessari per al projecte 4. Aconseguir el material i einam necessaris 2. Construcció 1. Marcar sobre el tauler les posicions de cada element 2. Marcar el camí a seguir per cada línia elèctrica 3. Optimitzar, si cal, el disseny del cablejat 4. Col locar cada operador elèctric i el seu suport 5. Tallar el tros de cable necessari i fer les unions mecàniques 6. Soldar les altres unions 3. Comprovar el funcionament del conjunt 1. Comprovar la il luminació 2. Comprovar el control del motor 3. Comprovar els finals de carrera 4. Comprovar el conjunt del projecte i ajustar si cal Si tot funciona correctament, es fan les operacions d'acabat i decoració, sempre respectant -de forma general- la escala a la que treballem. Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 7 de 26

8 3 - Càlculs tècnics Càlculs d'estructura Estructura principal Llistó Quantitat Longitud Total (mm) A B C D E F G H I J K L M N O P Talls TOTAL mm TOTAL metres: 3,40 Característiques dels llistons Pi blanc, 9x9 mm Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 8 de 26

9 Suport del projecte i peces DM Peça Ample Llarg Superfície (cm 2 ) Quantitat Total Suport DM1 DM2 DM3 DM4 Total cm Total m 2 0, Mecanisme: bastidor i suport DM Llistó Quantitat Longitud Total (mm) X X X X Talls TOTAL mm 463 TOTAL metres: 0,50 Peça Ample Llarg Superfície (mm 2 ) Total m 2 Suport DM ,0072 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 9 de 26

10 3.2 - Càlculs de mecànica Element Pinyó 1 Diàmetre primitiu dents (z) mòdul rpm Càlculs i notes Pinyó 2 Pinyó 3 Pinyó 4 Cargol sense fi Corona Relació de transmissió: i = Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 10 de 26

11 3.3 - Esquema elèctric Lletra Tipus Element Funció G Generador Adaptador telefònic 6V Subministrar energia Ig Control Interruptor general del sistema Obri i tanca el circuit complet F Seguretat Fusible Protecció front als pics d'intensitat C Control Commutador Commuta entre els dos circuits R Receptor Resistència 100 Ω Protegeix els leds d'il luminació L 1 a L 4 Receptor Led Il luminació E Control Commutador doble Canvia la polaritat al circuit del motor L v Receptor Led (verd) Indicador de gir a dretes R Receptor Resistència 280 Ω Protecció dels led L r Receptor Led (roig) Indicador de gir a esquerres M Receptor Motor Element motriu del mecanisme Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 11 de 26

12 4 - Plànols i croquis Relació dels plànols Ref. Tipus Descripció Format PFC01 Vistes Torre dreta: estructura i suport de la calçada A4 PFC02 Vistes Vistes 2 torres i calçada A4 PFC03 Conjunt Torre dreta finals de carrera A4 PFC04 Conjunt Conjunt 2 torres i calçada A4 MRed 0 Vistes Motor amb reductor A4 MRed SF 1 Vistes Estructura Motor amb reductor + cargol sense fi + pinyó A4 MRed SF 2 Vistes Motor amb reductor + cargol sense fi + pinyó A4 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 12 de 26

13 PFC - Pont amb finals de carrera Estructura i suport de la calçada PFC01 3r ESO Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 13 de 26

14 PFC - Pont amb finals de carrera Conjunt 2 torres i calçada PFC 02 3r ESO Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 14 de 26

15 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 15 de 26

16 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 16 de 26

17 Mecànica - Mòdul comú Grup Motor Reductor MRed 0 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 17 de 26

18 X2 X1 X3 X4 X1 X1 Grup Motor Reductor - Sense fi Estructura del suport i el bastidor MRed SF 1 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 18 de 26

19 X2 X1 X3 X4 X1 X1 MOTOR REDUCTOR (1,5-12,0 V) amb cargol sense fi Transmissió Dp m z w Pinyó 1 Pinyó 2 Pinyó 3 Pinyó 4 Caragol sense fi Corona 280,0 Relació de transmissió: i = Grup Motor- Reductor SF 2 MRedSF :1 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 19 de 26

20 5 - Càlculs econòmics Llista de preus ESTRUCTURA Llistó 9 x 9 fusta de pi m 0,80 Llistó 12 x 12 fusta de pi m 1,20 Llistó 13 x 18 fusta de pi m 1,75 Llistó 22 x 22 fusta de pi 2,98 Tauler DM m² 3,82 Vareta bambú 0,02 Vareta paper cm 0,03 MECÀNICA Allargador eix 4 mm 2,32 Barra roscada 4mm m 2,32 Eix de fusta (faig, 8 mm) m 0,95 Eix de llautó m 4,64 Eix d alumini m 2,86 Caragols, femelles i volanderes 0,60 Caragol sense fi 4mm, mòdul 1 4,12 Casquet presoner amb caragol 0,93 Claus, puntes i altres 0,50 Corretja dentada mòdul 1 2,10 Cremallera flexible mòdul 1 1,10 Frontissa recta 2,35 Motor-reductor 7,20 Perfil L d'alumini m 15,04 Perfil U d'alumini m 27,84 Perfil U de plàstic m 7,42 Pinyó doble 4mm 0,69 Politja de llautó eix de 4 mm 2,12 Politja plàstic (tots diàmetres) 0,69 Roda goma blana 27 mm 0,60 Roda goma dura 31 mm 0,58 Roda goma dura 41 mm 0,84 ELECTRICITAT Bombeta 3 V 0,29 Cable conductor m 1,80 Cèl lula fotovoltaica 12,76 Clau d'encreuament 9,25 Commutador 4,40 Díode Led 0,24 Estany soldadura 0,60 Final de carrera 1,14 Interruptor 2,83 Pila petaca 4'5 V 11,50 Pinça cocodril 0,30 Polsador 2,32 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 20 de 26

21 Portabombetes 0,58 Regleta de connexions 0,25 Resistència 120 Ω 0,15 Transistor BC108 0,35 GENERAL Adhesius en general 2,50 Cartó doble fulla m 2 0,85 Cartolina blanca full 0,35 Cartolina color full 0,60 Cartolina ondulada full 0,70 Cinta adhesiva m 0,35 Cuquet 0,60 Enquadernadors 0,70 Fil d aram (acer) m 0,85 Fil d'empalomar m 0,12 Fill de lli m 0,25 Fotocòpia 0,05 Molla elàstica 0,02 Palletes de refresc 0,01 Mà d obra per hora i persona /h p 3,50 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 21 de 26

22 5.2- Pressupost de materials Concepte Quantitat Unitat Preu Valor Llistó 9x9 de pi blanc 3,4 m 0,80 2,72 Llistó 12x12 de pi blanc 0,5 m 1,50 0,75 Tauler MDF 0,2 m2 3,82 0,76 Cola blanca 1,0 2,50 2,50 Perfil d'alumini L 1,0 m 15,04 15,04 Eix roscat de 4 mm 0,6 m 2,32 1,39 Motor reductor 1,0 7,20 7,20 Pinyó 1,0 0,69 0,69 Caragol sense fi 1,0 4,12 4,12 Caragols, femelles i volanderes 1,0 0,60 0,60 Resistència 100 Ω 1,0 0,15 0,15 LEDs 4,0 0,24 0,96 Interruptor 1,0 2,83 2,83 Regleta de connexió 1,0 0,25 0,25 Commutadors 3,0 4,40 13,20 Finals de carrera 2,0 1,14 2,28 Motor reductor 1,0 7,20 7,20 Cable monofilar 3,6 1,80 6,48 Estany soldadura 1,0 0,60 0,60 Cartolina negra 0,5 full 0,60 0,30 Cartó pluma 2mm 0,3 full 2,50 0,63 Full paper 1,0 full 0,01 0,01 Total 70,66 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 22 de 26

23 6 - Factura Factura nº xxxxx Data 31/10/10 AULA TECNOLOGIA S.L. Comprador Nom Cognom1 Cognom2 Els Bolets Alcoi (Alacant) La Revolta Alcoi (Alacant) X T X DESCRIPCIÓ IMPORT Materials s/pressupost 70,66 Mà d'obra (10 hores) 35,00 Base imposable 105,66 IVA 18% 19,02 TOTAL FACTURA 124,68 Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 23 de 26

24 7 - Observacions Data Anotació / Comentari El circuit de control conté un commutador doble, però va ser substituït per dos commutadors normals, ja que la mida del commutador doble dificultava la soldadura dels terminals a persones amb poca experiència en aquestes feines. Al projecte construït es van eliminar els led i les resistències que indiquen el sentit de gir del motor, donat que el important és la pujada i baixada de la calçada. Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 24 de 26

25 8 - Bibliografia Obra Autor Any Tecnologia 3r ESO R. Soler Recursos informàtics Pàgines web Programari OpenOffice.org (suite ofimàtica) Gimp (tractament d'imatges) Qcad (dibuix tècnic) Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 25 de 26

26 Índex Índex de continguts 1 - Descripció Procés de treball Llistat d'eines Llistat de materials Procés de construcció. Estructura Procés de construcció. Mecànica Procés de construcció. Il luminació i Control Càlculs tècnics Càlculs d'estructura Estructura principal Suport del projecte i peces DM Mecanisme: bastidor i suport DM Càlculs de mecànica Esquema elèctric Plànols i croquis...12 Relació dels plànols Càlculs econòmics Llista de preus Pressupost de materials Factura Observacions Bibliografia Recursos informàtics...25 Índex...26 Signat: Departament de Tecnologia 2010 IES Pare Vitòria PROJECTES 3 - Pàg. 26 de 26