TECNOLOGÍA: PROYECTO PUENTE LEVADIZO

http://www.uv.es/ocw/ocwsecundaria/index.html Modificado por Ginés Ibáñez Mompeán Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License TECNOLOGÍA: PROYECTO PUENTE LEVADIZO DEFINICIÓN DEL PROBLEMA: Somos los arquitectos del ayuntamiento de una ciudad que se encuentra limitada por un río que impide que siga expandiéndose. Por otra parte este río soporta un importante tráfico fluvial de mercancías. Además, en las proximidades existe una factoría de vehículos que puede dar trabajo a gran parte de la población si salvan este escollo. PROBLEMA 1: Ciudad limitada por un río SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES Túnel por debajo del río No hay impacto visual Coste excesivamente elevado Buscar la expansión por otra dirección. No soluciona del todo el problema, sino que lo desvía Puente que cruce el río Coste aceptable Impacto visual Solución adoptada: Puente que cruce el río PROBLEMA 2: El río soporta tráfico fluvial SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES Elevar la altura del puente Podemos utilizar un puente fijo Debería tener una rampa con elevada inclinación Puente tipo ascensor Puente fijo Ralentización excesiva del tráfico Puente levadizo Se podrá elevar según condiciones del tráfico fluvial y terrestre mayor coste y complejidad Solución adoptada: Puente levadizo PROBLEMA 3: Regulación del tráfico SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES Policía que regule el tráfico de vehículos No hace falta instalación de ningún mecanismo de control Mayor plantilla del Ayuntamiento Colocación de semáforos Regula el tráfico automáticamente Colocación de barreras Aseguran que todos los vehículos se detendrán Solución adoptada: No se ha realizado en este proyecto. No se adapta a las condiciones puntuales que se puedan producir Mayor coste de instalación y mantenimiento

BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN Aportar información sobre problemas semejantes planteados en otras ciudades. Ejemplo 1º Ejemplo 2º

Ejemplo 3º Golden Gate (puente colgante) Ejemplo 4º Tower Bridge (puente levadizo) Ejemplo 5º Puente Rio Antirio (puente atirantado)

DISEÑO DE LA IDEA INDIVIDUAL A continuación se pretende que cada uno de los técnicos nos metamos en nuestro despacho y generemos ideas individuales para la posible solución, aportando bocetos de conjunto, croquis de conjunto, croquis de las partes... Boceto : es un primer apunte que refleja a grandes rasgos los elementos fundamentales de un proyecto y suele contener la idea principal. Croquis: Es la representación gráfica definitiva y detallada de las ideas esbozadas en el boceto. Contiene las dimensiones, materiales, forma de unión de las piezas, etc.

PUESTA EN COMÚN Y DESARROLLO DE LA MEJOR SOLUCIÓN Ahora realizaremos una puesta en común de las ideas generadas por cada uno, escogiendo la mejor idea o los aspectos más interesantes de cada uno. Para ello realizaremos un cuadro de evaluación según diversos parámetros: Técnico 1 Técnico 2 Técnico 3 Técnico 4 Diseño Sencillez Coste Total DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN Ha llegado el momento de determinar cómo va a ser nuestro proyecto. Antes de iniciar su construcción tenemos que saber cómo vamos a realizar cada una de las piezas que lo componen. El dibujo es un primer ensayo de construcción. Un buen truco consiste en representar las piezas en el orden en que las vamos a fabricar, y plantearnos, antes de dibujar cada una, cómo la uniríamos a lo que ya hemos representado. Los tipos de dibujos que podemos utilizar son:

Vistas de conjunto. Alzado, planta y perfil.

Detalles de piezas y uniones.

Despieces. PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO DEL GRUPO Una vez diseñada la solución pasamos a planificar todo el proceso de fabricación, donde incluiremos lista de piezas, hoja de proceso y de proceso de montaje. Diseñad estos documentos basándoos en las operaciones, tiempo, reparto de tareas, herramientas, materiales necesarios, plan de trabajo y duración; y por último el presupuesto. En este apartado colocaremos todas las piezas que nos harán falta para nuestro proyecto, fijaos que asignaremos a cada pieza un número para que sea más fácil trabajar con ellas. Nº Denominación Nº de piezas Material 1 Base del puente 1 Aglomerado de 10mm 2 Pilares de puente 2 Listón de pino 3 Travesero superior pilares 10x10mm 1 Listón de pino 10x10mm Dimensiones (mm) 300x200 300 130

4 Soportes pilares 4 Listón de pino 60 10x10mm 5 Varilla redonda 1 Varilla madera Ø4mm 150 6 Varilla redonda 2 Varilla madera Ø4mm 40 7 Plataforma levadiza 1 Tablero de DM 150x100 4mm 8 Barandilla puente 6 Varilla madera Ø4mm 300 9 Listón soporte 2 Listón de pino plataforma 10x10mm 100 10 Plataforma fija 2 Tablero de DM 100x50 4mm 11 Pilares plataforma fija 4 Varilla de pino Ø3mm 300 12 Polea 2 Polea plástico 35 13 Cable 1 Hilo de nylon 2000 14 Cáncamo hembrilla 4 Acero 16x30 15 Pilar torno 2 Listón pino 20x10mm 60 16 Torno 1 Varilla roscada M4 150 17 Alargador de ejes 2 Empalme entre ejes latón 20 Ø4mm 18 Manivela 1 Acero Ø4mm 190 19 Tuerca 4 Acero M4 Ø4 Antes de comenzar a construir nuestro objeto, debemos saber cuál va a ser el proceso de fabricación. Tendremos que considerar qué piezas se necesitan primero, cuáles podemos ir fabricando al mismo tiempo que construimos, qué materiales necesitamos en cada momento... Para no cometer errores realizaremos una tabla que contendrá las siguientes características: 1. Secuencia de tareas: qué pieza vamos a fabricar primero?. 2. Secuencia de operaciones: para conseguir esa pieza, qué operaciones debemos realizar y en qué orden (mirar apartado herramientas)?. 3. Recursos materiales: La pieza es de madera?, es metálica?. 4. Máquinas y herramientas: Poner en orden de utilización las herramientas necesarias para obtener la pieza.

5. Tiempo aproximado: Cuánto tiempo crees que tardarás en lograr la pieza?. 6. Encargado: qué componente del grupo hará esa pieza?. Esta hoja de procesos no está completa, pero te puede dar una idea de cómo se hace. Tareas (Nº pieza) Base del proyecto Pieza 1 Secuencia de operaciones Medir Marcar Cortar Lijar Recursos materiales Tablero de aglomerado Máquina y herramientas -Regla metálica -Lápiz -Serrucho de costilla Tiempo aproximado 30 min Encargado -Sargento -Tornillo de banco Barandilla del puente Pieza 8 Medir Marcar Cortar Lijar Pegar Varilla de madera de Ø4mm -Escofina -Cinta métrica -Lápiz -Sierra de marquetería -Papel de lija 40 min Pilares del puente Medir Marcar Cortar Perforar Listón de pino cuadrado de 10mm -Cola blanca -Regla metálica -Lápiz -Sierra de ingletes 40 min Pieza 2-4 Lijar -Tornillo de banco -Papel de lija -Taladro

-Broca de madera de Ø4mm -Sargento La hoja de procesos de montaje describe el orden en que se deben de montar las piezas. Esta hoja es importante para evitar pérdidas de tiempo en desmontar partes ya montadas que son posteriores a otras. FASE Nº: Indica el número de fase ordenada según el orden de montaje Descripción: Describimos la operación de montaje que reailizamos, cuando se pone un guión entre números, por ejemplo 1-4, quiere decir que abarca de la pieza 1 a la pieza 4. Tiempo: Tiempo estimado que tardaremos en montarlo. FASE Nº Descripción Tiempo 1 Montaje estructura fija del 35 min puente Piezas 1,10,11(usando cola de madera) 2 Montaje estructura levadiza del puente 40 min Piezas 1-4 (usando cola madera o termofusible) Piezas 6-9 (al mismo tiempo que la anterior ya que la pieza 6 pasa entre medias de la 2) Piezas 5,12 (atravesando pieza 2 unidas por cola termofusible)

3 Montaje manivela-torno 20 min Piezas 16-18 (por presión de 17 sobre 16 y 18) 4 Unión cable a cáncamo y acople a manivela de accionamiento 20 min Piezas 13,14,17 (mediante nudo) El presupuesto de fabricación de un objeto sirve para calcular su coste de modo bastante aproximado y con antelación. Para elaborar el presupuesto, debemos conocer el precio y la cantidad de los materiales que vamos a utilizar. El precio de los materiales puede venir especificado según distintas formas de medida: por unidad, superficie, peso, longitud,...etc. En cada caso adecuaremos la cantidad que necesitemos utilizar al modo de indicar el precio que nos den. Concepto Cantidad Precio Precio total Unitario m 2 tablero de aglomerado 0,07m 2 7,36 /m 2 0,51 de 10mm de espesor m 2 tablero de fibras DM de 0,05m 2 0,50 /m 2 0,03 4mm de espesor m. lineal listón de pino de 1m 0,94 /m 0,94 10x10mm Bolsa 30 varillas de 8und. 0,90 /bolsa 0,24 madera de 300mm de longitud xø4mm Bolsa 30 varillas de 4und. 0,90 /bolsa 0,12 madera de 300mm de longitud xø3mm m. lineal listón de pino de 0,2m 0,25 /m 0,05 20x10mm m. lineal varilla roscada 0,2m 1,16 /m 0,23 Ø4mm Tuerca M4 4und. 0,02 /udad. 0,08 Empalme entre ejes Ø4mm 2und. 1,39 /udad. 2,78 m. lineal acero Ø4mm 0,25m 0,50 /m 0,13 Polea plástico Ø33mm- 2und. 0,58 /udad. 1,16 Ø4mm Bote cola blanca 375ml 1/4 bote 3,34 /bote 0,835

Total sin 7,11 IVA IVA (16%) 1,14 TOTAL 8,25 CONSTRUCCIÓN Seguidamente pasamos al taller para ponernos manos a la obra con la construcción de la idea diseñada y planificada en su totalidad. Debemos actuar acorde con el reparto de tareas realizado, corrigiendo la planificación si resulta necesario y finalmente realizando el montaje de las partes según la hoja de procesos. Prestaremos una gran atención en el respeto de las normas de seguridad en el manejo de materiales, herramientas y máquinas. Día 1: Construcción de la base sobre la que vamos a realizar el proyecto y de las plataformas fijas. 1. Marcamos el tablero de aglomerado para obtener la base de 300x200mm. 2. Cortar el tablero con el serrucho de costilla. 3. A un lado de la base taladramos cuatro agujeros de 3mm de diámetro para colocar en ellos los pilares de la base fija. Concretamente en los vértices de un rectángulo interior de 80x40mm. 4. Pegar los pilares a la base con cola blanca. 5. Construcción de las plataformas fijas. Cortar dos piezas rectangulares de dimensiones 100x50mm. 6. Perforar las dos piezas en la misma posición que hemos realizado las perforaciones en la base. 7. Pasar las piezas por los pilares colocando la primera plataforma a 110mm de la base y la otra en la parte superior a 220mm de la base. 8. Añadir a la primera plataforma un tope que aguantará la hoja del puente. El tope lo hacemos con un trozo de listón de pino y un resto de tablero de DM, como se puede ver en la foto.

Día 2: Construcción de la barandilla de nuestro puente. 1.Haremos una plantilla del dibujo de la barandilla en papel, ésta tendrá unas dimensiones de 150mm en la base y 100mm en la superior. 2. Dividimos la barandilla inferior en tres partes y la superior en dos, unimos las marcas y obtendremos la plantilla perfecta de nuestra barandilla. 3. Ahora a partir de varillas de madera de 4mm de diámetro cortaremos 2 trozos de 150mm, 5 más de 100mm y 12 de 65mm para completar la estructura triangulada. 4. Unimos las varillas sobre la plantilla con cola de madera formando así las barandillas del puente, después las pegamos en la plataforma móvil del puente 5.Colocamos transversalmente tres varillas más de 100mm de longitud que fijen los dos laterales. Día 3: Colocación de dos listones de 100x10mm en la parte inferior de la plataforma.

Ya tenemos construida la estructura triangulada que soportará las cargas en la plataforma móvil, ahora le colocaremos dos listones de 100x10mm en la parte inferior de la plataforma con dos funciones distintas. Una de ellas nos servirá de eje de giro del puente al elevarse y la otra para colocar los cáncamos de donde tirará el cable que subirá la plataforma. 1. Cortar dos trozos de listón de pino de 100x10x10mm. 2. Perforar uno de los dos trozos resultantes unos 20mm de profundidad en cada uno de sus extremos con una broca de 4mm de diámetro. 3. Colocar dos varillas de unos 40mm en los agujeros realizados. 4. Pegar con cola blanca de forma que exteriormente sobresalgan sólo unos 20mm de la varilla por cada lado. 5. En el otro trozo de 100mm le colocaremos un cáncamo en cada extremo. 6. Pegar ambos listones a la plataforma móvil. Día 4: Construir los pilares del puente y el travesero que los unirá. 1. Los pilares son listones de pino de 300x10x10mm en los que haremos con el taladro dos agujeros a las medidas que se indican en el dibujo para pasar el eje de la plataforma y el eje de las poleas.

Muy importante utilizar brocas específicas de madera ya que el espacio que tenemos es limitado, sólo 10mm. 2. Una vez cortadas y realizados los orificios, cortaremos el travesero y dos apoyos por pilar para que se sustenten mejor. Los apoyos los cortaremos con la sierra de ingletes a 45º. Día 5: Montaje de los pilares del puente junto a los apoyos y la plataforma móvil. Para realizar esta operación lo debemos tener todo preparado ya que habrá que colocar distintas piezas en el lugar exacto a la vez. 1.Señalar con lápiz la posición de los pilares, cuando encontremos la posición correcta donde la plataforma móvil descanse sobre el tope de la plataforma fija ya montada. 2.Aplicar tranquilamente la cola blanca o la cola termofusible.

3. Después le colocamos el eje de las poleas a través de los agujeros que hemos realizado a los pilares (ver día 4) 4. Pegamos al eje una polea en cada lado con la pistola termofusible. 5. Finalmente Colocaremos los cáncamos para guiar al cable. Día 6: Construcción del mecanismo torno-manivela. 1. Cortamos dos trozos de listón de pino de 60x20x10mm que harán la función de pilares del torno.

2. Del trozo de listón que sobre cortaremos con la ingletadora cuatro apoyos triangulares para los pilares. 3. En los dos pilares realizaremos a 40mm dos agujeros con una broca de 4mm de diámetro ya que por allí pasará el eje del torno. 4. Marcaremos la posición de los pilares con lápiz en la base y también la de los apoyos para a continuación pegarlos con cola blanca. 5. Una vez pegados pasaremos la varilla roscada a través de los pilares. 6. Enroscaremos dos tuercas a cada lado para que hagan el juego "tuercacontratuerca" y le añadiremos los alargadores de ejes. 7. A uno de los lados le añadimos una manivela de acero que moldearemos con la ayuda del tornillo de banco y de un martillo. 8. Apretamos los alargadores de ejes a la varilla roscada y a la manivela de acero. 9. Por último pasaremos el cable por el cáncamo de la plataforma móvil, luego por la polea, seguidamente por el segundo cáncamo situado en la parte baja del pilar y finalmete lo ataremos a uno de los tornillos del alargador de ejes. Debemos ajustar que en los dos lados haya la misma longitud de cable para que así la elevación sea uniforme.

ATENCIÓN! Por si no disponemos de tantos días o hay algún grupo que se ha retrasado en la construcción, podemos sustituir el mecanismo torno-manivela por una reductora 1:23 que hará la misma función. Día 7: Pruebas finales y pintado del puente. El último día procederemos a probar si todo funciona correctamente y a pintar nuestro puente. La técnica a utilizar puede ser muy variada: pinturas, barniz, spray...siempre que se haga con cuidado y muy buena ventilación. EVALUACIÓN DEL PRODUCTO Ya hemos acabado nuestro proyecto. Ahora debemos comprobar si funciona y si resulta útil para solucionar el problema inicialmente planteado. Anota los resultados de estas pruebas.

MEMORIA DEL PROYECTO Con todos los documentos generados realizareis la memoria del proyecto, incluyendo: 1. Portada 2. Índice 3. Presentación y descripción proyecto (cálculos justificativos anejos en su caso) 4. Dibujo de conjunto 5. Hojas de despiece 6. Hojas proceso fabricación 7. Hojas proceso de montaje 8. Relación de materiales y presupuesto 9. Diario de trabajo 10. Características finales y pruebas realizadas 11. Cálculo de la relación de transmisión del mecanismo y de la velocidad de giro del motor 12. Medición de todas las magnitudes eléctricas DIVULGACIÓN DEL PROYECTO Como colofón a todo el proceso procederemos a la divulgación de nuestro proyecto técnico ante la opinión pública.