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7/25/2019 Entregable 1 Correcciones

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1.INTRODUCCIN

Actualmente la demanda energtica no slo en Mxico sino en todo el mundo ha

crecido en gran medida, lo cual es un problema ya que la manera en la que

generamos la energa elctrica depende de la quema de combustibles fsiles o decarbn mineral, lo cual ha estado daando el medio ambiente desde hace varios

aos. e ha venido buscando la manera de generar energa elctrica por otros

medios como lo son! energa solar, elica, geotrmica, etc.

"n este traba#o se busca generar energa elctrica mediante una baldosa por la

cual pasen varios peatones, generando una pequea cantidad de energa cada

ve$ que alguien la pisa.

2.ANTECEDENTES

%&&' ( %&&). *a primera demostracin experimental de una conexin entre los

fenmenos macroscpicos pie$oelctricos y estructura cristalogr+fica fue

publicada en %&&' por ierre y -acques urie. u experimento consisti en una

medida definitiva de las cargas superficiales que aparecen en cristales

especialmente preparados /turmalina, cuar$o, topacio, caa de a$0car y de sal

1ochelle entre ellos2 que se somete a la tensin mec+nica. "stos resultados

fueron un crdito a la imaginacin y la perseverancia de los urie, teniendo en

cuenta que se obtuvieron con nada m+s que papel de aluminio, pegamento,

alambre, imanes y una sierra de #oyero.

"n los crculos cientficos de la poca, este efecto se consider todo un

3descubrimiento3, y r+pidamente fue apodado como 3piezoelectricidad3 con el fin

de distinguirla de otras +reas de la experiencia cientfica fenomenolgico como3electricidad de contacto3 /friccin que genera electricidad est+tica2 y

3piroelectricidad3 /electricidad generada a partir de cristales por calentamiento2.

*os hermanos urie afirmaron, sin embargo, que haba una correspondencia uno

a uno entre los efectos elctricos de cambio de temperatura y la tensin mec+nica


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en un cristal dado, y que haban utili$ado esta correspondencia no slo para

recoger los cristales para el experimento, sino tambin para determinar los cortes

de los cristales. ara ellos, su manifestacin fue una confirmacin de las

predicciones que siguieron de forma natural a partir de la comprensin de los

orgenes cristalogr+ficos microscpicos de piroelectricidad /es decir, a partir de

ciertas asimetras de cristal2.

*os hermanos urie, sin embargo, predicen que los cristales que exhiben el efecto

pie$oelctrico directo /electricidad a partir de la tensin aplicada2 tambin

mostraran el efecto pie$oelctrico inverso /estrs en respuesta a campo elctrico

aplicado2. "sta propiedad se deduce matem+ticamente a partir de los principios

termodin+micos fundamentales por *ippmann en %&&%.

ara que en la materia ocurra la propiedad de la pie$oelectricidad debe cristali$ar

en sistemas que care$can de centro de simetra /que posean disimetra2 y, por lo

tanto, de e#e polar. 4e las 5) clases cristalinas, en )% no existe el centro

mencionado. "n 5% de estas clases ocurre la propiedad pie$oelctrica, en mayor o

menor medida. *os gases, los lquidosy los slidoscon simetra no poseen

pie$oelectricidad. (MILLN GMEZ, Simn (2006))

i se e#erce presin en los extremos del e#e polar se produce polari$acin! flu#o

de electronesse dirige hacia un extremo y genera en l una carga negativa,

mientras que en el extremo opuesto se induce una carga positiva.

uando se utili$an l+minas de cristal estrechas y de gran superficie, el

alto volta#eobtenido (necesario para que salte la chispa( es mayor. *as l+minas

estrechas se cortan de manera que el e#e polar cruce perpendicularmentedichas

caras.

*a corriente generada es proporcional al +rea de la placa y a la rapide$ de lavariacin de la presin aplicada ortogonalmentea la superficie de la placa.

6tra aplicacin importante de la pie$oelectricidad resulta por cumplirse la

propiedad inversa!
https://es.wikipedia.org/wiki/Eje_de_simetr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttps://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttps://es.wikipedia.org/wiki/Perpendicularhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ortogonalidad_(matem%C3%A1ticas)https://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttps://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttps://es.wikipedia.org/wiki/Perpendicularhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ortogonalidad_(matem%C3%A1ticas)https://es.wikipedia.org/wiki/Eje_de_simetr%C3%ADa


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i la placa de material pie$oelctrico se somete a una tensin variable, se

comprime y se rela#a, oscilando a los impulsosde una seal elctrica.

uando esta placa est+ en contacto con un fluido le transmite

sus vibracionesy produce ultrasonidos.

"l primer traba#o sobre aplicaciones serias en dispositivos pie$oelctricos, tuvo

lugar durante la rimera 7uerra Mundial. "n %8%9, . *angevin y franceses

compaeros de traba#o comen$aron a perfeccionar un detector ultrasnico

submarino. u transductor era un mosaico de cristales de cuar$o delgados,

pegadas entre dos placas de acero /el compuesto que tiene una frecuencia de

resonancia de aproximadamente :' ;


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Einalmente, el dato de la distancia a la cual se encuentra el obst+culo que

reemite un eco se obtiene aplicando los c+lculos derivados de la teora

delefecto 4oppler.

*a segunda aplicacin fue 4urante la egunda 7uerra Mundial /%8>' F %8G:2, en

los "".HH., -apn y la Hnin ovitica, los grupos de investigacin aislados que

traba#an en la me#ora de los materiales de condensadores descubrieron que

ciertos materiales cer+micos /preparados por sinteri$acin polvos de xido

met+lico2 exhiben constantes dielctricas hasta %'' veces m+s altas que los

cristales de corte comunes. or otra parte, se hi$o la misma clase de materiales

/llamados ferroelctricos2 para exhibir me#oras similares en propiedades

pie$oelctricas. "l descubrimiento de las cer+micas pie$oelctricas f+cilmentefabricados con caractersticas de rendimiento sorprendentes, naturalmente,

provoc un renacimiento de intensa investigacin y desarrollo en dispositivos

pie$oelctricos.

%8G: ( %8&'. "n contraste con la 3poltica de secretismo3 practicado entre los

fabricantes estadounidenses de pie$oelctricos, al comien$o de la industria, varias

empresas y universidades #aponesas formaron una asociacin 3competitivamente

cooperativa3, establecida como el omit de Investigacin de Aplicaciones, en

%8:%. "sta asociacin establece una organi$acin precedente para superar con

xito no slo desafos tcnicos y los obst+culos de fabricacin, sino tambin para

la definicin de nuevas +reas de mercado.

A partir de %8G: las empresas comerciales #aponesas comen$aron a cosechar los

beneficios de las aplicaciones y materiales, que se inici con una prueba exitosa

Jbuscador de pecesK en %8:%. 4esde un punto de vista comercial internacional

estaban 3llevando la pelota3, es decir, el desarrollo de nuevos conocimientos,nuevas aplicaciones, nuevos procesos y nuevas +reas de mercado comercial de

una manera coherente y rentable.

3. SITUACION PROBLEMTICA
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Dopplerhttps://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Dopplerhttps://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Doppler


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"l ser humano requiere de energa para poder subsistir, mane#ar su entorno y

producir bienes. asi todos los tipos de energa que conocemos provienen directa

o indirectamente del sol. or e#emplo, el viento es causado por la energa cintica

de la radiacin solar la cual produce una diferencia de presin entre las diferencias

de temperaturas de las masas de aire. *os combustibles fsiles o hidrocarburos

provienen de la energa transmitida por el ol y el proceso de descomposicin en

ausencia de oxgeno de especies vegetales, que poblaron la tierra hace millones

de aos.

Muchos pases han intentado disminuir su dependencia a los combustibles fsiles

por medio de investigaciones en fuentes de energa JverdesK o renovables, que

disminuyan la gran contaminacin que existe hoy en da, sin embargo hoy por hoy

los combustibles fsiles son la fuente de energa que m+s se utili$a en el planeta.

"n el mundo actual, contamos con una enorme poblacin que demanda grandes

cantidades de energa, es necesario entonces reali$ar ciertos cambios que

generen desarrollo, pero que estos a su ve$ estn de la mano con la sostenibilidad

del planeta /aulino 1ivera, Eebrero )'%)2.

4.PROBLEMAActualmente las principales fuentes de energa son no renovables y generan

grandes contaminaciones para el medio ambiente

"sta propuesta de traba#o pretende profundi$ar en el tema de la generacin de

energa por medio de materiales pie$oelctricos. "stos son una fuente de energa

mucho m+s limpia que los combustibles fsiles, adem+s, presentan la venta#a de

que no se agotan.

5.OBJETIVOS

5.1. OBJETIVO GENERAL


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4isear un prototipo de adoqun con caractersticas pie$oelctricas, que pueda

aprovechar la carga din+mica de peatones con el fin de generar energa elctrica

para alimentar sistemas de iluminacin y difundir entra la sociedad mexicana eluso de energas verdes.

5.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

eleccionar el material para la fabricacin fsica del soporte del adoqun eleccionar el mecanismo que genere la mayor cantidad de energa ba#o

condiciones de carga din+mica. 4isear el con#unto formado por el adoqun y el mecanismo. 4isear los sistemas electrnicos para transmitir y almacenar la energa

generada por el mecanismo. "valuar mediante simulacin, el desempeo ba#o carga compresiva de los

circuitos electrnicos que alimentan el sistema de iluminacin.

6.ESTADO DEL ARTE

Algunas de las aplicaciones de estos son!

Altavoces de agudos /t@eeters! pequeos altavoces2./%8 de Mayo )''&2

+psula /picBFup2 de tocadiscos.

Mecheroselctricos

"ncendido electrnico de calefonesy estufasa gas.

ensores
https://es.wikipedia.org/wiki/Tweeterhttps://es.wikipedia.org/wiki/Encendedorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calentador_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cocina_(artefacto)https://es.wikipedia.org/wiki/Tweeterhttps://es.wikipedia.org/wiki/Encendedorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calentador_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cocina_(artefacto)


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=ransductoresultrasnicos /como los cabe$alesde los ecgrafos2.

=ransductor pie$oelctrico

=ransformadores pie$oelctricos.

4estartradoresodontolgicosde ultrasonido, para remocin del t+rtaroo

3sarro3 interdental

Actuadores.

Eiltros AL. /)'%%2


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alta en la otra seccin de la barra por efecto pie$oelctrico. e ha demostrado la

multiplicacin de %'''!%. Hna caracterstica extra de este transformador es que, al

operar a su frecuencia de resonancia, puede aparecer una carga inductiva.

ensores pie$oelctricos! *a tecnologa ha avan$ado notablemente en los 0ltimos

aos en sensores pie$oelctricos, los cuales se utili$an cada ve$ en m+s

aplicaciones. uando se aplica una presin a un cristal, se deforma el+sticamente.

"sta deformacin origina una carga elctrica /que dura algunos segundos2. *a

seal elctrica resultante puede medirse como una indicacin de la presin que se

aplica al cristal. "stos sensores no pueden detectar presiones est+ticas, pero se

usan para medir presiones r+pidamente cambiantes u otras fuentes de choque o

vibracin. "l rendimiento de los sensores de presin din+mica se expresa amenudo en unidades de presin relativa /tales como psir en ve$ de psig2, por lo

tanto referenciando la medida a la condicin inicial del cristal. "l rango m+ximo de

tales sensores es :''' o %'''' psir. *os sensores pie$oelctricos son sensibles a

las variaciones de temperatura y requieren amplificacin y cableado especial. *os

transductores de presin electrost+tica /2 son pequeos y resistentes. *a fuer$a en

el cristal puede aplicarse longitudinalmente o en direccin transversal, y en

cualquier caso originar+n una seal de alta tensin proporcional a la fuer$a

aplicada. *a seal de tensin autogenerada del cristal es 0til donde no es posible

proporcionar energa al sensor. a que el cuar$o es un mineral com0n, estos

transductores son generalmente baratos. eleccionando el cristal apropiadamente,

el diseador puede asegurar tanto una buena linealidad como una sensibilidad a la

temperatura reducida. *os transductores de presin usualmente generan seales

de salida en el rango de milivoltios /%'' mN a ):' mN2.

elculas pie$oelctricas! *as pelculas pie$oelctricas se ofrecen en cuatro

variaciones, para las siguientes aplicaciones! Medidores de tensin din+micos,

sensores de vibracin para alarmas, interruptores, altavoces y micrfonos de

contacto.


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ensores de choque! "n este sensor, el elemento pie$oelctrico produce un

volta#e que es proporcional a la aceleracin de un impacto o una vibracin a la que

se expone. "l sensor de choque utili$a cer+micos pie$oelctricos para convertir la

energa del impacto en una seal elctrica proporcional. "l sensor de choque

pie$oelctrico utili$a un diafragma JuniformeK que consiste en un circo cer+mico

laminado a un disco de metal. "l diafragma se sostiene en su circunferencia por

un soporte met+lico. "l sensor se caracteri$a por ser compacto, diseo ligero, y

conveniente para un amplio rango de aplicaciones que requieren impacto y

vibracin./-ames 1. hillips, )'%)2

*as tecnologas que tienen que ver con la implementacin de pie$oelctricos para

la generacin de energa, se est+n usando actualmente para reali$ar muchosproyectos alrededor del globo terrestre. or e#emplo, en alifornia, "stados Hnidos

de orteamrica, se propuso a principios del )'%%, implementar este tipo de

tecnologas en una autopista para los automviles.

*a idea es utili$ar tecnologa que ya se encuentra en uso en otros pases para

tenerla como punto de comparacin con respecto a la eficiencia entre los

adelantos usados actualmente y el modelo que nosotros diseemos. As como

reali$ar un an+lisis costoFbeneficio entre cada uno de estos.

7.ESTUDIO DE CAMPO

7.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

"l inicio de nuestras actividades comien$a el da '9 de mar$o del ao en curso,finali$ando el '& de -ulio del mismo ao.

ACTIVIDADESSEMANAS

1 2 3 4 5 6 7 !1"

11

12

13

14

15

16

17

1


10/55

1 I#$%&'()*+(,# -% E&'*- -%/A0'%

2 F0/*+(,# -% #* (-%*+0%*'($*

3 D(&% +#+%'*/

4B&8%-* -% #0*& *0*-(&% %# )%#%0*/

5 D(&% -% 0''( +#*9-* -% &:';*0%

6 R%0'% -% P09%+'

=abla%.F ronograma /elaboracin propia2

7.2. MISIN*a misin de =eotlistli es la de servir y proveer equipo a quienes tienen la

responsabilidad de distribuir de manera continua, rentable, segura y confiable

energa elctrica a la sociedad en general, satisfaciendo sus necesidades y

expectativas, brind+ndoles un excelente servicio, al me#or precio y en el tiempo

requerido.

7.3. VISIN

er una empresa involucrada en la generacin de energa elctrica a nivel

mundial, con presencia internacional, fortale$a financiera e ingresos adicionales

relacionados con su capital intelectual e infraestructura fsica y comercial.

7.4. PROCESO ESENCIAL DEL PRO*


11/55

S(/*+(,#

DISE?O

D(@ A&(&'(- 0+'*-0*

P0+%&& -% :*@0(+*+(,# I#). D% *'%0(*/%& I#). A&(&'(-* 0

+'*-0* D(&% -% %/%%#'&

%+#(+&

S(/*+(,#-% (*&%+#(+*&

FUENTES DEINFORMACI

N

A0'>+/& -% +#& -%%#%0)>*

I#:0%& -% '0#&(' %#+(%0'*& #*&

C#+((%#' -%#0*& 9%&'#-*0%&

USO DEPROGRAMAS S/(- 0& P0'%&

S(/*+(,#+/%'*%#'0% *0'%%+#(+* 9%/=+'0(+*

TABLA 2. PROCESO ESENCIAL.ELABORACIN PROPIA

omo salida general se pretende un proyecto para la generacin de

electricidad por medio de un mtodo m+s limpio. "l mercado para este

producto no es directo, es decir el mercado meta est+ definido por la

rentabilidad del proyecto y no del ob#eto, como ste puede ser propuesto auna institucin ya sea p0blica o privada, de preferencia escoger

instituciones p0blicas ya que son las m+s importantes como son! 7obierno

"statal, Eederal y Municipal, y estos podran costear plenamente

financiamiento del producto.

.PROCESO TECNOLOGICO

.1. DIAGNOSTICO TECNOLGICO

.1.1.ACTIVOS TECNOLGICOS

MAQUINARIA ortadora


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lanta para soldar Eresadora vertical con bancada de %.5'm "smeril

EQUIPO DE CMPUTO olidLorBs ro#ect

EQUIPO DE SEGURIDAD asco *entes de seguridad areta ubre bocas de capara$n Mandil de cuero 7uantes de arna$a

Ootas de seguridad con casquillo

MATERIAL COMPLEMENTARIO DEL PROCESO Oanco de traba#o *laves allen *laves espaolas *lave de nari$ -uego de dados con matraca

ericas in$as mec+nicas in$as de punta in$as de corte Orocas ortadores al$as rensa 4esarmadores Nernier

Elexmetro remallera 1esorte Miscel+nea 1efrigerante Agua *u$


13/55

7as

MATERIAL ELECTRNICO

Alambre o. )) para conexiones electrnicas apacitor

1esistencia 4iodo Oatera Motor paso a paso

.1.2.INVENTARIOS TECNOLGICOS

.1.2.1. C*'/) -% +%#'*&

ontiene todas las cuentas que se estima ser+n necesarias al

momento de instalar un sistema de contabilidad. 4ebe contener

la suficiente flexibilidad para ir incorporando las cuentas que en

el futuro deber+n agregarse al sistema.

CDIGO

ACTIVOS

MAH"""1

MAHUINARIA

MAH"""11CT

C0'*-0*

MAH"""12PPS

P/*#'* *0* S/-*0

MAH

"""13FR

F0%&*-0*

MAH"""14ES

E&%0(/

EDC EHUIPO DE


14/55

"""2 CMPUTO EDC

""""1S

S/(-0&

EDC

""""2PJ

P0%+'

EDS"""3

EHUIPO DESEGURIDAD

EDS"""31C

C*&+

EDS"""32LS

L%#'%& -% S%)0(-*-

EDS"""33CAR

C*0%'*

EDS"""34CBC

C@0% @+*& -%+**0*,#

EDS"""35MC

M*#-(/ -% +%0

EDS"""36MT

M*#-(/ -% '%/*

EDS"""37GC

G*#'%& -% +*0#**

EDS"""3BSC

B'*& -% &%)0(-*-+ +*&8(//

MCP"""3

MATERIALCOMPLEMENTARIO

MCP"""31BT

B*#+ -% '0*@*

MCP L/*$%& *//%#


15/55

"""32LLA

MCP"""33LLE

L/*$%& %&*/*&

MCP"""34LLN

L/*$% #*0(

MCP"""35JDM

J%) -% -*-& +#*'0*+*

MCP"""36P

P%0(+*

MCP

"""37PM

P(#*& -% %+#(+

MCP"""3PP

P(#*& -% #'*

MCP"""3!PC

P(#*& -% +0'%

MCP"""31"BR

B0+*&

MCP"""311CT

C0'*-0*&

MCP"""312CLK

C*/*&

MCP"""313PR

P0%#&*

MCP"""314DSM

D%&*0*-0%&

MCP"""315VR

V%0#(%0

MCP F/%,%'0


16/55

"""316FL

MCP"""315CR

C0%*//%0*

MCP"""316RT

R%&0'%

MCP"""317MSC

M(&+%/#%*

MCP"""31RFT

R%:0()%0*#'%

MCP

"""31!MPP

M'0 *& * *&

TABLA 3. CATLOGO DE CUENTAS.ELABORACIN PROPIA

.2. PAHUETE TECNOLGICO

8.2.1. TECNOLOGA DE PRODUCTO

.2.1.1. DISE?O < ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO

ara el diseo de nuestro producto, lo dividimos en dos partes!

la mec+nica y la electrnica.

DISE?O MECNICO

*a parte mec+nica consta de las pie$as que componen al

pie$oelctrico. "n cada una de ellas se dar+ una breve

explicacin de que propsito tiene.

*as pie$as se pondr+n por separado para explicarlas de manera

m+s detallada.


17/55

PRIMER PIEZA

"l diseo de la lo$a se hace como una pie$a fi#a y se decide que

sea en forma c0bica, no muy grande para que la instalacin dela lo$a no sea problem+tica, pero lo suficientemente amplia para

colocar todos los elementos del mecanismo sin amontonarlos.

F(). 1 ESTRUCTURA DEL PIEKOELECTRICO.

ELABORACIN PROPIA

SEGUNDA PIEZA

"n esta parte se cuenta con una placa cuadrada del mismo

material acero que es la parte realmente mvil de toda la base,

esta parte es la que tendr+ movimiento a la hora de ser pisada

para as transmitir el movimiento al sistema interno.


18/55

F(). 2 PLACA MOVIBLE.ELABORACIN PROPIA

TERCER PIEZA

e disea la parte mvil de la lo$a que es la encargada de

producir movimiento con cada pisada para despus transformar

ese movimiento en energa elctrica. *a pie$a debe estar

montada sobre una corredera, para asegurar que el movimiento

slo sea lineal en sentido vertical y no se desve al momento de

soportar la carga.

"sta cremallera no ayudar+ a poder transmitir el movimiento

lineal de una pisada a movimiento angular en un tren de

engrana#es.

F(). 3 CREMALLERA

ELABORACIN PROPIA

CUARTA PIEZA


19/55

e toma en cuenta un resorte en la parte inferior que ser+ el

encargado de que el mecanismo regrese a su posicin original

despus de cada pisada.

F(). 4 RESORTEELABORACIN PROPIA

QUINTA PIEZA

"sta parte es muy importante pues es la parte que tambin va irunida a la parte elctrica del proyecto, bas+ndonos en teora de

movimiento de engranes diseamos nuestro mecanismo con 5

engranes para transformar una pisada en una revolucin de

nuestro motor, para poder producir electricidad.


20/55

TABLA 4. RELACIN DE ENGRANESELABORACIN PROPIA

E#)0*#%

N

D

1

6

2

4

3

3

1


21/55


22/55

DISE?O ELCTRICO

E/ -(&% -%/ +(0+(' %/=+'0(+ %& #* *0'% */)+/(+*-* 9* 8% #%+%&('*& 8% %/ +(0+(' &%%#+*0)% # &,/ -% */*+%#*0 /* %#%0)>* &( # '*@(=#8% -%&=& */(%#'% # &(&'%* -% (/(#*+(,# -%*#%0* /(#%*/ *0* %$('*0 8% /(@%0% %/ $/'*% -%

*#%0* (#&'*#'#%*.

FIG. DISE?O DE CIRCUITO ELECTRICOELABORACIN PROPIA


23/55

.2.1.2. DIBUJO DEL PRODUCTO PARA PRODUCCIN mm de

di+metro primitivo.

"l engrane tendr+ &' dientes, de igual manera para conseguir la

relacin de %!& as que ahora hay que calcular el mdulo de los

engranes.

Mdulo! el mdulo de un engrana#e es una caracterstica de

magnitud que se define como la relacin entre la medida del

di+metro primitivo expresado en milmetros y el n0mero de

dientes. "l tamao de los dientes est+ normali$ado. "l mdulo

est+ indicado por n0meros. 4os engrana#es que engranen

tienen que tener el mismo mdulo.

M=

Dp

N

4nde!

MFmodulo

4pF di+metro primitivo

F n0mero de dientes

M=

64mm

80dientes


36/55

M=.8

=odos los engranes deben tener el mismo mdulo.

"l segundo engrane debe de girar el doble que el primero asque su relacin es de ).

*a relacin entre engranes est+ dada por el n0mero de dientes

de ambos engranes!

r=

N1

N2

2=80dientes

N2

N2=40dientes .

As que el segundo engrane debe tener >' dientes

abiendo el n0mero de dientes y el mdulo del segundo

engrane podemos calcular el di+metro que debe tener!

M(N)=Dp

(.8)(40dientes)=Dp

D 2=32mm

ara el 0ltimo engrane la relacin es de > pues necesitamos

que gire > veces m+s que el segundo as que!

r=

N2

N3


37/55

4=

40dientes

N3

N3=10dientes

M(N)=Dp

(.8)(10dientes)=Dp

D3=8mm

As se tiene las medidas de todos nuestros engranes que

necesitamos para este mecanismo!

E#)0*#%

N

D

1

6

2

4

3

3

1


38/55

TABLA 3. RELACIN DE ENGRANESELABORACIN PROPIA

MODELO EL2CTRICO

"l modelo elctrico del generador pie$oelctrico est+representado por un circuito 1 tal como se muestra en la Eig.5.%%

FIG. 1 CIRCUITO RC REPRESENTANDO UN GENERADORPIEKOELCTRICO

4nde!

k! apacitancia de apilamiento

! 1esistencia por prdidas

! 1esistencia por fuga

! Nolta#e en circuito abierto producido en el pie$oelctrico comoresultado de una fuer$a aplicada


39/55

Modelando el sistema elctrico, se puede expresar la

capacitancia de apilamiento como?

S 0 rA /hpiezo

4nde!

'! ermisividad libre del espacio S &.&:%'\%) ]^

! ermisividad relativa del material pie$oelctrico

A! _rea transversal del pie$oelctrico

! "spesor del pie$oelctrico

Adem+s de lo anterior, el material pie$oelctrico presenta una

resistencia serie, que es la prdida dielctrica interna del

material que se expresa como?

StanQ

4nde!

! Erecuencia angular de operacin del generador

=an! Eactor de disipacin

"xiste una resistencia paralela, que representa prdidas por

fugas en el material y es del orden de 106

`.

e puede expresar entonces la energa elctrica almacenada en

el pie$oelctrico como resultado de la compresin mec+nica as!


40/55

S q2

Q)

4nde!

S? "s la carga elctrica almacenada en el material.

or 0ltimo se tiene una ecuacin general para expresar

Sk33Fhpiezo

A /'.:'2 \ /%Q)2

.2.1.5. LISTADO DE PARTES E INSUMOS

MAQUINARIA

ortadora lanta para soldar Eresadora vertical con bancada de %.5'm "smeril

EQUIPO DE SEGURIDAD

asco *entes de seguridad areta ubre bocas de capara$n Mandil de cuero 7uantes de arna$a Ootas de seguridad con casquillo

MATERIAL COMPLEMENTARIO DEL PROCESO

Oanco de traba#o *laves allen *laves espaolas *lave de nari$


41/55

-uego de dados con matraca ericas in$as mec+nicas in$as de punta in$as de corte Orocas ortadores al$as rensa 4esarmadores Nernier Elexmetro remallera 1esorte Miscel+nea 1efrigerante Agua *u$ 7as

MATERIAL ELECTRNICO apacitor 1esistencia 4iodo

Oatera Motor paso a paso

.2.1.6. ESPECIFICACIONES DE MATERIAS PRIMASCOMPONENTES < MATERIALES AUILIARES

Material electrnico!

apacitor electroltico de %''E 1esistencia de 55' 4iodo %>''> Oatera de :v Motor paso a paso


42/55

Material mec+nico!

Oatera de polmero de litio laca de Acero A5G 1esorte de acero al carbono remallera de acero A5G

Ner las especificaciones del acero A5G en el anexo A%


43/55

.2.1.7. INSTRUCTIVOS DE ENSAMBLAJE OFORMULACIONES < COMPOSICIONES

.2.1.. INSTRUCTIVOS DE USO < APLICACIN

8.2.2. TECNOLOGA DE PROCESO

.2.2.1. OJA DE PROCESO

"n la siguiente tabla se muestra la ho#a de proceso y la

descripcin del proceso paso a paso.

* -% P0+%&

CROQUISPIEZA

CANTIDAD

HERRAMIENTAS

OPERACIONES YOBSERVACIONES

L* 1 S/(-0&

E&'% %& %/-(&% -% /* /*+/%'* '*#' -%/* *0'% 8% &%0(&*-* + -% /**0'% (#:%0(0 8%&%0 /* @*&%

C0%*//%0* 1 S/(-

0&

S% 0%*/(*0*%/ -(&% -% /*+0%*//%0* *0* %/0''(

R%&0'% 1 S/(-

0&

S% *+% %/-(&% -%/ 0%&0'%*0* 8% /* @*&%0%)0%&% * &&(+(,# +*-* $%8% =&'* %& (&*-*

E#)0*#% 1 1 S/(-0&

C &%0%8(%0% # '0%# -%%#)0*#*%& %/-(&% -%/ 0(%0


44/55

%#)0*#% //%$* "-(%#'%&

E#)0*#% 2 1 S/(-

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P*0* %/&%)#- %#)0*#%%&'% &%0 -% 4"-(%#'%&

E#)0*#% 3 1 S/(-

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E/ /'(%#)0*#% &%0#(+*%#'% -% 1"-(%#'%& 8% %& %/(,#

R%+*-0&%0(0

1 S/(-

0&

E&'% %& %/0%+*-0$(@/%Q %# /*0'% &%0(0

C(0+('E/=+'0(+

1 S/(-

0&

S% *0 %/

+(0+(' 8% #&%0('* */*+%#*0%/ $/'*% 8% &%)%#%0*0.

S(&'%*C/%'

1 S/(-

0&

E# %&'% *&&% (#'%)0*# '-*&/*& (%*& 8%+#//%$* %/(%%/=+'0(++/%'.


45/55

.2.2.2. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

I#&%++(,#S(

S(N

N

I#&%++(,#

S(A/*+=# -% 0-+'

NT%0(#*-

INICIO

A

O@'%#+(,# -%/*+%0 9

D(&%-%/

C/+/&M*8(#*- *-

C0%*+(,#-%/

E#&*@/*%-% (%*&

E#&*@/*% -% /**0'% %+#(+* 9

/* *0'% %/%+'0,#(+*


46/55

.2.2.3. DIAGRAMA DE BLOHUES DELCIRCUITO ELECTRNICO

.2.2.4. DIAGRAMA DE BLOHUES DELSISTEMA COMPLETO

.2.2.5. ESPECIFICACIONES DESUBPRODUCTOS SU USO < SU MANEJO

.2.2.6. NORMAS OFICIALES < ESTANDARES APLICABLES ALPROCESO

*a familia de normas I6 8''' que est+ actualmente en vigor,

se compone de 5 normas!

I6 8'''!)'': Jistemas de gestin de la calidad. rincipios y

vocabularioK

I6 8''%!)''& Jistemas de gestin de la calidad. 1equisitosK

I6 8''>!)''8 J7estin para el xito sostenido de una

organi$acin. "nfoque de gestin de la calidadK

ISO #((".F Modelo para el aseguramiento de la calidad en el

diseoQdesarrollo, produccin, instalacin y servicio. "s la norma que se utili$a para la implantacin de sistemas de

gestin de la calidad y que se puede utili$ar para conseguir un

certificado. "sta orma Internacional promueve la adopcin de un enfoque

basado en procesos cuando se desarrolla, implementa y me#ora

la eficacia de un sistema de gestin de la calidad, para

AFIN


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aumentar la satisfaccin del cliente mediante el cumplimiento de

sus requisitos.

ISO #((&.F "lementos para la gestin de administracin de la calidad y

lineamientos de sistemas de calidad.

La NM3-4-(&*-SC5I -("), Wue especifica el mtodo de prueba a la

tensin para determinar las propiedades mec+nicas en el acero y sus

aleaciones en cualquier forma fsica.

.2.2.7. PROCEDIMIENTOS < NORMAS PARA LAPROTECCION CONTRA LA CONTAMINACION

SEGURIDAD E IGIENE < TRATAMIENTO DE DESECOS

NOM-(!$-SEMARNAT-"##)Wue establece los requisitos para la operacin

de un confinamiento controlado de residuos peligrosos. Wue los confinamientos controlados para la disposicin final de

residuos peligrosos deben reunir condiciones de m+xima

seguridad, a fin de garanti$ar la proteccin a la poblacin y el

equilibrio ecolgico, por lo que es necesario establecer losrequisitos para su operacin.

NOM-($"-SEMARNAT-"##& Wue establece los lmites m+ximos

permisibles de emisin de ruido de las fuentes fi#as y su mtodo de

medicin "s la norma que se utili$a para la implantacin de sistemas de

gestin de la calidad y que se puede utili$ar para conseguir un

certificado.

ISO "&(((.F ormas! para la administracin y desempeo ambiental "l sector industrial al que pertenece una empresa tiene una

mala imagen ambiental y por esta ra$n se espera que en el

futuro aumenten los costos de produccin y una prdida de la


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competitividad provocada por tener que cumplir con leyes

ambientales cada ve$ m+s estrictas. Me#ora en la eficiencia del proceso /disminuyendo los residuos

se reduce considerablemente el gasto en materia prima y

energa2.

8.2.3. TECNOLOGA DE INSTALACIN

.2.3.1. ESPECIFICACIONES DE LA PLANTA

omo se sabe el pie$oelctrico que se desea llevar a cabo, para

poderlo tener de manera fsica adecuada requiere pasar por un

proceso de produccin, el cual debe tener las m+quinas y el

material adecuado para facilitar en tiempo y espacio de este

producto, por tal motivo se recomienda lo siguiente para

solventar la produccin del pie$oelctrico.

ervicios

*a planta cuenta con servicios de electricidad el cual consta de

un transformador de alta tensin para el uso de maquinaria asi

como servicios de agua potable para el uso del personal.

.2.3.2. LISTADO DE MAHUINARIA EHUIPO ERRAMIENTASE INSTRUMENTOS < ESPECIFICACIONES.


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Eresadora! M+quina compuesta por un cabe$al, dotado de un movimiento

de rotacin con una fresa /herramienta cortante2, y de una mesa, tambin

dotada de un mecanismo de movimiento donde se fi#a la pie$a. ierra. onsiste de una ho#a con el filo dentado y se mane#a a mano o por

otras fuentes de energa como vapor o electricidad. lanta para soldar! ortadora! diseadas para cortar principalmente metal, est+n categori$adas

por el n0mero de dientes por pulgada. "l #uego de dientes, como est+n

angulados en relacin a los lados de la ho#a, determinan que tan bien

cortan. "smeril! e puede impulsar con un motor, el cual impulsa una cabe$a de

engrana#es en un +ngulo recto en el cual est+ montado un disco abrasivo o

un disco de corte m+s delgado los cuales pueden ser reempla$ados cuando

se desgastan. "quipo de seguridad! *os equipos de seguridad son artefactos capaces de

proteger en ciertas circunstancias las partes del organismo. 4entro est+s

existen! roteccin para la $ona lumbar. roteccin del odo. roteccin de

rostro y o#os. "quipo protector respiratorio. rotectores de manos, pies y

piernas.

.2.3.3. MANUALES DE OPERACIN < MANTENIMIENTO DEMAHUINARIA < SU EHUIPO

.2.3.4. MANUALES DE PROCEDIMIENTOS < NORMAS DESEGURIDAD INDUSTRIAL

or medio de la siguiente tabla se muestra las normas deseguridad industrial.

TIPODE

PLANTA

MEDIDAS DESEGURIDAD EHIGIE

COLORES,

SIMBOLOS YDIMEN


50/55

NE ENEL

LABORATORI

O

SIONES.

T*//%0-%

:0%&*-0* 9

&/-*-0*.

L& *&(//& 9

&*/(-*& -%%%0)%#+(* -%@%#%&'*0 /(@0%& -%@&'+/&.

E# +*-* 0%* -%'0*@* -%@%#%0*#%+%0 '0%& +*'0 %0*&+ (.

E# +*& -%(#+%#-( ##+* &%

-%@% * *)*0 +#*)*. S% -%@%#'(/(*0 /&%'(#'0%&*-%+*-&.

D%@% +#'*0 +## 0)0** -%()(%#% 9&%)0(-*-(#-&'0(*/.

E# '- %/ '*//%0

-%@% +#'*0 +## @%#:#+(#*(%#' -%/*& */*0*& +#'0*(#+%#-(&.

8.2.. TECNOLOGA DE OPERACIN

.2.4.1. USO DE AGUA EN LA INDUSTRIA

"n nuestra empresa se utili$ar+ agua para la reali$acin de

refrigerante asi como la limpie$a en las +reas comunes y para

uso de los traba#adores.


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.2.4.2. SISTEMAS DE GESTIN AMBIENTAL < CONTROL DEEMISIONES

Incluye la estructura organi$ativa, planificacin de actividades,

responsabilidades, pr+cticas, procesos, procedimiento y

recursos. ara las emisiones se basara en la norma I6 %>'G>

conforme a la cual se verifican voluntariamente los informes de

emisiones de efecto invernadero. "squemas reglamentados u

obligatorios relativos al seguimiento, notificacin y verificacin

de gases de efecto invernadero.

.2.4.3. SISTEMA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

*os supervisores de seguridad ser+n los encargados de reali$ar

recorridos en el +rea de traba#o para la deteccin de

condiciones inseguras, reali$ar evaluaciones de orden y

limpie$a con la finalidad de controlar los riesgos que puedan

poner en peligro la integridad fsica y salud de los traba#adores.

*os supervisores ser+n tambin los responsables de coordinar

las investigaciones de accidentes.

.2.4.4. SISTEMAS DE MANTENIMIENTO

onstar+ de un chequeo diario para evitar un desgaste y

deterioro de nuestras m+quinas, se debe conservar el nivel

adecuado para la lubricacin y enfriamiento de las pie$as a

maquinar.


52/55

8.2.!. TECNOLOGA DE MERCADO

e desea introducir en el mercado un sistema para la

generacin de electricidad a travs de un medio m+s limpio

llamado Jpie$oelctricoK, de esta manera se desea tener un

me#ora en las consecuencias que lleva a cabo el mundo y lo que

engloba ste por los medios actuales de generacin de

electricidad as como la conservacin de ciertas +reas y

productos utili$ados para la misma.

.2.5.1. PUNTO DE VENTA

e pretende introducir el pie$oelctrico al mercado por medio

del canal de alternativas cooperadas de distribucin, que

consiste en dar a conocer el producto por medio de ferias

tecnolgicas as como en congresos adecuados para nuestroproducto. e pretende ofrecer este producto a gobierno del

estado para la aplicacin a la sociedad en general as como al

sector privado.

.2.5.2. EMPAHUE

e reali$ara una envoltura que constar+ de ) tapas de cartn de

5%cm de ancho por 5% cm de largo x 9cm de ancho, estas ir+n

en la parte inferior y en la superior y en los costados ir+ envuelto

con pl+stico film alveolar para evitar alg0n tipo de ralladuras con

cualquier otro material. *a ca#a deber+ llevar grabado el logo de


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la empresa as como una etiqueta con las especificaciones

correspondientes del producto, de la misma manera llevar+ un

cdigo de barras /para identificar de una manera f+cil si requiere

garanta2.

"l producto en s llevar+ el mismo cdigo de barras que en el

empaque para m+s facilidad. 4entro de la casa llevara su

manual de uso y garanta.

.2.5.3. MARCA

e desea introducir la marca =eotlistli como una marca que elcliente pueda reconocer de una manera m+s sencilla. ara de

esta manera dar a conocer nuestro traba#o y la calidad del

mismo.


54/55

.2.5.4. FILOSOFIA

e implementara la frase Jpisando hacia el futuroK, pues se

pretende que el cliente al escuchar esto identifique de una

manera f+cil nuestro producto.

.2.5.5. LOGISTICA

e pretende tener convenios con "OA o AMA6, con el

propsito que el consumidor pueda revisar nuestro producto por

medio de p+ginas @eb, y as poder comprarlos de una manera


55/55

f+cil pagando con tar#etas bancarias, y llevando el producto de

una forma segura por paquetera como 4history.html

-ames 1. hillips. ie$oelectric =ecnology! A rimer. enior Member of =echnical taff

= Lireless omponents http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/o

pe_cremallera.htm '';;;.*'%*'(+&-(+'(#*09.+&*#(&$-://**0+/%#)'

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qS#uegoTdeTengrana#esTsimpleUespvS)Ubi@S%5GGUbihSGG9UsourceSlnmsUtbmSischUsaSVUvedS'AWXAHoALoNhMIv9pproyAINyfAmh)&A@WlYimgrcS'r5>g1&By)nMZ5A

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http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cremallera.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cremallera.htmhttp://www.mathematicsdictionary.com/spanish/vmd/full/a/arclength.htmhttp://www.mathematicsdictionary.com/spanish/vmd/full/a/arclength.htmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttps://www.google.com.mx/search?q=juego+de+engranajes+simple&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv7H4pproyAIVyfAmCh28AwQl#imgrc=0r34gR8Yky2nCM%3Ahttps://www.google.com.mx/search?q=juego+de+engranajes+simple&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv7H4pproyAIVyfAmCh28AwQl#imgrc=0r34gR8Yky2nCM%3Ahttps://www.google.com.mx/search?q=juego+de+engranajes+simple&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv7H4pproyAIVyfAmCh28AwQl#imgrc=0r34gR8Yky2nCM%3Ahttps://www.google.com.mx/search?q=juego+de+engranajes+simple&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv7H4pproyAIVyfAmCh28AwQl#imgrc=0r34gR8Yky2nCM%3Ahttp://www.mathematicsdictionary.com/spanish/vmd/full/a/arclength.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cremallera.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_cremallera.htmhttp://www.mathematicsdictionary.com/spanish/vmd/full/a/arclength.htmhttp://www.mathematicsdictionary.com/spanish/vmd/full/a/arclength.htmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttps://www.google.com.mx/search?q=juego+de+engranajes+simple&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv7H4pproyAIVyfAmCh28AwQl#imgrc=0r34gR8Yky2nCM%3Ahttps://www.google.com.mx/search?q=juego+de+engranajes+simple&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv7H4pproyAIVyfAmCh28AwQl#imgrc=0r34gR8Yky2nCM%3Ahttps://www.google.com.mx/search?q=juego+de+engranajes+simple&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIv7H4pproyAIVyfAmCh28AwQl#imgrc=0r34gR8Yky2nCM%3Ahttp://www.mathematicsdictionary.com/spanish/vmd/full/a/arclength.htm

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