ESO Tecnología aplicada 1
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1 ESO El libro Tecnología aplicada, para primer curso de ESO, es una obra colectiva concebida, diseñada y creada en el Departamento de Ediciones Educativas de Santillana Educación, S. L., dirigido por Teresa Grence Ruiz. En su elaboración ha participado el siguiente equipo: Carlos Lamparero García Rubén Nevado Pérez Gabriel Prieto Renieblas David Sánchez Gómez EDICIÓN Laura Muñoz Ceballos EDITOR EJECUTIVO David Sánchez Gómez DIRECCIÓN DEL PROYECTO Antonio Brandi Fernández Las actividades de este libro no deben ser realizadas en ningún caso en el propio libro. Las tablas, esquemas y otros recursos que se incluyen son modelos para que el alumnado los traslade a su cuaderno. Tecnología aplicada SERIE INVENTA
Transcript of ESO Tecnología aplicada 1
1
ESO
El libro Tecnología aplicada, para primer curso de ESO, es una obra colectiva concebida, diseñada y creada en el Departamento de Ediciones Educativas de Santillana Educación, S. L., dirigido por Teresa Grence Ruiz.
En su elaboración ha participado el siguiente equipo: Carlos Lamparero García Rubén Nevado Pérez Gabriel Prieto Renieblas David Sánchez Gómez
EDICIÓN Laura Muñoz Ceballos
EDITOR EJECUTIVO David Sánchez Gómez
DIRECCIÓN DEL PROYECTO Antonio Brandi Fernández
Las actividades de este libro no deben ser realizadas en ningún caso en el propio libro. Las tablas, esquemas y otros recursos que se incluyen son modelos para que el alumnado los traslade a su cuaderno.
Tecnología aplicadaSERIE INVENTA
Presentación: el aula taller de Tecnología ............................... 6
1. Organización del aula taller .................................................. 6 Organización de los espacios ........................................................... 6
Organización de los equipos ............................................................. 8
Organización de las herramientas .................................................... 10
Organización del material ................................................................. 11
Organización de la información ........................................................ 11
2. Normas de seguridad e higiene ............................................ 12 Normas generales de seguridad e higiene en el taller ..................... 12
Normas sobre las herramientas ....................................................... 14
Normas sobre las máquinas ............................................................. 16
Normas sobre los materiales ............................................................ 17
Señales de seguridad ........................................................................ 18
Comportamiento ............................................................................... 19
1. Proyecto: máquina expendedora ........................................ 20
1. El proceso tecnológico. Fases .............................................. 22
2. Primera fase. Definición del problema ................................. 22
3. Segunda fase. Búsqueda de ideas ........................................ 23
4. Materiales. La madera .......................................................... 24 Elaborar papel reciclado .................................................................. 27
5. Los plásticos ......................................................................... 28
6. Los metales ........................................................................... 31
7. Tercera fase. Diseño de la máquina de chicles .................... 33 Trazar un octógono de 20 mm de lado ............................................ 34
8. Cuarta fase. Planificación ..................................................... 38
9. Técnicas de trabajo ............................................................... 41 Aprovechar el material ..................................................................... 41
Medir y marcar en una superficie metálica ..................................... 41
Sujetar una pieza de madera con un gato o sargento ..................... 42
Sujetar y doblar un alambre y una plancha...................................... 42
Cortar madera ................................................................................... 43
Marcar, sujetar y cortar una pieza de plástico ................................. 43
Cortar un tubo y una chapa de metal con una sierra ...................... 44
Cortar una chapa fina con unas tijeras de metal ............................. 44
Eliminar el material sobrante del corte en una pieza de madera .... 45
Limpiar una pieza metálica con un estropajo de acero ................... 45
Taladrar la madera ............................................................................ 46
Taladrar una superficie metálica con un sacabocados .................... 47
Clavar ................................................................................................ 47
Teñir madera ..................................................................................... 49
10. Quinta fase. Construcción y montaje.................................... 50
11. Sexta fase. Verificación y documentación ............................ 53 Memoria del proyecto. Planos .......................................................... 54
12. Séptima fase. Propuestas de mejora .................................... 59
Índice
2. Proyecto: videojuego ............................................................ 62
1. Lenguajes de programación .................................................... 64
2. Diagramas de flujo .................................................................. 65 Representar un algoritmo con un diagrama de flujo .......................... 65
3. Resolución de un problema técnico. Fase creativa ................ 66
4. Programación gráfica por bloques. Scratch ............................ 69 Instalar Scratch para trabajar offline .................................................. 70 Registrarse en Scratch para trabajar online ....................................... 71 Acceder a la consola de Scratch. Opciones comunes y diferencias .. 72 Mover un objeto por la pantalla .......................................................... 73 Dibujar con Scratch ............................................................................. 74 Repetir sin parar .................................................................................. 75 Repetir y dibujar .................................................................................. 76 Definir y manipular fondos de escenario ............................................ 78 Definir y manipular objetos o personajes ........................................... 80 ¡Empezar el proyecto! Rebotar y cambiar .......................................... 82 Cambiar de disfraz .............................................................................. 84 Dibujar tus propios disfraces .............................................................. 85 Interactuar con los objetos ................................................................. 86 Insertar sonidos ................................................................................... 88 Crear diálogos ..................................................................................... 90 Interactuar mediante el teclado .......................................................... 92 Acabar el juego: jugar a quitar pelotas del Escenario ........................ 94
3. Proyecto: semáforo programado ......................................... 98
1. Sistemas automáticos ............................................................. 100
2. Descripción del proyecto a realizar ........................................ 100
3. Análisis del proyecto .............................................................. 101
4. Material necesario .................................................................. 102
5. Desarrollo del proyecto ........................................................... 104 Comunicar el ordenador con la placa controladora .......................... 106 Montar el circuito para hacer funcionar un led ................................. 109 Controlar un led con un programa ..................................................... 110 Programar el parpadeo de un led ....................................................... 112 Controlar el funcionamiento de dos ledes ......................................... 114 Controlar un semáforo ....................................................................... 116 Controlar un semáforo con un paso para peatones .......................... 118 Montar un semáforo con aviso acústico para personas invidentes .. 120 Controlar un semáforo con aviso acústico ........................................ 121 Montar un circuito con un pulsador y un led ..................................... 124 Controlar el encendido de un led a través de un pulsador ............... 125 Controlar el parpadeo de un led usando un pulsador ....................... 127 Montar un circuito con un pulsador, un led y un microservo ............ 130 Controlar la posición de un microservo a través de un pulsador ...... 131 Usar una función para mover gradualmente el microservo ............. 132 Montar un semáforo con un paso a nivel con barrera ...................... 134 Definir las variables y las funciones para controlar el semáforo ...... 135 Definir la función para controlar el paso a nivel ............................... 136 Controlar el semáforo con el paso a nivel usando un pulsador ....... 138 Construir la estructura del semáforo ................................................ 139 Realizar las conexiones eléctricas y acabar el semáforo ................. 140
Presentación: el aula taller de tecnología1
Doble página de introducción a cada proyecto2
Se presentan los espacios que permiten trabajar de manera eficaz en Tecnología.
Se incluye teoría (SABER) y prácticas o procedimientos (SABER HACER).
La doble página inicial presenta de manera gráfica una aplicación de los contenidos de la unidad que usamos prácticamente a diario.
Varias actividades sirven para afianzar los contenidos presentados gráficamente.
Se indican modos de organización de herramientas o materiales que facilitan el desarrollo de las diferentes tareas en el aula taller.
El trabajo en grupo es esencial para desarrollar los proyectos.
Se incluyen normas de seguridad para el trabajo con máquinas y herramientas.
La introducción a cada unidad se presenta a partir de una pregunta.
Al comenzar cada unidad, una o varias actividades activan los conceptos previos de los estudiantes.
Te encantará SABER HACER CONTIGO porque:
4
Trabajo de las competencias4
Desarrollo del proyecto3
Competencias
A lo largo del libro, diferentes iconos señalan e identifican la competencia concreta que se trabaja en cada actividad o apartado.
Competencia matemática, científica y tecnológica
Comunicación lingüística
Competencia social y cívica
Competencia digital
Conciencia y expresión artística
Aprender a aprender
Iniciativa y emprendimiento
Incluye apartados para recordar contenidos de otros cursos o estudiados en unidades anteriores.
El apartado Saber hacer muestra procedimientos sencillos que deben dominarse para asimilar los contenidos de cada unidad.
Los trucos recogen algún aspecto interesante que facilita la realización de una tarea.
Se incluyen documentos y actividades que fomentan la reflexión del estudiante, que debe interrelacionar los contenidos de la unidad con sus opiniones propias.
Incluye trabajo específico de las competencias, poniendo énfasis en la competencia matemática, científica y tecnológica o en la competencia digital.
Tras presentar información con diferente estructura (texto, tablas, gráficos…) se incluyen actividades sobre la información presentada.
El apartado Presta atención recoge contenidos esenciales para el estudio de la unidad.
Cuando es necesario, se incluyen capturas de pantalla y otras imágenes que ilustran los procedimientos paso a paso.
Los contenidos y definiciones esenciales aparecen destacados con colores para facilitar la comprensión.
En cada proyecto se especifican qué materiales se usan en el proyecto o el software que se utiliza.
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2. Proyecto: videojuego ............................................................ 62
1. Lenguajes de programación .................................................... 64
2. Diagramas de flujo .................................................................. 65 Representar un algoritmo con un diagrama de flujo .......................... 65
3. Resolución de un problema técnico. Fase creativa ................ 66
4. Programación gráfica por bloques. Scratch ............................ 69 Instalar Scratch para trabajar offline .................................................. 70 Registrarse en Scratch para trabajar online ....................................... 71 Acceder a la consola de Scratch. Opciones comunes y diferencias .. 72 Mover un objeto por la pantalla .......................................................... 73 Dibujar con Scratch ............................................................................. 74 Repetir sin parar .................................................................................. 75 Repetir y dibujar .................................................................................. 76 Definir y manipular fondos de escenario ............................................ 78 Definir y manipular objetos o personajes ........................................... 80 ¡Empezar el proyecto! Rebotar y cambiar .......................................... 82 Cambiar de disfraz .............................................................................. 84 Dibujar tus propios disfraces .............................................................. 85 Interactuar con los objetos ................................................................. 86 Insertar sonidos ................................................................................... 88 Crear diálogos ..................................................................................... 90 Interactuar mediante el teclado .......................................................... 92 Acabar el juego: jugar a quitar pelotas del Escenario ........................ 94
3. Proyecto: semáforo programado ......................................... 98
1. Sistemas automáticos ............................................................. 100
2. Descripción del proyecto a realizar ........................................ 100
3. Análisis del proyecto .............................................................. 101
4. Material necesario .................................................................. 102
5. Desarrollo del proyecto ........................................................... 104 Comunicar el ordenador con la placa controladora .......................... 106 Montar el circuito para hacer funcionar un led ................................. 109 Controlar un led con un programa ..................................................... 110 Programar el parpadeo de un led ....................................................... 112 Controlar el funcionamiento de dos ledes ......................................... 114 Controlar un semáforo ....................................................................... 116 Controlar un semáforo con un paso para peatones .......................... 118 Montar un semáforo con aviso acústico para personas invidentes .. 120 Controlar un semáforo con aviso acústico ........................................ 121 Montar un circuito con un pulsador y un led ..................................... 124 Controlar el encendido de un led a través de un pulsador ............... 125 Controlar el parpadeo de un led usando un pulsador ....................... 127 Montar un circuito con un pulsador, un led y un microservo ............ 130 Controlar la posición de un microservo a través de un pulsador ...... 131 Usar una función para mover gradualmente el microservo ............. 132 Montar un semáforo con un paso a nivel con barrera ...................... 134 Definir las variables y las funciones para controlar el semáforo ...... 135 Definir la función para controlar el paso a nivel ............................... 136 Controlar el semáforo con el paso a nivel usando un pulsador ....... 138 Construir la estructura del semáforo ................................................ 139 Realizar las conexiones eléctricas y acabar el semáforo ................. 140
Presentación: el aula taller de tecnología1
Doble página de introducción a cada proyecto2
Se presentan los espacios que permiten trabajar de manera eficaz en Tecnología.
Se incluye teoría (SABER) y prácticas o procedimientos (SABER HACER).
La doble página inicial presenta de manera gráfica una aplicación de los contenidos de la unidad que usamos prácticamente a diario.
Varias actividades sirven para afianzar los contenidos presentados gráficamente.
Se indican modos de organización de herramientas o materiales que facilitan el desarrollo de las diferentes tareas en el aula taller.
El trabajo en grupo es esencial para desarrollar los proyectos.
Se incluyen normas de seguridad para el trabajo con máquinas y herramientas.
La introducción a cada unidad se presenta a partir de una pregunta.
Al comenzar cada unidad, una o varias actividades activan los conceptos previos de los estudiantes.
Te encantará SABER HACER CONTIGO porque:
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Trabajo de las competencias4
Desarrollo del proyecto3
Competencias
A lo largo del libro, diferentes iconos señalan e identifican la competencia concreta que se trabaja en cada actividad o apartado.
Competencia matemática, científica y tecnológica
Comunicación lingüística
Competencia social y cívica
Competencia digital
Conciencia y expresión artística
Aprender a aprender
Iniciativa y emprendimiento
Incluye apartados para recordar contenidos de otros cursos o estudiados en unidades anteriores.
El apartado Saber hacer muestra procedimientos sencillos que deben dominarse para asimilar los contenidos de cada unidad.
Los trucos recogen algún aspecto interesante que facilita la realización de una tarea.
Se incluyen documentos y actividades que fomentan la reflexión del estudiante, que debe interrelacionar los contenidos de la unidad con sus opiniones propias.
Incluye trabajo específico de las competencias, poniendo énfasis en la competencia matemática, científica y tecnológica o en la competencia digital.
Tras presentar información con diferente estructura (texto, tablas, gráficos…) se incluyen actividades sobre la información presentada.
El apartado Presta atención recoge contenidos esenciales para el estudio de la unidad.
Cuando es necesario, se incluyen capturas de pantalla y otras imágenes que ilustran los procedimientos paso a paso.
Los contenidos y definiciones esenciales aparecen destacados con colores para facilitar la comprensión.
En cada proyecto se especifican qué materiales se usan en el proyecto o el software que se utiliza.
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PRESENTACIÓN
El aula taller de Tecnología
1Organización del aula taller
Organización de los espacios
El lugar donde aprendemos Tecnología se denomina aula taller porque está formado por:
• Un espacio de aula donde adquirir los conocimientos teóricos.
• Otro de taller donde ponerlos en práctica.
Para una clase de Lengua o Matemáticas se necesita un aula con mesas, sillas y una pizarra. Últimamente, además, las aulas se equipan con or-denadores y pizarras digitales con conexión a internet para acceder a información textual, gráfica o sonora.
Pero en las clases de Tecnología necesitarás manipular máquinas, herra-mientas y sistemas eléctricos, trabajarás con cartón, madera y otros ma-teriales, por lo que se necesita un espacio de trabajo algo diferente al aula convencional: el aula taller de Tecnología.
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1. Zona de taller
• Mesas de trabajo en equipo, con tomas de corriente y torno de banco en cada mesa.
2. Zona de aula
• Pupitres individuales donde atender a las explicaciones del docente, realizar tareas de análisis, investigación y planificación.
• Las mesas pueden disponer de tomas de corriente para conectar orde-nadores en los que hacer consultas por internet y realizar las prácticas de programación y robótica.
• Estantería a modo de biblioteca de consulta.
3. Zona de máquinas herramienta
• Las taladradoras de columna y las sierras eléctricas se pueden montar en unas mesas robustas o en una especie de encimera que haría de se-paración entre aula y taller.
4. Paneles de herramientas y armarios
• Uno por grupo. Se pueden colgar de las paredes, con las herramientas de cada panel identificadas con un color diferente.
• Armario con herramientas específicas como soldadores, pistolas termo-fusibles, polímetros y otras herramientas que no estén en los paneles.
5. Taquillas o baldas para las cajas de proyectos de los estudiantes
• Los proyectos de los estudiantes se prolongan en el tiempo, por lo que es imprescindible disponer de un lugar donde cada equipo pueda dejar su trabajo.
Para optimizar el espacio se pueden limitar las dimensiones máximas del proyecto a una caja de folios de 30 × 20 × 25.
6. Zona de almacén
• Cajones con pequeño material: tuercas, tornillos, componentes eléctricos; y armarios con maderas, metales, plásticos, fuentes de alimentación, etc.
• Zona de reciclaje de materiales.
7. Fregadero y útiles de limpieza
• Espacio preparado para el lavado de brochas con disolventes.
• Espacio específico para el trabajo con pinturas, y estanterías donde dis-poner las piezas para su secado.
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Organización de los equipos
El trabajo en equipo nos otorga muchas ventajas:
• Es un factor de motivación: te sentirás integrado perteneciendo a un grupo. Se crea un buen ambiente de trabajo, sin tensiones, pues las tareas más difíciles serán compartidas.
• Es una forma de potenciar:
– Una actitud responsable. Si tienes encomendada una tarea, cum-ple los plazos de entrega. Evitarás que el trabajo del grupo se retra-se y las prisas de última hora. Si tienes que traer un material, procura que no se te olvide, pues el grupo ha depositado su confianza en ti.
– Una actitud organizativa y solidaria. Cada miembro del equipo tiene una misión que cumplir, y si terminas pronto tu tarea, ayuda a otro compañero o compañera para avanzar.
– Una actitud comunicativa y respetuosa. Comunica tus ideas al resto del equipo de la mejor manera posible. Escucha y respeta las ideas y propuestas de los demás miembros del equipo. Y no impi-das ni destroces el trabajo de los demás; seguro que les ha supues-to mucho esfuerzo.
• Trabajando en equipo se consigue más productividad y mejores re-sultados; se dan diferentes puntos de vista y maneras de abordar los problemas y hacer las tareas.
Nadie lo sabe todo,
todos saben algo,
entre todos sabrán
mucho.
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Proyecto: máquina expendedora1
SABER
• El proceso tecnológico.
• Definición del problema.
• Búsqueda de ideas.
• Materiales. La madera, los plásticos y los metales.
• Diseño de la máquina de chicles.
• Planificación.
• Técnicas de trabajo. Marcado, sujeción, corte, desbastado, taladrado, unión, acabado.
• Construcción y montaje.
• Verificación y documentación.
• Propuestas de mejora.
SABER HACER
• Desarrollar un proyecto tecnológico.
• Trabajar en equipo.
• Respetar las normas de seguridad en el taller.
La alimentación a la red eléctrica se encuentra habitualmente oculta e inaccesible, salvo para el personal autorizado.
Junto a cada artículo aparece habitualmente el precio, o bien se muestra este en una pantalla tras insertar el código identificador de cada producto.
La máquina dispone de sensores capaces de decidir cuándo devolver el dinero en el caso de que el producto se atasque y no se sirva al cliente.
Indicadores luminosos o de otros tipos anuncian la disponibilidad de los productos.
Un elemento móvil manipula la máquina para liberar el producto solicitado una vez efectuado el pago.
Cuando se introduce dinero de sobra, la máquina devuelve el cambio.
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NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Cómo funciona una máquina expendedora?
En una sociedad cada vez más automática existen ya máquinas expendedoras de tipos muy diversos. Desde los cajeros automáticos a las máquinas de café, comida, refrescos o combustible. En todos los casos existen elementos comunes: una zona por donde realizar el pago y otra donde recoger el artículo solicitado. Las ventajas: en muchos casos no se necesita un dependiente o dependienta y el servicio está disponible las 24 horas del día habitualmente.
• Elabora un esquema con los pasos que sigue una máquina para servir a un cliente el producto solicitado.
• ¿Qué características de las monedas y los billetes se usan para comprobar si se ha efectuado el pago?
INTERPRETA LA IMAGEN?• ¿Qué productos sirven las máquinas expendedoras automáticas?
Repasa aquellos que hayas visto.
• Opina. Muchas máquinas expendedoras sirven snacks y otros alimentos de dudoso valor alimentario. ¿Crees que debería limitarse la proliferación de estas máquinas en instalaciones frecuentadas por niñas, niños y adolescentes, por ejemplo?
CLAVES PARA EMPEZAR
Para el pago se pueden admitir monedas, billetes o tarjetas de crédito.
En el caso de las monedas, la máquina detecta automáticamente el importe de la moneda o el billete introducido gracias a sus dimensiones, su peso o las características del borde.
Para los billetes se utiliza una especie de escáner. Se emplean procedimientos magnéticos y/o luz ultravioleta para detectar billetes falsos.
La seguridad en las compras efectuadas mediante tarjeta se garantiza gracias
a la introducción de un código numérico secreto (PIN).
¿CÓMO SE DETECTA EL MEDIO DE PAGO?
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1El proceso tecnológico. Fases
El objetivo de la tecnología es satisfacer las necesidades y resolver los problemas que se le plantean al ser humano. Por ejemplo, ¿cómo obte-ner alimentos de la naturaleza? ¿Cómo conservar los alimentos? ¿Cómo protegernos del frío? ¿Cómo desplazarnos de un lugar a otro?
Con este propósito se pone en marcha el denominado proceso tecno-lógico, que consta de siete fases:
2Primera fase. Definición del problema
Consiste en identificar las peculiaridades concretas de nuestro problema y definir las funcionalidades que tiene que realizar la solución adoptada. Tendrán que ser lo suficientemente concretas para que el proyecto sea posi-ble, y lo suficientemente abiertas para que pueda haber distintas soluciones.
También es el momento de concretar una serie de condicionantes: ta-maño, peso, coste, tiempo, etc.
Planteamiento del proyecto técnico: la paga semanal se nos queda corta, así que hemos pensado en sacar un dinerillo extra, para lo cual vamos a diseñar una máquina que, a cambio de una moneda, ofrezca un producto.
Condicionantes: • Dimensiones máximas: 30 × 20 × 25 cm.• Coste máximo: 10 €.• Tiempo máximo: 10 sesiones de trabajo.
El producto debe tener un tamaño reducido. Debe ser barato, pues no contamos con mucho dinero para afrontar la inversión inicial de comprar el material. Y tiene que ser sencillo de construir para con-cluirlo en el tiempo establecido.
1. Definición del problema. En esta fase se analiza la necesidad o el problema a resolver, teniendo en cuenta los condicionantes que se planteen.
2. Búsqueda de ideas. Es el momento de investigar y recopilar ideas, para que, tras una valoración, se pueda seleccionar la más adecuada.
3. Diseño. En esta fase se desarrolla el proyecto, se realizan bocetos, croquis y planos de la solución adoptada.
4. Planificación. Se realiza una lista de tareas, se ordenan y se establece el tiempo que llevará realizar cada una, así como el cálculo del coste en función de los materiales elegidos.
5. Construcción y montaje. Se elaboran las piezas necesarias y se ensamblan.
6. Verificación y documentación. Se comprueba que todo funcione correctamente, realizando los últimos ajustes y poniendo en orden la documentación del proyecto.
7. Propuestas de mejora. Se proponen posibles mejoras o variantes a la solución adoptada.
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3Segunda fase. Búsqueda de ideas
Es el momento de investigar: internet, libros, revistas, catálogos o expe-riencias propias pueden ser fuentes de inspiración. Tenemos que su-mergirnos en un brainstorming o lluvia de ideas. ¿Qué producto vende-mos? ¿Qué términos de búsqueda me serán útiles? ¿Cómo se han resuelto problemas similares? ¿Qué problemas pueden surgir?
¿Qué producto vendemos?
Lo primero que hay que elegir es el producto que vamos a vender en nuestra máquina. Esta podría ser una lista de posibles productos:
• Pequeño material de oficina: lapiceros, bolígrafos, gomas de borrar, sacapuntas, etc.
• Pequeños abalorios: llaveros, colgantes, anillos, pulseras, etc.
• Caramelos, chicles y chuches en general.
• Comida: sándwiches, galletas, bollos, etc.
Podemos realizar una lista de términos que nos pueden ayudar a buscar en internet, como por ejemplo: máquina de venta, vending machine, abalorios, llaveros, caramelos, máquina de chicles, etc.
¿Existen objetos similares?
Todos conocemos las típicas máquinas de venta instaladas en las vías públicas en las que hay que echar una moneda para que te entregue el producto, o la típica máquina de chicles o bolas con algún objeto dentro.
¿Qué problemas plantean?
Las máquinas de venta llevan motores y unos mecanismos muy comple-jos para entregar el producto. No ocurre lo mismo en una máquina de chicles o de bolas. Al ser redondeadas, es mucho más sencillo conducir el chicle o la bola desde el contenedor hasta la trampilla de salida.
Evaluación previa de ideas
Para valorar estas ideas las someteremos en primer lugar al análisis de los condicionantes establecidos:
• Por dimensiones se adaptan mejor los lapiceros, sacapuntas, pulseras, anillos o chicles.
• Por coste tendríamos que desechar las pulseras o anillos, a no ser que los fabricásemos nosotros, lo cual nos llevaría mucho tiempo.
• Por sencillez a la hora de diseñar la entrega del producto es mejor un producto tipo bola de chicle o huevo en cuyo interior esté el producto.
• Y pensando en el producto que mejor venta tiene, elegiríamos la má-quina de chicles. Al fin y al cabo, a nadie le amarga un dulce.
Más adelante tendremos que seleccionar los materiales que utilizare-mos. Hay que conocer algo más sobre los materiales que forman casi todos los objetos que nos rodean: la madera, los plásticos y los metales.
Máquinas expendedoras.
Una máquina de chicles.
23
Proyecto: máquina expendedora 1
4Materiales. La madera
La madera es un recurso natural de origen vegetal que se obtiene de los troncos de los árboles.
Se ha utilizado desde siempre y se si-gue utilizando:
• Como combustible.
• En la construcción de estructuras y pavimentos.
• Para fabricar muebles y utensilios.
• Para obtener productos derivados: papel, cartón y tableros artificiales.
Obtención
Se siguen diferentes etapas:
1. Para obtener la madera de un bosque de forma sostenible, se tala un porcentaje de los árboles adultos (ni muy jóvenes ni muy viejos).
2. Allí mismo se les quita las ramas que luego se utilizarán para fabricar virutas.
3. Los troncos se transportan a los aserraderos en camiones, trenes o flotando a través de los ríos.
4. En los aserraderos se cortan los troncos longitudinalmente para ob-tener los tableros y listones que han de secarse almacenándolos de forma que circule el aire entre ellos.
5. Por último, se distribuyen estas piezas a ebanisterías, carpinterías y fábricas.
Propiedades
• La madera es un material menos denso que el agua, por lo que flota en ella.
• Aunque presenta distintas durezas, en general no es un material muy duro, se raya y corta con facilidad con cualquier utensilio metá-lico, por lo que resulta relativamente fácil de trabajar.Observa en las imágenes del margen la diferencia entre dos tipos de madera.
• Teniendo en cuenta su peso más o menos liviano, es un material bas-tante resistente, lo que le otorga una gran versatilidad y aplicaciones.
• Es aislante de la electricidad y del calor, por lo que se puede utilizar como aislante.
• Se degrada fácilmente con el agua, microorganismos e insectos como la carcoma. Por eso se protege habitualmente con pinturas y barnices.
Haya Balsa
• ¿Qué madera es más dura de las dos?
• ¿Cuál se cortará con más facilidad?
INTERPRETA LA IMAGEN?
Médula. Es la parte central del árbol.
Duramen. Es la madera
propiamente dicha.
Albura. Es la madera en periodo de elaboración. Es
la zona viva del árbol, llena de savia.
Su color es más claro, y es menos
dura que el duramen.
Corteza. Es la parte exterior que envuelve el tronco.
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Clasificación de las maderas
Como hemos visto, algunos tipos de madera son más duros que otros.
• Maderas duras: procedentes de árboles de hoja caduca, como el roble, el nogal, la encina, la caoba, el haya, el castaño y la teca. Son maderas más difíciles de trabajar y más caras.
• Maderas blandas: procedentes de árboles de hoja perenne, como el pino, el abeto y el chopo. Son más resinosas, más claras y ligeras. Son más fáciles de trabajar, más abundantes y, por tanto, más baratas.
Formas comerciales
La madera se presenta comercialmente con diversos formatos.
Tabla: trozo de madera de sección rectangular de poco grosor.
Tablón: tabla gruesa. Tablero: trozo de madera con una gran superficie plana.
Chapa: tablero de poco grosor. Listones: piezas delgadas y alargadas de sección rectangular, redonda, etc.
Molduras: listones que tienen secciones con formas decorativas.
Derivados de la madera
De la madera natural se obtienen otros materiales como los tableros artificiales, el papel o el cartón.
Tableros artificiales
Los tableros artificiales son más económicos, pueden tener mayores di-mensiones y son más duraderos que los tableros naturales.
Contrachapado: está formado por varias capas finas de madera encoladas y prensadas.
Aglomerado: está formado por virutas de madera trituradas, encoladas y prensadas en caliente. Las caras externas pueden ser chapadas con láminas de madera natural o artificial como la melamina.
Tablero de fibra (DM, tablex): está formado por fibras de madera trituradas, encoladas con resina y prensadas en caliente. Se obtiene así un material de textura fina, duro y con los cantos muy marcados.
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Proyecto: máquina expendedora 1
Madera dura: roble.
Madera blanda: pino.
Papel y cartón
El papel es una fina capa de fibras de celulosa entrelazadas entre sí formando láminas que se utilizan fundamentalmente en escritura, imprenta, decoración, limpieza, uso higiénico, etc.
El papel se clasifica por:
• Acabado: hace referencia al aspecto que presenta el papel a la vista y al tacto. En el dibujo técnico normalmente se utiliza papel mate, liso, blanco y opaco.
• Gramaje: es el peso de un metro cuadrado de papel. Cuanto mayor sea el espesor del papel, más alto es el gramaje.
• Tamaño: para denominar los tamaños normalizados se utiliza la nor-ma europea DIN (Deutsche Industrie Norm). El formato de partida es el DIN A0, que es un rectángulo de 1 m2 de superficie, y el siguiente formato se obtiene doblando por la mitad la longitud del formato an-terior. Así, tenemos:
Formato Ancho (mm) Largo (mm)
DIN A0 841 1189
DIN A1 594 841
DIN A2 420 594
DIN A3 297 420
DIN A4 210 297
Si te fijas, puedes ver que el ancho de un formato coincide con la longitud del si-guiente.
El cartón es un derivado de la madera formado por láminas más gruesas de pasta de papel.
El cartón ondulado es más resistente porque está compuesto por una capa in-terior ondulada y dos capas exteriores lisas adheridas con cola. Se utiliza para envases o embalajes.
A5 A4
A2A3
A1
A0
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Impacto ambiental derivado del uso de la madera y el papel
La madera y el papel son materiales reciclables y biodegradables. Esto significa que se descomponen por sí solos y se pueden regenerar plan-tando nuevos árboles.
Los principales problemas del uso de estos materiales son dos:
• La tala incontrolada de árboles puede destruir bosques enteros, lo que destruye los hábitats naturales de algunos animales poniéndolos en peligro de extinción.
• Para fabricar una tonelada de papel se consumen 150 L de petróleo, 50 000 L de agua y se emiten 1000 kg de gases de efecto inverna-dero, como el CO2.
Reciclado
La madera se tritura, se hace virutas y con ellas se pueden fabricar nue-vos tableros artificiales o pellets para utilizarlos como combustible.
El reciclado del papel y el cartón comienza por depositar los restos de papel, periódicos y cajas en los contenedores azules. Es importante no introducir papeles manchados, tetrabriks, etiquetas adhesivas ni otros residuos, pues dificultarían su reciclaje. No obstante, el reciclaje es la tercera opción en importancia de las famosas tres erres:
Reduce Reutiliza Recicla
Reduce
Hay que utilizar productos de papel solo cuando sea necesario y apro-vecharlos al máximo. Por ejemplo, se pueden evitar los embalajes inne-cesarios o recargados, evitar imprimir documentos que se puedan con-sultar en el ordenador, se puede reducir, e incluso eliminar, el empleo del papel de cocina al sustituirse por trapos de tela o bayetas.
Reutiliza
Los folios se pueden utilizar por ambas caras, los papeles de regalo tam-bién se pueden usar varias veces, y las bolsas de papel pueden servir, por ejemplo, para almacenar los restos de papel y cartón.
SABER HACER
1. Elaborar papel reciclado
1. Corta en trozos pequeños el papel que vas a reciclar (conviene que sean folios o papel de periódico) y déjalo en remojo durante veinticuatro horas.
2. Deshaz el papel removiendo con una cuchara, hasta que tengas una especie de pasta que será la pulpa del papel.
3. Cuela y escurre el agua quedándote solo con la pulpa de papel.
4. Extiende la pasta de papel y déjala secar en un sitio ventilado sin que le dé la luz directa del sol.
5. Tapa la pasta de papel con una bayeta limpia y seca, y pon una tabla sobre la bayeta. Da la vuelta a todo
La tala de árboles provoca el aumento de los gases de efecto invernadero, como el CO2, lo que contribuye al calentamiento global de la Tierra y a que disminuya la cantidad de hielo presente en los polos.
Papel y cartón para reciclar.
y tapa con otra bayeta y otra tabla, haciendo una especie de sándwich. Coloca algo pesado sobre el conjunto (una pila de libros) para prensar el papel y que el resultado sea lo más fino posible.
6. Déjalo secar durante una hora, retira una de las bayetas y cuélgalo con unas pinzas en un tendedero ventilado, pero sin que le dé la luz directa del sol para que se seque del todo y no se agriete.
27
Proyecto: máquina expendedora 1
5Los plásticos
El plástico es un material flexible, resistente, poco pesado y aislante de la electricidad y del calor.
Entre las propiedades de los plásticos destaca la plasticidad o capacidad para deformarse fácilmente al aplicar calor y presión sobre ellos, lo que hace que resulte fácil darles cualquier forma.
Los plásticos están formados por polímeros, partículas de gran longi-tud que se enredan formando una especie de madeja. Tienen forma de cadena, y a cada eslabón se le denomina monómero. Los monómeros están formados por carbono e hidrógeno.
Obtención de los plásticos
Los plásticos naturales se obtienen directamente de la naturaleza. Ejemplo: el látex procede de un jugo lechoso que se extrae de la corteza del árbol tropical Hevea brasiliensis. Otros plásticos se obtienen de ma-nera artificial, pero utilizan monómeros que existen en la naturaleza. Un ejemplo es el celuloide, que se obtiene a partir de la celulosa.
Pero la mayoría de los plásticos sintéticos que empleamos en la actua-lidad se fabrican artificialmente mediante procesos químicos a partir del gas natural y del petróleo, de donde se obtienen los monómeros.
Propiedades de los plásticos
• Son malos conductores de la electricidad y del calor, por lo que se emplean como aislantes en los cables o para fabricar enchufes e in-terruptores de la luz, aislamientos térmicos en edificios o mangos de sartenes.
• Resisten muy bien el ataque de agentes químicos como los áci-dos y agentes atmosféricos, por lo que se emplean para fabricar tube-rías, ventanas y recipientes de productos químicos.
• Son poco densos, aunque bastante resistentes. Por eso determina-dos plásticos se emplean para fabricar piezas de coches, aviones o materiales deportivos.
• Algunos plásticos pueden ser elásticos, por lo que se emplean en suelas de zapatos o gomas elásticas.
• La mayoría de los plásticos se reblandecen con el calor sin llegar a fundirse, por lo que son fácilmente moldeables y permiten fabricar piezas de formas complicadas.
Sin embargo, este bajo punto de fusión y el que ardan con facilidad los hace inservibles en aplicaciones que requieran soportar altas tem-peraturas.
• Son económicos y se les puede tintar. Incluso pueden ser transpa-rentes y combinarse con otros materiales para adquirir determinadas propiedades.
Fabricación de plásticos.
Obtención de látex.
Plástico aislante de la electricidad.
Plástico aislante del calor.
Celuloide.
28
Tipos de plásticos
Existen decenas y decenas de plásticos con usos muy variados. La clasi-ficación más empleada distingue tres tipos de plásticos: termoplásticos, termoestables y elastómeros.
Termoplásticos
Las partículas que los forman son lineales y forman una especie de madeja. La mayoría de los objetos «de plástico» que usamos a diario están formados por ter-moplásticos.
Tienen las siguientes propiedades:
• Se deforman con el calor. Una excepción es el te-flón, que se emplea como recubrimiento en sartenes.
• Solidifican al enfriarse.
• Pueden ser procesados varias veces sin perder sus propiedades, es decir, son reciclables.
Ejemplos: PVC, poliestireno, metacrilato, teflón.
Termoestables
Cuando se les da forma aplicando presión y calor, las partículas que los forman se entrecruzan entre sí for-mando una especie de red. Propiedades:
• Son más rígidos.
• Son resistentes a temperaturas elevadas.
• Son frágiles.
• Cuando alcanzan su temperatura máxima se que-man, no se funden; es decir, no son reciclables.
Ejemplos: baquelita, melamina.
Elastómeros
Las partículas que los componen son lineales y apenas se entrelazan entre sí, por lo que pueden deslizarse fá-cilmente unas sobre otras. Propiedades:
• Pueden estirarse y comprimirse: son materiales muy elásticos.
• No soportan bien el calor, y se degradan a tempera-turas medias, lo que hace imposible reciclarlos.
Ejemplos: caucho, neopreno, silicona.
Códigos de identificación de tipos de plásticos
Polietileno tereftalato
PET
Polietileno de alta
densidad
HDPE
Polietileno de baja
densidad
LDPE
Polipropileno
PP
Poliestireno
PS
OtrosPolicloruro de vinilo
PVC
29
Proyecto: máquina expendedora 1
Impacto ambiental derivado de la fabricación y uso de los plásticos
El abuso de materiales plásticos genera grandes cantidades de residuos que, a diferencia de la madera, no son biodegradables. Se pueden acu-mular en la naturaleza durante muchos años.
Para minimizar el impacto ambiental podemos recurrir a las tres erres.
Reduce
Evita el abuso de materiales plásticos. Por ejemplo, utiliza bolsas reuti-lizables en lugar de bolsas desechables. Y es mejor utilizar platos y va-sos de porcelana que lavamos para otro uso en lugar de platos y vasos desechables de plástico.
Reutiliza
Se les puede dar un segundo uso a los plásticos de los envases para construir manualidades, o triturar los neumáticos viejos y elaborar sue-los de parques infantiles con las virutas.
Recicla
Puedes depositar los envases en el contenedor amarillo para que se puedan fabricar nuevos productos con este plástico.
Los plásticos y la impresión 3D
Desde hace unos años se comercializan las impresoras 3D. Estos dispositivos permiten obtener objetos tridimensionales a partir de un diseño previo elaborado con un ordenador.
Para obtener las piezas impresas utilizan habitualmente un material plástico comercializado en forma de bobina que hace el papel de «cartucho» de la impresora.
Estas impresoras tienen una precisión elevada, ya que van depositando finísimas capas de material para conformar la configuración del objeto impreso.
Las aplicaciones de las impresoras 3D son muy variadas:
• En medicina permiten elaborar prótesis con formas precisas que se adaptan a las necesidades del paciente.
• En la industria se usan para elaborar piezas con formas complejas a medida. Por ejemplo, juguetes o carcasas de teléfonos móviles.
• En educación pueden emplearse para obtener modelos tridimensionales de partes del cuerpo humano, monumentos, etc.
• En el mundo del arte la impresión 3D permite obtener fácilmente diseños con formas geométricas repetitivas o esculturas animadas.
SABER MÁS
Vertido incontrolado de plásticos.
Reutilización de plásticos.
30
6Los metales
Los metales son sustancias que conducen muy bien la electricidad y el calor, tienen un brillo característico y son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
Se conocen desde la Prehistoria, a cuyos periodos se les nombra por los metales que se utilizaron: Edad del Cobre, Edad del Bronce y Edad del Hierro. Con cada nuevo metal que el ser humano descubrió y aprendió a utilizar se consiguieron grandes avances.
Hoy día se conocen infinidad de metales y aleaciones, que son las mez-clas de varios metales.
Obtención de metales
Los metales no aparecen habitualmente aislados en la naturaleza, sino formando parte de un mineral.
1. Extracción del mineral. 2. Separación del metal. 3. Fabricación del producto.
Propiedades de los metales
• Son buenos conductores de la electricidad, por lo que se utilizan en componentes eléctricos: cables, pistas eléctricas en circuitos…
• Son buenos conductores del calor. Esto se aprovecha, por ejemplo, en el menaje de cocina: sartenes, ollas…
• Son materiales densos y resistentes, por esto se emplean para fabri-car piezas de máquinas y estructuras de edificios.
• Su temperatura de fusión suele ser alta, por lo que se pueden traba-jar a altas temperaturas.
• Son tenaces, pudiendo recibir impactos sin romperse. Aleados o con tratamientos térmicos pueden adquirir una gran dureza, por lo que son el material ideal para fabricar herramientas y utensilios.
• Se pueden fabricar hilos con ellos, pues son dúctiles. Los cables de cobre son un ejemplo.
• También se pueden elaborar láminas finas, pues son maleables. El papel de aluminio es una prueba de ello.
31
Proyecto: máquina expendedora 1
Metal conductor del calor.
Clasificación de los metales
Los dividimos en dos grandes grupos: férricos y no férricos.
Materiales férricos
Son aquellos cuyo componente principal es el hierro que se mezcla con una pequeña cantidad de carbono.
Hierro dulce (menos de 0,1 % de C). Es el equivalente al hierro puro. Conduce muy bien la electricidad y tiene muy buenas propiedades magnéticas, por lo que se utiliza en la fabricación de núcleos de electroimanes y transformadores.
Acero (de 0,1 % a 2 % de C). Es el metal más utilizado. Los distintos tipos de acero son tenaces, dúctiles y maleables. Se emplean para fabricar piezas de máquinas y herramientas. Si se añade otro metal, cromo, se convierte en acero inoxidable, muy utilizado en la industria alimentaria.
Fundición (de 2 % a 5 % de C). Es más duro y frágil. Funde mejor, es más fluido y se adapta mejor a un molde que el acero. Con fundición se fabrican los bloques de los motores y las bancadas.
Materiales no férricos
Son aquellos que no contienen hierro. Podemos distinguir:
Aleaciones: como el latón (cobre y cinc) o el bronce (cobre y estaño).
Metales puros: como el cobre, el estaño, el cinc, el aluminio, el magnesio o el titanio.
Impacto ambiental derivado del uso de los metales
Los principales impactos que provoca el uso de los metales son:
• Los minerales se extraen de minas que han de remover gran cantidad de tierra alterando el paisaje.
• Los altos hornos de las industrias emiten gran cantidad de gases. Y los procesos electroquímicos consumen mucha energía eléctrica.
• La sociedad de consumo genera grandes cantidades de residuos me-tálicos: envases, baterías y chatarra en general.
Al igual que ocurría con los plásticos, los metales no son biodegrada-bles, por lo que hay que pensar en las tres erres: Reduce, Reutiliza y Recicla.
El reciclaje de los metales comienza con la separación en el contenedor amarillo o en un punto limpio para que llegue a los centros de trata-miento de residuos donde se separan y clasifican los metales, se pren-san en forma de cubos y se llevan a las industrias del metal, donde se funden para elaborar nuevos productos metálicos.
Las pilas o algunos objetos metálicos contienen metales tóxicos que pueden contaminar muchos litros de agua si se eliminan en un vertedero sin ser tratados adecuadamente.
Por eso debes depositar los residuos con componentes metálicos en el punto limpio o en el contenedor correspondiente.
COMPROMETIDOS
32
7 Tercera fase. Diseño de la máquina de chicles
Nuestra máquina de chicles estará formada por varias partes:
• Un recipiente que contendrá los chicles. Puede ser un bote de cristal.• Una pieza frontal con ranura por la que introducir la moneda. De ma-
dera.• Un mecanismo que, al girar, introduzca la moneda en el interior de la
máquina y lleve una bola de chicle desde el bote contenedor hasta la rampa interna que acaba en la trampilla de salida. De metal o plástico.
• Tapa superior, base inferior, trasera (y laterales, si se añaden). De ma-dera.
• Listones para sujetar la estructura de la máquina. De madera.
Bocetos y croquis
Un boceto o croquis es un dibujo a mano alzada manteniendo las proporciones para mostrar una idea de diseño.
El aspecto exterior se puede inspirar en cualquier imagen de una má-quina de chicles. Estará formado por un bote contenedor de bolas de chicle, a poder ser transparente y con forma redondeada, y por una base con forma rectangular o cilíndrica donde alojaremos el mecanismo de la moneda.
El mecanismo interior estará formado por dos ruedas dentadas engra-nadas a 90°.
• La primera rueda, sujeta en la parte frontal, se accionará mediante una manivela. Será la encargada de transportar la moneda desde la ranura superior hasta el interior de la máquina. Con su giro arrastrará a la segunda rueda.
• La segunda rueda alojará un chicle y lo transportará hasta la parte trasera de la máquina, donde caerá por una rampa hasta la trampilla de salida.
Es necesario diseñar un mecanismo de trinquete que impida el giro de las ruedas si no se ha introducido ninguna moneda.
El punto de partida es elegir la moneda que habrá que introducir en la máquina para obtener un chicle. Vamos a utilizar una moneda de 10 cén-timos de euro, cuyo diámetro es de 20 mm aproximadamente.
Mecanismo de trinquete
Necesitamos un mecanismo que impida el giro de la manivela si no me-temos una moneda. El mecanismo de trinquete está formado por una rueda dentada o trinquete (1), una uñeta (2) y un soporte (3). Al meterse la uñeta en los huecos del trinquete, impide que este gire.
En nuestro proyecto podemos fabricar un trinquete con un solo hueco:
• Si este hueco es tapado por una moneda, la uñeta no bloqueará el giro.• Si no hay moneda, la uñeta entrará en este hueco y bloqueará el giro
de la rueda.
Boceto inicial del proyecto.
1
1
2
2
3
3
A
B
Mecanismo de trinquete.
33
Proyecto: máquina expendedora 1
Lo más sencillo es colocar ocho monedas formando un círculo, y luego retirar una dejando ese hueco para la moneda que tiene que introducir el cliente o la clienta. La uñeta la podemos fabricar con un palito depre-sor, como el usado por el personal sanitario. Para impedir el giro en el otro sentido, habrá que colocar una segunda uñeta en el lado izquierdo.
Las ocho monedas forman un octógono regular de lado 20 mm. Si cons-truimos el octógono y en cada vértice dibujamos una moneda, veremos que las ocho monedas quedan dentro de un círculo de 72 mm de diáme-tro, por lo que la pieza portadora de la moneda tiene que ser un poco mayor, por ejemplo de 80 mm de diámetro.
Pieza 1. Portadora de la moneda
SABER HACER
2. Trazar un octógono de 20 mm de lado
1. Lleva el segmento AB de 20 mm sobre una línea horizontal.
2. Traza la mediatriz de este segmento.
3. Con centro en M y radio MA, traza un arco de circunferencia hasta que corte a la mediatriz en N.
4. Con centro en N y radio NA, traza otro arco de circunferencia hasta que corte en O.
5. Con centro en O y radio OA, traza el círculo circunscrito al octaedro.
6. Lleva con el compás el lado de 20 mm sobre la circunferencia circunscrita para determinar el resto de los vértices.
7. Dibuja una circunferencia de 20 mm de diámetro (10 mm de radio) en cada vértice.
8. Dibuja la circunferencia exterior circunscrita a las monedas y comprueba que mide 72 mm.
A
AB
5
C
D
EF
G
HN
M
8080
72 72
O
B
34
Mecanismo de engranajes cónicos
El giro de la manivela ha de traducirse en un giro de la pieza portadora del chicle. Como el recipiente con los chicles está arriba en horizontal y la pieza portadora de la moneda unida a la manivela está en el lateral en vertical, ambas piezas forman un ángulo de 90°. Tenemos que utilizar un mecanismo de transmisión a 90°, como, por ejemplo, unos engrana-jes cónicos o unas ruedas de fricción a 90°.
En nuestro proyecto lo más apropiado es un mecanismo de rueda den-tada y linterna similar a los mecanismos que diseñó el gran Leonardo da Vinci.
1. Realiza una circunferencia de 60 mm de diámetro en las piezas 1, portadora de la moneda, y 2, portadora del chicle.
2. Divide esa circunferencia en 18 segmentos de 1 cm cada uno.3. Inserta en ellos sus correspondientes 18 palitos, que serán los dientes
de los engranajes.
Por tanto, la pieza portadora del chicle será un poco más grande, de 70 mm de diámetro, y llevará un alojamiento para el chicle de 20 mm de diámetro.
Pieza 2. Portadora del chicle
5
3
20
15
10
70
60
Transmisión entre ruedas dentadas basada en un diseño de Leonardo da Vinci.
Transmisión a 90 º.
Alojamiento para el chicle
Taladro
35
Proyecto: máquina expendedora 1
Pieza 4. Tapa superior
La tapa superior irá en horizontal, colocada a 90° y apoyada sobre la pieza frontal. Así sujeta el bote con los chicles. Bastará con que tenga unas medi-das de 120 mm × 90 mm.
Le practicaremos un agujero grande en forma de media circunferencia para facilitar que los chi-cles se introduzcan en la pieza portadora del chi-cle.
5
3
25
25
12
12
4065
120
120
95Pieza 3. Frontal
La pieza frontal bas-tará con que sea de 120 mm × 120 mm. Le practicaremos un agujero para intro-ducir la moneda y otro, de unos 25 mm, para que salga el chi-cle.
Casi en el centro rea-lizaremos un taladro para insertar el eje de la pieza portadora de la moneda. Observa el dibujo. Se ha subi-do 5 mm para permi-tir que el hueco por donde salga el chicle sea de 25 mm de alto.
También hemos mar-cado en el dibujo la posición de los ejes donde irán monta-das las uñetas de los mecanismos de trin-quete.
90
120
65
36
Pieza 5. Base inferior
En la parte inferior coloca-remos otra pieza de las mismas dimensiones que la «tapa superior», pero sin practicarle ningún tipo de agujero.
Pieza 6. Listones
Cortaremos tres listones de 120 mm de longitud con los que construiremos una estructura en forma de H entre la «tapa superior» y la «base inferior». Les prac-ticaremos unos taladros de 3 mm de diámetro para realizar el montaje con tor-nillos de métrica M3: 3 mm de grosor.
Pieza 7. Soporte de la portadora del chicle
La pieza portadora del chi-cle tiene que recogerlo del bote en la parte de delante y hacer que caiga por la parte de atrás, posición contraria. Para eso colocamos un so-porte circular con un aguje-ro de 20 mm. Al eje de este soporte irá sujeta la pieza portadora del chicle, y este eje irá fijo a los listones dis-puestos en forma de H.
90
120
10
120
110
5
3
120
120
4545
10 10
3 3
15
50
20
5
6.1 6.2 6.3
37
Proyecto: máquina expendedora 1
8Cuarta fase. Planificación
En esta fase vamos a elaborar la lista de tareas con la estimación del tiem-po que nos puede llevar cada una de ellas. En las que proceda pondre-mos las tareas previas que hay que realizar con anterioridad. Por ejem-plo, no podremos pintar una pieza sin antes haberla cortado y lijado.
N.º de tarea
Tarea a realizarTiempo
estimadoTareas previas
necesarias
1 Cortar y lijar la pieza 1, portadora de la moneda. 15 min
2 Cortar y lijar la pieza 2, portadora del chicle y agujero interior. 30 min
3 Taladrar y pegar los palillos en la pieza 1. 45 min 1
4 Taladrar y pegar los palillos en la pieza 2. 45 min 2
5 Pegar las 7 monedas tangentes en la pieza 1. 15 min 3
6 Cortar y pegar 4 círculos de cartón en la pieza 2. 45 min 4
7 Cortar y lijar la pieza 3, frontal y agujeros interiores. 30 min
8 Cortar y lijar la pieza 4, tapa superior y agujero interior. 30 min
9 Cortar y lijar la pieza 5, base inferior. 15 min
10 Cortar y taladrar los tres listones, piezas 6.1, 6.2 y 6.3. 60 min
11 Construir y montar los mecanismos de trinquete sobre la pieza 3. 60 min 5, 7
12 Construir y montar la manivela. 30 min 11
13 Pegar las tapas, piezas 4 y 5, al frontal. 30 min 7, 8, 9
14 Cortar y lijar la pieza 7: soporte de la portadora del chicle y agujero interior. 30 min
15 Montar sobre un eje la pieza 7: soporte de la portadora del chicle. 15 min 6, 10, 14
16 Ajustar y montar los listones en forma de H, engranar las ruedas dentadas. 30 min 12, 13, 15
17 Construir la rampa interior. 30 min 16
18 Cortar, lijar y montar los laterales. 30 min 13
19 Cortar y lijar la tapa trasera y preparar los anclajes para los tornillos. 30 min 13
20 Montar el bote de chicles. 30 min 13
21 Lijar y pintar. 30 min 18, 19
Las relaciones entre tareas se suelen representar con un diagrama de grafos como el siguiente, denominado diagrama PERT, donde se pue-de ver el camino más crítico, el que nos llevará más tiempo y en cuyas tareas no podremos retrasarnos, pues se retrasaría el proyecto entero:
1
18
11 12
3 5
2
14
16 17
4 6
20
7
8
9
10
13
1921 FinInicio
Estudiante 1
Estudiante 2
Estudiante 3
15
38
9Técnicas de trabajo
Técnicas de medida y marcado
El primer paso para realizar un buen trabajo es medir y marcar las pie-zas que vamos a construir. Dedica el tiempo necesario para ello.
SABER HACER
3. Aprovechar el material
1. Mide y comprueba que la escuadra está bien colocada antes de trazar.
2. Dibuja las piezas desde los bordes para aprovechar el material al máximo.
SABER HACER
4. Medir y marcar en una superficie metálica
Para trazar un círculo
1. Con la punta de trazar, marca el centro.
2. Mide el radio con la regla.
3. Marca el círculo con la bigotera.
Para trazar paralelas al borde
1. Mide el ancho con la regla.
2. Desliza la bigotera como se aprecia en el dibujo.
Material mal aprovechado Material bien aprovechado
Importante aprovechar el material colocando las piezas en los bordes y midiendo y cortando solo lo que se necesite.
PRESTA ATENCIÓN
Flexómetro. Es una cinta metálica graduada que se guarda enrollada por la acción de un muelle. Sirve para medir grandes longitudes (1 o 2 metros).
Regla y escuadra metálica. Son piezas metálicas planas y graduadas, la escuadra tiene además una pieza unida en ángulo recto de 90° para marcar y medir líneas perpendiculares y paralelas a los bordes de una tabla.
Lápiz de carpintero o rotulador indeleble. Usaremos el lápiz en la madera, papel y cartón, pero en plásticos o metales el lápiz no sirve y tendremos que usar el rotulador indeleble o rayar la superficie del material con una punta de trazar.
Punta de trazar y punzón. Se utilizan para marcar el material rayándolo, en casos en los que ni el lápiz ni el rotulador son efectivos. El punzón se utiliza más para marcar los centros de los taladros y hacer que no resbale la broca.
Compás o bigotera. Se utiliza para trazar círculos, una de sus puntas es una aguja metálica y la otra puede ser una mina de lápiz o también metálica, en cuyo caso se denomina bigotera y trazará los círculos o líneas paralelas a un borde de la tabla rayando el material.
En estas tareas utilizaremos las siguientes herramientas:
41
Proyecto: máquina expendedora 1
SABER HACER
Tornillo de banco
Sirve para sujetar piezas más pequeñas, como planchas metálicas o de plástico, varillas para limar o doblar la pieza sujeta en posición vertical u horizontal.
Alicates
Sirven para sujetar y doblar piezas pequeñas como alambres, varillas y tuercas. Hay alicates de formas muy diversas, pero para estas tareas de sujeción y doblado se utilizan:
• Alicates universales.
• Alicates de puntas planas o redondas.
Técnicas de sujeción y doblado
Una medida de seguridad importante es sujetar las piezas que vamos a cortar, limar o taladrar con útiles adecuados y nunca con las manos. De esta forma no te cortarás y tendrás las manos libres para manejar la herramienta.
En las tareas de sujeción utilizarás varias herramientas.
Gato o sargento
Sirve para sujetar tablas o listones a la mesa de trabajo y cortar en posi-ción horizontal. Los hay de gatillo o de rosca, según el sistema de fijado.
SABER HACER
5. Sujetar una pieza de madera con un gato o sargento
1. Mueve el tornillo sin fin para abrir el gato.
2. Coloca la pieza de modo que sobresalga la parte que quieres cortar.
3. Coloca un trozo de madera o plástico entre la pieza y la mordaza para no marcar la huella.
4. Luego aprieta el tornillo para sujetar bien antes de proceder a cortar.
6. Sujetar y doblar un alambre y una plancha
Alambre
Sujeta el alambre con los alicates y dale forma.
Plancha
1. Sujeta la plancha de metal al banco. Usa listones de madera para no dejar huella.
2. Golpea la plancha con un mazo.
MAL BIEN
42
10Quinta fase. Construcción y montaje
Construye las piezas de contrachapado
1. Dibuja con el compás sobre una tabla de contra-chapado un círculo de 80 mm de diámetro, otro de 70 mm y un tercero de 50 mm. Córtalos con ayuda de una segueta y luego lija bien los bordes.
2. En la pieza de 70 mm y en la de 50 mm, dibuja un círculo de 20 mm de diámetro en su interior a 15 mm del centro y córtalos con mucho cuidado con la segueta. Tendrás que hacer un taladro pre-viamente para poder meter el pelo de la segueta.
3. En las piezas de 80 mm y 70 mm, dibuja un círculo de 60 mm de diámetro y, sobre este, haz 18 marcas con el compás separadas 1 cm entre sí. Repasa es-tas marcas con un punzón y utiliza la taladradora para hacer agujeros de 2 o 3 mm de diámetro según sea el diámetro de los palillos que vas a utilizar.
4. Realiza los taladros de 5 mm de diámetro en el cen- tro de las tres piezas circulares para introducir los ejes. En la pieza de 80 mm, antes de hacer este ta-ladro dale la vuelta y dibuja un círculo de 72 mm de diámetro con el compás para tenerlo de referen-cia cuando vayamos a pegar las monedas.
5. Construye de igual manera la pieza 3, frontal, 4, tapa superior, y 5, base inferior. Utiliza contra-chapado, cortando los huecos y realizando los ta-ladros en los lugares marcados en los planos. Lue-go lija las piezas.
6. Corta tres listones iguales de 10 × 10 mm de 120 mm de longitud.
7. Realiza los taladros de 3 y 5 mm de diámetro mar-cados en los planos.
Pieza 1. Portadora de la moneda
8. Corta 18 palillos de 15 mm de longitud con unos alicates de corte y pégalos con cola en los agujeritos para construir la primera rueda.
9. Por la otra cara, coloca ocho monedas tangentes por el interior del círculo de 72 mm de diámetro y tangentes entre sí, y pega siete de ellas al contrachapado con cianocrilato.
10. Corta un trocito de unos 3 cm de eje, pero no lo pegues todavía a la pieza 1.
Pieza 2. Portadora del chicle
11. Corta otros 18 palillos de 15 mm de longitud con unos alicates de corte y pégalos con cola en los agujeritos para construir la segunda rueda.
12. Corta cuatro o cinco piezas de cartón de 70 mm y el agujero interior de 20 mm y pégalas apiladas a esta segunda rueda por el lado con-trario al de los palillos. Esto nos servirá de alojamiento para la bola de chicle.
13. Taladra todo el conjunto con la broca de 5 mm.
3
4 5
61 2
7
Pieza 1 Pieza 2
Pieza 1 Pieza 2
50
