MECANICA Y MECA-LOCURA

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3-12-2014

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PRIMERA EDICIÓN | H.M. Altamirano Aguilar

WICHICHO 'S

CORPORATION MECÁNICA Y MECA-LOCURA

NO SE LO PUEDE PERDER LA

INNOVACIÓN DE LA MECÁNICA DE

HOY EN DÍA EN VIDEOJUEGOS Y

NUESTRO TEMA EN MAYOR

INTERES EN REFEENTE A LA

AERONAUTICA

Cautivar a cada uno de nuestros lectores desde el más pequeño hasta el más grande de los

lectores, volviéndose entes importantes de esta revista para el surgimiento de esta revista para

que podamos aclarar todas las dudas, inconvenientes que todos tengamos sobre cada avance que

logra la mecánica con la ayuda de la tecnología en esta nueva era.

La Revista Mecánica y meca-locura, por su parte se constituirá como un ente información para de

personas interesadas en la ingeniería mecánica y sus especialistas.

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CREDITOS:

HUBERT MIHALY ALTAMIRANO

AGUILAR

COLABORADORES:

MARIO SEBASTIAN

BENALCÁZAR VILLEGAS

JUAN ANDRES SANTANA PEREZ

SILVIA KATHERINE GUZMÁN

REYES

DISEÑO Y DIGRAMACIÓN:

HUBERT MIHALY ALTAMIRANO

AGUILAR

[CONTENIDO]

5. IDEAS GUIA PARA EL

ESTUDIO DEL INGENIERO

6. EL LANZAMIENTO DE UN CONTROL SENSIBLE PARA EL MOVIMIENTO PARA LA CONSOLA PS3

7.TECNOLOGIA E INNOVACION DE LA INGENIERIA MECANICA Y OTRAS DICIPLINAS

8-11. LA AERONAUTICA APLICADA EN SISTEMAS PROPULSIVOS AERONAUTICOS.

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EDITORIAL ueridos lectores críticos de la manera más comedida

les doy una gran bienvenida a esta revista

ecuatoriana que se basa en las Innovaciones de la

ingeniería mecánica, esperemos que sea de su más

completo agrado, estamos comenzando y queremos crecer

en grande como otras revistas de gran aporte internacional

como Popular Mechanic, Ruedas y Tuercas.

Esperamos con sus con sus comentarios, sugerencias,

quejas aunque no muchas y eso si muchas felicitaciones por

Nuestro trabajo en nuestra pequeña empresa que

trataremos de hacerla crecer paso a paso, dando lo mejor

de nosotros en cada escrito, en cada comentario, recuerden

que esto depende de ustedes nuestros seguidores fieles.

Les damos un agradecimiento a su gran aceptación, y su

gusto por los metales.

Q

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IMPORTANTANCIA EN UN INGENIERO PARA LA

INNOVACION Y DESAROLLO

Es un profesionista que desarrolla soluciones integrales sostenibles en

campos emergentes de la ingeniería, tales como la nanotecnología, el uso

de fuentes alternas de energía, la bioinformática.

Su formación profunda en ciencias de la ingeniería, el desarrollo de

competencias de comunicación, liderazgo y visión internacional le

permiten trabajar en equipos interdisciplinarios para la gestión y

desarrollo de proyectos de innovación tecnológica que contribuyen al

aumento de la productividad y al mejoramiento del bienestar social

AREAS DE EMPLEO DE IN INGENIERO DE INNOVACION Y DESARROLLO

El Ingeniero en Innovación y Desarrollo tiene una perspectiva amplia e

integral de las ciencias y la ingeniería que le permite solucionar

problemas ingenieriles en diferentes sectores, especialmente en aquellas

empresas que promuevan el desarrollo de áreas emergentes.

Por el enfoque de la carrera, podrá desarrollarse como un ingeniero

innovador, analizando, diseñando e implementando nuevos procesos,

productos o servicios que aseguren la generación de valor en las

organizaciones, o bien, creando su propia empresa.

También podrá trabajar en centros de investigación y consultoría

Las empresas productoras de bienes y servicios ya sea del sector público

o privado emplean Ingenieros Mecánicos, tanto en áreas de diseño e

investigación industrial como en procesos productivos en niveles de

instalación mantenimiento y operación.

El campo de Ingeniería Mecánica está en sectores importantes como:

La Industria Automotriz de Ensamble y Producción en partes. La Industria Metal Mecánica. La Industria Química y Petroquímica. La Industria de Producción de Electrodomésticos. En Investigación, en Diseño, en Manufactura. Servicios. Docencia

Para comenzar

sobre las ideas a

que se refiere el

estudio de la

Ingeniería

tomemos en

cuenta estos

parámetros:

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2

“PARA LOS MAS PEQUEÑOS DEL HOGAR”

INNOVACIONES TECNOLOGICAS

ony lanza un

control

sensible al

movimiento

para consola PS3

en la GDC

Según anunció el fabricante

japonés, el dispositivo será

distribuido para finales del 2010.

El PlaystationMove fue presentado

al margen de la Conferencia de

Desarrolladores de Videojuegos

(GDC, por su sigla en inglés),

principal encuentro mundial de los

videojuegos organizado cada año en

San Francisco, Estados Unidos.

"Queremos creer que se trata de la

nueva generación de juegos

sensibles a los movimientos",

declaró Peter Dille, vicepresidente

de PlayStation Network.

"Nintendo hizo un buen trabajo al

popularizar los juegos sensibles a

los movimientos", añadió Dille,

estimando que la "transición" de la

Wii a la PS31 se hará de forma

"bastante natural".

En el mercado de los controles

sensibles al movimiento, dominado

por la consola Wii de Nintendo2, el

PlaystationMove de Sony no será el

único competidor pues Microsoft

alista el Project Natal para Xbox,

donde el control del juego será la

persona misma.

Sony no reveló el precio de su

nuevo producto, pero indicó que

será vendido junto con un

videojuego y una cámara por menos

de 100 dólares.

1Consola de videojuegos creada por Sony 2 Empresa de videojuegos y consola de videojuegos creadora de la consola Wii

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S

Tecnología e innovación

Desde la ingeniería mecánica, pasando por sistemas TI hasta la

microelectrónica y nanotecnología, Alemania sienta nuevas bases

mundiales en las innovadoras disciplinas.

El campo de tecnología e innovación incluye disciplinas de desarrollo

y construcción que son interdisciplinarias: desde la ingeniería

mecánica y tecnologías de información y comunicación, pasando por

las tecnologías ópticas, técnica de sistemas y microelectrónica hasta

la tecnología de automatización, la electrónica funcional y la

nanotecnología. Gracias a una red de institutos de investigación de

renombre mundial, al concurso sobre clusters alemanes de excelencia

e iniciativas de fulgor mundial, Alemania fortalece su posición

pionera y ofrece el marco ideal para reuniones. Algunos ejemplos: la

iniciativa OpTecBB, en la que empresas y entidades dedicadas a la

investigación de Berlín y Brandeburgo van juntas por nuevos caminos

para el aprovechamiento y uso de las tecnología ópticas. El centro de

investigación de Hannover o ProduktionstechnischeZentrum

Hannover (PZH), que aúna numerosas organizaciones investigadoras

en una superficie de 20.000 m²; o la región Rin-Meno-Neckar

considerada el "Silicon Valley de Europa y SiliconSaxony en la

región de Dresde, el mayor conjunto de empresas activas en el ámbito

de la microelectrónica y los semiconductores. Semicon Europa, feria

que se celebra anualmente en Dresde, es la mayor feria internacional

de este sector industrial. Hannover de nuevo invita anualmente a la

feria CeBITy a la Hannover Messe (Feria Anual de Hannover), en la

que se presentan tantas innovaciones como en ningún otro lugar del

mundo.

Alemania no sólo se encuentra entre los cuatro mejores

emplazamientos de nanotecnología del mundo, sino que es, además,

“campeona mundial de las exportaciones” con una tasa del 19,1% en

el sector de la construcción de maquinaria y plantas. La

microelectrónica es el sector industrial que experimenta el

crecimiento más rápido. El mercado de la tecnología de información y

comunicación es, con una tasa del 5,5 %, el cuarto mercado más

grande del mundo.

Campo de competencia tecnología e innovación:

Berlín, Braunschweig, Darmstadt, Dresden, Düsseldorf, Erfurt,

Friburgo, Hamburgo, Hannover, Karlsruhe, Colonia, Mainz,

Mannheim, Múnich, Muenster, Núremberg, Osnabrück, Stuttgart,

Weimar

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AERONÁUTICA

Sistemas

propulsivos

aeronáuticos

La historia de la aviación va íntimamente

ligada a los sistemas de propulsión

aeronáuticos. Dichos sistemas, los

motores, permiten suministrar el empuje

necesario para crear una velocidad tal que

la aeronave se sustente en el aire.

Básicamente en propulsión aeronáutica se

utilizan todos los tipos de motores

térmicos que existen, también se utilizan

en las aeronaves motores eléctricos pero

su uso se restringe a actividades de menor

potencia que la de la propulsión, tales

como motores de arranque o el

movimiento de algunos sistemas menores

(de momento, aunque hay mucha

inversión destinada a la investigación de

motores eléctricos para suministrar

empuje a las aeronaves).

Los tipos de motores más utilizados en la

propulsión aeronáutica son: motor

alternativo y el motor de reacción.

El motor alternativo es el de pistones de

cuatro tiempos, típico de los coches,

motos y barcos y se utiliza en algunos

aviones pequeños, avionetas y

helicópteros. No proporciona gran empuje

y en general su eficiencia disminuye

mucho con la velocidad y la altura. Hasta

la segunda guerra mundial este es el único

motor utilizado en las aeronaves. La

técnica de propulsión consiste

básicamente en obtener potencia del

motor alternativo, transmitirla a un eje, el

cual iba solidariamente unido a una hélice

tallada de tal forma que diera la máxima

eficiencia para su perfil típico de

velocidades. Esta hélice es en último

término, la responsable de la propulsión

ya con su movimiento empuja al aire

hacia detrás del avión y como reacción el

avión se mueve hacia delante.

El motor más usado en aeronaves desde

que nace en la segunda guerra mundial es

el motor de reacción. Los motores de

reacción se pueden clasificar de la

siguiente forma:

Motores de reacción formados por:

• Motores no autónomos

(Aeroreactores): necesitan masas

exteriores al sistema para propulsarse

(aire).

Con sistema de

compresión:

Sin sistema de

compresión:

- turborreactor

- turbohélice

- turbofán

- con postcombustión

- estatorreactor

- pulsorreactor

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• Motores autónomos (motores cohete):

no necesitan ningún aporte de masa

exterior para propulsarse y por lo tanto

eyectan una parte de su propia masa al

exterior en el sentido contrario al de su

movimiento.

- propulsión química

- propulsión nuclear

- propulsión eléctrica

- propulsión iónica

Básicamente, el ciclo termodinámico que

utilizan los aerorreactores para funcionar

es siguiente: se toma aire del exterior a

través del difusor, se comprime en el

compresor, se le hace pasar por la cámara

de combustión mezclado con combustible

y se quema para elevar la temperatura y

presión, a continuación, pasa por la

turbina donde disminuye la presión y

temperatura a cambio de proporcionar la

potencia mecánica para mover el

compresor, y finalmente se expulsa a gran

velocidad a través de la tobera. Lo que

dice la ecuación de la cantidad de

movimiento aplicada al aerorreactor es

que la diferencia de velocidades del fluido

(aire) entre la entrada y la salida da lugar

a una fuerza, que es el empuje que

permite el movimiento de la aeronave: E=

(G + c)Vs – G Vo , donde E es el empuje,

G y c son gasto másico, es decir, la masa

de aire y combustible que el motor

consume por unidad de tiempo, y Vo y Vs

son la velocidad de entrada y salida de los

gases del aerorreactor. Por tanto, este

proceso en el cual se eleva la presión y

temperatura del aire para eyectarlo a gran

velocidad, tiene como consecuencia la

generación de la fuerza necesaria para

mover la aeronave.

Turborreactor: es el más simple de los

aerorreactores, tiene las partes ya

comentadas antes: compresor, cámara de

combustión, turbina y tobera. La turbina

se instala en la zona de expansión de los

gases y su función es restar potencia a los

gases de salida empleándola en mover

gratis (sin consumo) el compresor y

disminuir el consumo de combustible. En

la imagen 2 se puede observar un

turborreactor típico.

Turbohélice: se trata de un turborreactor

al que se le ha incorporado una hélice.

Normalmente en la turbina se tiene

exceso de potencia que se invierte en

mover además del compresor, la hélice

(utilizando reductores de revoluciones,

pues la hélice trabaja a menores

velocidades que la turbina). La hélice es

un sistema de rendimiento alto, en torno a

0,8, que genera tracción y aumenta el

empuje. Hay que tener cuidado en el

diseño de la hélice dado que si la longitud

de la pala es grande (lo cual es necesario

para obtener tracción) se producen

velocidades supersónicas en la punta de la

pala que producen mucha resistencia

aerodinámica y además se comprime

poco el aire y baja la tracción. El rango de

velocidades en que se utilizan motores

turbohélices es en el subsónico bajo

(hasta M= 0.6) que serían 400-500 km/h

dependiendo de la altura.

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Turbofán: se trata de otra variante de

turborreactor al que se le añade un fan

(ventilador en inglés), cuya función es

similar a la de la hélice en el TH, generar

mayor empuje, pero la diferencia reside

en que el fan va encapsulado dentro del

motor y da lugar a dos flujos el primario y

el secundario, cada uno con su propio

ciclo y generando su propio empuje. El

flujo primario evoluciona igual que en el

turborreactor mientras que el flujo

secundario pasa por la entrada, fan y

tobera de salida. Hay dos tipos de

turbofanes: los que tienen el fan en serie

(antes del compresor) y los que tienen el

fan en paralelo, después de la turbina. Los

primeros son los más utilizados y en ellos

el fan colabora en la compresión,

mientras que en los de fan paralelo

colabora en la expansión, en la extracción

de energía. Este tipo de motor se utiliza

en el rango de velocidades del subsónico

alto en torno a M=0.8.

Postcombustión: la postcombustión

consiste en quemar de nuevo los gases

justo antes de la salida para generar

mayor impulso. Se utiliza en aviones

militares y se usa en momentos

determinados en que las necesidades

propulsivas son excepcionales. El precio

que se paga por el encendido del

postcombustor es un consumo de

combustible muy alto.

Otra forma de aumentar el empuje es

añadir vapor de agua en alguna parte del

ciclo para aumentar el gasto.

Estatorreactor: se trata de otro motor de

reacción que carece de compresores y

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turbinas. El aire es comprimido por la

geometría del motor y pasa directamente

a la cámara de combustión donde se

quema, y de aquí ya a la tobera de salida,

para ser expulsado a gran velocidad.

Pulsorreactor: motor que tampoco

consta de turbina ni compresor; el aire

entra y se le mezcla con el combustible a

través de un conjunto de válvulas e

inyectores, y acto seguido pasa a la

cámara de combustión donde se quema y

ya se eyectan los gases al exterior, como

se observa en la figura. El combustor

actúa de forma intermitente, se enciende y

apaga continuamente, por eso se

denomina pulsorreactor, porque

combustiona de forma pulsada.

Los motores cohete, como se comentó

anteriormente son motores autónomos

que expulsan su propia masa para su

propulsión.

Los motores cohete se diferencian en su

sistema de combustión, los de propulsión

química simplemente se mezcla dos

reactivos y los productos de la mezcla dan

lugar a gases que son eyectados a gran

velocidad. Los de propulsión nuclear usan

un reactivo nuclear para generar la

potencia. Los de propulsión eléctrica

consiguen la combustión haciendo pasar

una corriente eléctrica en presencia del

combustible. Los de propulsión iónica

consisten en generar iones a través de

reacción química y acelerarlos

haciéndolos pasar por campos

magnéticos, antes de la eyección.

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