FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

SEMESTRE 2015-I

FÍSICA III

PROYECTO FINAL

ASCENSOR ELÉCTRICO

DOCENTE:

JUSTO VLADIMIR TUÑOQUE GUTIERREZ

INTEGRANTES:

CHUCAS REQUEJO MILAGROS FIORELLA GUEVARA MUSAYON CHRISTINA

RESUMEN:

Los sistemas electromecánicos son utilizados en casi todas partes y principalmente consta de la transformación de energía eléctrica a mecánica como lo son los motores eléctricos que rigen energía potencial eléctrica y la transforman mediante una fuerza electromagnética en un movimiento rotacional para realizar un trabajo

OBJETIVOS:

Diseñar y construir un prototipo a pequeñas escalas de un ascensor eléctrico partiendo de las especificaciones, los materiales y dimensiones, donde se empleen conceptos de física de campos, ya sean eléctricos, magnéticos o ambos

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Conseguir mediante un motor eléctrico y un sistema de transmisión de potencia el movimiento vertical que se necesita

Aumentar la fuerza de levantamiento de cargas y reducir las RPM del motor mediante el sistema de transmisión de potencia

INTRODUCCIÓN

PUENTE H

Un puente H o un puente en H es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes H están disponibles con circuitos integrados, pero también pueden construirse a partir de componentes discretos.

MOVIMIENTO DE CARGAS Y CORRIENTE ELECTRICALa presencia de un campo eléctrico permanente en el seno de un conductor es la causa del movimiento continuado de las cargas libres

El sentido de la corriente eléctrica depende no solo del signo de la diferencia del potencial, sino también del signo de los elementos portadores de carga o cargas móviles presentes en el conductor.

EL VOLTAJE:Para que circule una corriente por un circuito es necesario proporcional al mismo una fuerza electromotriz, tensión o voltaje a sus bornes

LA RESISTENCIA:Es la oposición que pone un medio al movimiento de los electrones (o corriente)

INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELECTRICA:Junto a la idea de movimiento de partículas, la noción de corriente eléctrica lleva asociada la de transporte de carga eléctrica de un punto a otro

I= q/t

MOTOR ELECTRICOEs una maquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas

FUNCIONAMIENTO:Los motores de corriente alterna y de corriente directa se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el cual circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, este tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción de campo magnético

CONSTRUCCION DEL ASCENSOR ELÉCTRICO

MATERIALES:ASCENSOR:

- Maderas - 1clavo - 2 palos de helado - 2 alambres de 26 centímetros cada uno - Motorreductor - Pegamento o silicona - Hilo delgado - 2 pilas

MOTORREDUCTOR

Engranajes Alambres a la medida de los engranajes 1 motor pequeño 2 tablillas

PUENTE H

-Protoboard -4 transistores 2N2222A - 4 resistencias de 1k - 2 pulsadores - Cables - Batería de 9 voltios

EXPLICACION:

ASCENSOR:

Se empieza pegando las maderas por ambos lados, luego se forma la cabina igual pegando con silicona formando un cajón luego se crean unas poleas de madera cada uno tiene que tener un agujero en el centro se intruce un clavo se pega y luego se une con los soportes de la polea este va pegado al acensor y tiene que girar sin problemas, luego con dos palitos de helado se hacen un agujero en casa extremo se corta los extremos estos van pegados a la cabina en cada lado luego se introduce un alambre de menor grosor que el agujero por ambos lados se coloca debajo de la cabina un trozo de madera para que este pueda subir y bajar sin ningún problema, se pega el motoreductor en la parte de atrás del ascensor con el eje en el centro de la madera, con un hilo delgado se pega en medio del techo de la cabinadel ascensor, se pasa el hilo por el agujero que se encuentra en la parte de arriba, se pasa el hilo por la polea y se lleva el hilo hacia el eje del moto reductor y se pega luego se prueba con dos pilas conectadas en serie y se ve como la cabina del ascensor se desplaza hacia arriba, para controlarlo de mejor manera se conecta a un circuito de puente H.

PUENTE H

Se tiene el protobar empezamos poniendo los transistores con los números viendo hacia nosotros, colocamos el segundo transistor y asi con el tercero y cuarto se conecta cualquiera de las patas de la resistencia hacia la base de un transistor y asi con los otro mas hacemos un puente desde la pata que hace falta conectar de la resistencia hacia la pata de la resistencia del cuarto transistor hacemos lo mismo del segundo transistor hacia el tercer transistor, hacemos un puente del emisor primer transistor hacia el emisor del tercer transistor y asi se unen de acuerdo al modelo que hayamos creado luego se coloca los pulsadores en cada punto antes de colocarlo se doblan las patas de las esquinas opuestas se unen las patas

y se empiezan hacer los puentes hacia los transistores al final se conecta la batería de 9 voltios positivo con positivo y negativo con negativo.

Cuando conectamos un motor como en el gráfico de la figura 1, girará en un sentido u otro, o se parará según la combinación de los interruptores, el puente H hace lo mismo con la diferencia de que el control se realizará digitalmente y los interruptores mecánicos se reemplazarán por transistores PNP y NPN. De modo que se puede controlar el motor de una forma muy precisa, y con cambios giro/parada a una velocidad muy elevada, pudiendo controlar la velocidad de giro por una señal PWM (Pulse Width Modulation o Modulación por Ancho de Pulsos).

MOTORREDUCTOR:

Se colocan los engranajes en un trozo de madera se hace un agujero para el alambre mantenga al engranaje se une con otro trozo de madera para que tenga mayor soporte al lado de los engranajes se hace otro agujero para que se ponga el eje del motor, antes de poner el ultimo engranaje se une al alambre con un poco de pegamento, se prueba con una batería se unen los cables de ambos lados reduce la velocidad y aumenta la fuerza

Supongamos que la rueda “A” de la fig.1 tiene un diámetro de 5 cm. Su perímetro será entonces de 5 x 3.1416 = 15.71 cm. El perímetro es la longitud total del envolvente de la rueda. Una rueda “B” de 15 cm de

diámetro y 47.13 cm de perímetro (15 x 3.1416) está haciendo contacto con el perímetro de la rueda “A” (fig 2)

 

CONCEPTO DE RELACIÓN DE REDUCCIÓN EN UN MOTORREDUCTOR

En la fig 3 , cuando gira la rueda “A” hará que a su vez gire la rueda “B” pero sucederá que por cada tres vueltas que dé “A”, la rueda “B” solamente dará una vuelta, esto es, el diámetro de “B” dividido por el diámetro de “A” (15/5 = 3). Este número 3 será la relación de reducción de este reductor o motorreductor elemental y se indica como 3:1

Con esta simple combinación se ha logrado disminuir la velocidad de rotación de la rueda “B” a la tercera parte de la velocidad de la rueda “A”. Si a la combinación de ruedas antes descrito encadenamos otras ruedas adicionales entonces cada vez lograremos una velocidad cada vez menor hasta donde sea necesario para la aplicación y puede ser 6:1, 30:1, 100:1 o aún mayor para lograr velocidades muy pequeñas que se pudieran necesitar y que, por ejemplo, la rueda “A” tuviera que girar cientos de veces para que la última rueda girara una sola vez. En este caso tendremos un motorreductor de varios trenes de reducción, entendiendo como 1 tren de reducción a un par de ruedas. Con 6 ruedas tendríamos tres trenes de engranes.

Con este sistema de reducción no solamente disminuimos la velocidad de “B” a un giro más lento que es útil para la mayoría de las aplicaciones sino que al mismo tiempo estaremos aumentado el “par” o “torque” en la última rueda del motorreductor que generalmente se conoce como la rueda de salida a la que va ensamblada la “flecha de salida” del reductor o motorreductor.

 

CONCEPTO DE PAR O TORQUE EN UN MOTORREDUCTOR

El “torque” o “par” es una fuerza de giro; Por ejemplo la fuerza de giro de la flecha de salida del motorreductor; es también la fuerza de giro en la flecha de un motor. No es simplemente una fuerza expresada en kilogramos, libras, onzas, Newton, etc.; tampoco es una potencia en HP o en Kilowatts. Es un fuerza de giro cuyas unidades son kilogramos – metro, o libra – pie, o libras – pulgada, o Newton – metro, etc.

CONCLUSIONES:

El siguiente proyecto trata sobre los tipos de corriente eléctrica, el ascensor eléctrico y su funcionamiento, luego de culminar el trabajo llegamos a la conclusión de la importancia que tiene la electricidad en la vida diaria

En el trabajo pudimos darnos cuenta que la corriente no es estable por lo que depende de su intensidad y eso se lo puede comprobar por medio de los diferentes aparatos de medida

Los diferentes tipos de corriente que hemos visto durante el trabajo nos presentan amplias ventajas y desventajas pero todos son muy utilizados y de acuerdo al trabajo o función para el que se los cree estos rendirán eficientemente

RECOMENDACIONES:

Es recomendable que al utilizar cualquier tipo de conexiones los conductores que se utilicen sean los adecuados porque de lo contrario estos pueden sobrecalentarse

Se recomienda que el voltaje de la batería sea proporcional al del motor para garantizar un buen funcionamiento

ANEXOS