http://www.uv.es/ocw/ocwsecundaria/index.html Modificado por Ginés Ibáñez Mompeán

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TECNOLOGÍA: PROYECTO PUENTE LEVADIZO

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA: Somos los arquitectos del ayuntamiento de una ciudad que se encuentra limitada por un río que impide que siga expandiéndose. Por otra parte este río soporta un importante tráfico fluvial de mercancías. Además, en las proximidades existe una factoría de vehículos que puede dar trabajo a gran parte de la población si salvan este escollo. PROBLEMA 1: Ciudad limitada por un río

SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES Túnel por debajo del río No hay impacto visual Coste excesivamente

elevado Buscar la expansión por otra dirección.

No soluciona del todo el problema, sino que lo desvía

Puente que cruce el río Coste aceptable Impacto visual Solución adoptada: Puente que cruce el río

PROBLEMA 2: El río soporta tráfico fluvial SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES

Elevar la altura del puente

Podemos utilizar un puente fijo

Debería tener una rampa con elevada inclinación

Puente tipo ascensor Puente fijo Ralentización excesiva del tráfico

Puente levadizo Se podrá elevar según condiciones del tráfico fluvial y terrestre

mayor coste y complejidad

Solución adoptada: Puente levadizo

PROBLEMA 3: Regulación del tráfico SOLUCIÓN VENTAJAS INCONVENIENTES

Policía que regule el tráfico de vehículos

No hace falta instalación de ningún mecanismo de control

Mayor plantilla del Ayuntamiento

Colocación de semáforos

Regula el tráfico automáticamente

No se adapta a las condiciones puntuales que se puedan producir

Colocación de barreras Aseguran que todos los vehículos se detendrán

Mayor coste de instalación y mantenimiento

Solución adoptada: No se ha realizado en este proyecto.

BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN Aportar información sobre problemas semejantes planteados en otras ciudades.

Ejemplo 1º

Ejemplo 2º

Ejemplo 3º

Golden Gate (puente colgante)

Ejemplo 4º

Tower Bridge (puente levadizo)

Ejemplo 5º

Puente Rio Antirio (puente atirantado)

DISEÑO DE LA IDEA INDIVIDUAL

A continuación se pretende que cada uno de los técnicos nos metamos en

nuestro despacho y generemos ideas individuales para la posible solución,

aportando bocetos de conjunto, croquis de conjunto, croquis de las partes....

• Boceto : es un primer apunte que refleja a grandes rasgos los

elementos fundamentales de un proyecto y suele contener la idea

principal.

• Croquis: Es la representación gráfica definitiva y detallada de las ideas

esbozadas en el boceto. Contiene las dimensiones, materiales, forma de

unión de las piezas, etc.

PUESTA EN COMÚN Y DESARROLLO DE LA MEJOR SOLUCIÓN

Ahora realizaremos una puesta en común de las ideas generadas por cada

uno, escogiendo la mejor idea o los aspectos más interesantes de

cada uno.

Para ello realizaremos un cuadro de evaluación según diversos parámetros:

Técnico 1 Técnico 2 Técnico 3 Técnico 4

Diseño

Sencillez

Coste

Total

DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN

Ha llegado el momento de determinar cómo va a ser nuestro proyecto. Antes

de iniciar su construcción tenemos que saber cómo vamos a realizar cada una

de las piezas que lo componen. El dibujo es un primer ensayo de

construcción. Un buen truco consiste en representar las piezas en el orden en

que las vamos a fabricar, y plantearnos, antes de dibujar cada una, cómo la

uniríamos a lo que ya hemos representado.

Los tipos de dibujos que podemos utilizar son:

• Vistas de conjunto.

• Alzado, planta y perfil.

• Detalles de piezas y uniones.

• Despieces.

PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO DEL GRUPO Una vez diseñada la solución pasamos a planificar todo el proceso de fabricación, donde incluiremos lista de piezas, hoja de proceso y de proceso de montaje. Diseñad estos documentos basándoos en las operaciones, tiempo, reparto de tareas, herramientas, materiales necesarios, plan de trabajo y duración; y por último el presupuesto.

En este apartado colocaremos todas las piezas que nos harán falta para

nuestro proyecto, fijaos que asignaremos a cada pieza un número para que

sea más fácil trabajar con ellas.

Nº Denominación Nº de piezas

Material Dimensiones (mm)

1 Base del puente 1 Aglomerado de 10mm

300x200

2 Pilares de puente 2 Listón de pino

10x10mm 300

3 Travesero superior pilares

1 Listón de pino 10x10mm

130

4 Soportes pilares 4 Listón de pino

10x10mm 60

5 Varilla redonda 1 Varilla madera Ø4mm 150

6 Varilla redonda 2 Varilla madera Ø4mm

40

7 Plataforma levadiza 1 Tablero de DM

4mm 150x100

8 Barandilla puente 6 Varilla madera Ø4mm

300

9 Listón soporte plataforma

2 Listón de pino 10x10mm

100

10 Plataforma fija 2 Tablero de DM

4mm 100x50

11 Pilares plataforma fija 4 Varilla de pino Ø3mm 300

12 Polea 2 Polea plástico 35 13 Cable 1 Hilo de nylon 2000 14 Cáncamo hembrilla 4 Acero 16x30 15 Pilar torno 2 Listón pino

20x10mm 60

16 Torno 1 Varilla roscada M4 150

17 Alargador de ejes

2 Empalme entre ejes latón Ø4mm

20

18 Manivela 1 Acero Ø4mm 190 19 Tuerca 4 Acero M4 Ø4

Antes de comenzar a construir nuestro objeto, debemos saber cuál va a ser el

proceso de fabricación. Tendremos que considerar qué piezas se necesitan

primero, cuáles podemos ir fabricando al mismo tiempo que construimos, qué

materiales necesitamos en cada momento... Para no cometer errores

realizaremos una tabla que contendrá las siguientes características:

1. Secuencia de tareas: ¿qué pieza vamos a fabricar primero?.

2. Secuencia de operaciones: para conseguir esa pieza, ¿qué operaciones

debemos realizar y en qué orden (mirar apartado herramientas)?.

3. Recursos materiales: ¿La pieza es de madera?, ¿es metálica?.

4. Máquinas y herramientas: Poner en orden de utilización las

herramientas necesarias para obtener la pieza.

5. Tiempo aproximado: ¿Cuánto tiempo crees que tardarás en lograr la

pieza?.

6. Encargado: ¿qué componente del grupo hará esa pieza?.

Esta hoja de procesos no está completa, pero te puede dar una idea de cómo

se hace.

Tareas

(Nº pieza)

Secuencia de operaciones

Recursos materiales

Máquina y herramientas

Tiempo aproximado

Encargado

Base del proyecto

Pieza 1

Medir

Marcar

Cortar

Lijar

Tablero de aglomerado

-Regla metálica

-Lápiz

-Serrucho de costilla

-Sargento

-Tornillo de banco

-Escofina

30 min

Barandilla del

puente

Pieza 8

Medir

Marcar

Cortar

Lijar

Pegar

Varilla de madera de Ø4mm

-Cinta métrica

-Lápiz

-Sierra de marquetería

-Papel de lija

-Cola blanca

40 min

Pilares del

puente

Pieza 2-4

Medir

Marcar

Cortar

Perforar

Lijar

Listón de pino cuadrado de 10mm

-Regla metálica

-Lápiz

-Sierra de ingletes

-Tornillo de banco

-Papel de lija

-Taladro

40 min

-Broca de madera de Ø4mm

-Sargento La hoja de procesos de montaje describe el orden en que se deben de montar

las piezas. Esta hoja es importante para evitar pérdidas de tiempo en

desmontar partes ya montadas que son posteriores a otras.

FASE Nº: Indica el número de fase ordenada según el orden de montaje

Descripción: Describimos la operación de montaje que reailizamos, cuando

se pone un guión entre números, por ejemplo 1-4, quiere decir que abarca de

la pieza 1 a la pieza 4.

Tiempo: Tiempo estimado que tardaremos en montarlo.

FASE Nº Descripción Tiempo 1 Montaje estructura fija del

puente

• Piezas 1,10,11(usando cola de madera)

35 min

2 Montaje estructura levadiza del puente

• Piezas 1-4 (usando cola madera o termofusible)

• Piezas 6-9 (al mismo tiempo que la anterior ya que la pieza 6 pasa entre medias de la 2)

• Piezas 5,12 (atravesando pieza 2 unidas por cola termofusible)

40 min

3 Montaje manivela-torno

• Piezas 16-18 (por presión de 17 sobre 16 y 18)

20 min

4 Unión cable a cáncamo y acople a manivela de accionamiento

• Piezas 13,14,17 (mediante nudo)

20 min

El presupuesto de fabricación de un objeto sirve para calcular su coste de

modo bastante aproximado y con antelación.

Para elaborar el presupuesto, debemos conocer el precio y la cantidad de los

materiales que vamos a utilizar. El precio de los materiales puede venir

especificado según distintas formas de medida: por unidad, superficie, peso,

longitud,...etc. En cada caso adecuaremos la cantidad que necesitemos utilizar

al modo de indicar el precio que nos den.

Concepto Cantidad Precio Unitario

Precio total

m2 tablero de aglomerado de 10mm de espesor

0,07m2 7,36€/m2 0,51

m2 tablero de fibras DM de 4mm de espesor

0,05m2 0,50€/m2 0,03

m. lineal listón de pino de 10x10mm

1m 0,94€/m 0,94

Bolsa 30 varillas de madera de 300mm de longitud xØ4mm

8und. 0,90€/bolsa 0,24

Bolsa 30 varillas de madera de 300mm de longitud xØ3mm

4und. 0,90€/bolsa 0,12

m. lineal listón de pino de 20x10mm

0,2m 0,25€/m 0,05

m. lineal varilla roscada Ø4mm

0,2m 1,16€/m 0,23

Tuerca M4 4und. 0,02€/udad. 0,08 Empalme entre ejes Ø4mm 2und. 1,39€/udad. 2,78 m. lineal acero Ø4mm 0,25m 0,50€/m 0,13 Polea plástico Ø33mm-Ø4mm

2und. 0,58€/udad. 1,16

Bote cola blanca 375ml 1/4 bote

3,34€/bote 0,835

Total sin IVA

7,11

IVA (16%) 1,14 TOTAL 8,25

CONSTRUCCIÓN

Seguidamente pasamos al taller para ponernos manos a la obra con la

construcción de la idea diseñada y planificada en su totalidad.

Debemos actuar acorde con el reparto de tareas realizado, corrigiendo la

planificación si resulta necesario y finalmente realizando el montaje de las

partes según la hoja de procesos.

Prestaremos una gran atención en el respeto de las normas de seguridad en

el manejo de materiales, herramientas y máquinas.

Día 1: Construcción de la base sobre la que vamos a realizar el proyecto y de

las plataformas fijas.

1. Marcamos el tablero de aglomerado para obtener la base de 300x200mm.

2. Cortar el tablero con el serrucho de costilla.

3. A un lado de la base taladramos cuatro agujeros de 3mm de diámetro para

colocar en ellos los pilares de la base fija . Concretamente en los vértices

de un rectángulo interior de 80x40mm.

4. Pegar los pilares a la base con cola blanca.

5. Construcción de las plataformas fijas. Cortar dos piezas rectangulares de

dimensiones 100x50mm .

6. Perforar las dos piezas en la misma posición que hemos realizado las

perforaciones en la base.

7. Pasar las piezas por los pilares colocando la primera plataforma a

110mm de la base y la otra en la parte superior a 220mm de la base.

8. Añadir a la primera plataforma un tope que aguantará la hoja del puente.

El tope lo hacemos con un trozo de listón de pino y un resto de tablero de DM,

como se puede ver en la foto.

Día 2: Construcción de la barandilla de nuestro puente.

1.Haremos una plantilla del dibujo de la barandilla en papel, ésta tendrá

unas dimensiones de 150mm en la base y 100mm en la superior.

2. Dividimos la barandilla inferior en tres partes y la superior en dos,

unimos las marcas y obtendremos la plantilla perfecta de nuestra

barandilla.

3. Ahora a partir de varillas de madera de 4mm de diámetro cortaremos 2

trozos de 150mm, 5 más de 100mm y 12 de 65mm para completar la

estructura triangulada.

4. Unimos las varillas sobre la plantilla con cola de madera formando así las

barandillas del puente, después las pegamos en la plataforma móvil del

puente

5.Colocamos transversalmente tres varillas más de 100mm de longitud que

fijen los dos laterales.

Día 3: Colocación de dos listones de 100x10mm en la parte inferior de la

plataforma.

Ya tenemos construida la estructura triangulada que soportará las cargas

en la plataforma móvil, ahora le colocaremos dos listones de 100x10mm en la

parte inferior de la plataforma con dos funciones distintas.

Una de ellas nos servirá de eje de giro del puente al elevarse y la otra para

colocar los cáncamos de donde tirará el cable que subirá la plataforma.

1. Cortar dos trozos de listón de pino de 100x10x10mm.

2. Perforar uno de los dos trozos resultantes unos 20mm de profundidad en

cada uno de sus extremos con una broca de 4mm de diámetro.

3. Colocar dos varillas de unos 40mm en los agujeros realizados.

4. Pegar con cola blanca de forma que exteriormente sobresalgan sólo unos

20mm de la varilla por cada lado.

5. En el otro trozo de 100mm le colocaremos un cáncamo en cada extremo.

6. Pegar ambos listones a la plataforma móvil.

Día 4: Construir los pilares del puente y el travesero que los unirá.

1. Los pilares son listones de pino de 300x10x10mm en los que haremos con

el taladro dos agujeros a las medidas que se indican en el dibujo para pasar el

eje de la plataforma y el eje de las poleas.

Muy importante utilizar brocas específicas de madera ya que el espacio que

tenemos es limitado, sólo 10mm.

2. Una vez cortadas y realizados los orificios, cortaremos el travesero y dos

apoyos por pilar para que se sustenten mejor. Los apoyos los cortaremos con

la sierra de ingletes a 45º.

Día 5: Montaje de los pilares del puente junto a los apoyos y la

plataforma móvil.

Para realizar esta operación lo debemos tener todo preparado ya que habrá

que colocar distintas piezas en el lugar exacto a la vez.

1.Señalar con lápiz la posición de los pilares, cuando encontremos la

posición correcta donde la plataforma móvil descanse sobre el tope de la

plataforma fija ya montada.

2.Aplicar tranquilamente la cola blanca o la cola termofusible.

3. Después le colocamos el eje de las poleas a través de los agujeros que

hemos realizado a los pilares (ver día 4)

4. Pegamos al eje una polea en cada lado con la pistola termofusible.

5. Finalmente Colocaremos los cáncamos para guiar al cable .

Día 6: Construcción del mecanismo torno-manivela.

1. Cortamos dos trozos de listón de pino de 60x20x10mm que harán la

función de pilares del torno.

2. Del trozo de listón que sobre cortaremos con la ingletadora cuatro apoyos

triangulares para los pilares.

3. En los dos pilares realizaremos a 40mm dos agujeros con una broca de

4mm de diámetro ya que por allí pasará el eje del torno.

4. Marcaremos la posición de los pilares con lápiz en la base y también la de

los apoyos para a continuación pegarlos con cola blanca.

5. Una vez pegados pasaremos la varilla roscada a través de los pilares.

6. Enroscaremos dos tuercas a cada lado para que hagan el juego "tuerca-

contratuerca" y le añadiremos los alargadores de ejes .

7. A uno de los lados le añadimos una manivela de acero que moldearemos

con la ayuda del tornillo de banco y de un martillo.

8. Apretamos los alargadores de ejes a la varilla roscada y a la manivela de

acero.

9. Por último pasaremos el cable por el cáncamo de la plataforma móvil,

luego por la polea, seguidamente por el segundo cáncamo situado en la

parte baja del pilar y finalmete lo ataremos a uno de los tornillos del

alargador de ejes. Debemos ajustar que en los dos lados haya la misma

longitud de cable para que así la elevación sea uniforme.

¡ATENCIÓN! Por si no disponemos de tantos días o hay algún grupo que se ha

retrasado en la construcción, podemos sustituir el mecanismo torno-manivela

por una reductora 1:23 que hará la misma función.

Día 7: Pruebas finales y pintado del puente.

El último día procederemos a probar si todo funciona correctamente y a pintar nuestro puente. La técnica a utilizar puede ser muy variada: pinturas, barniz, spray...siempre que se haga con cuidado y muy buena ventilación.

EVALUACIÓN DEL PRODUCTO

Ya hemos acabado nuestro proyecto. Ahora debemos comprobar si funciona y si resulta útil para solucionar el problema inicialmente planteado. Anota los resultados de estas pruebas.

MEMORIA DEL PROYECTO

Con todos los documentos generados realizareis la memoria del proyecto, incluyendo:

1. Portada

2. Índice

3. Presentación y descripción proyecto (cálculos justificativos anejos en su caso)

4. Dibujo de conjunto

5. Hojas de despiece

6. Hojas proceso fabricación

7. Hojas proceso de montaje

8. Relación de materiales y presupuesto

9. Diario de trabajo

10. Características finales y pruebas realizadas

11. Cálculo de la relación de transmisión del mecanismo y de la velocidad de giro del motor

12. Medición de todas las magnitudes eléctricas

DIVULGACIÓN DEL PROYECTO

Como colofón a todo el proceso procederemos a la divulgación de nuestro proyecto técnico ante la opinión pública.