TREBALL DE RECERCA - calcisteller.files.wordpress.com · TREBALL DE RECERCA DISSENY I CONSTRUCCIÓ...

TREBALL DE RECERCA DISSENY I CONSTRUCCIÓ D’UNA PORTA BASCULANT

1

ÍNDEX ÍNDEX .......................................................................................................................... 1

1. JUSTIFICACIÓ ......................................................................................................... 3

2. INTRODUCCIÓ ........................................................................................................ 3

3. TIPUS DE PORTES .................................................................................................. 5

3.1 Característiques .................................................................................................. 5

3.2 Avantatges .......................................................................................................... 6

3.3. Inconvenients ..................................................................................................... 6

4. DISSENY D’UNA PORTA BASCULANT ................................................................... 7

4.1. PARÀMETRES A TENIR EN COMPTE ............................................................. 7

4.2. DISSENY DEL MECANISME ............................................................................. 8

4.2.1. CONTRAPÈS .............................................................................................. 8

4.2.2. POLITGES .................................................................................................. 8

4.2.3. EL MOTOR ................................................................................................. 9

4.2.4. ELS BRAÇOS ............................................................................................. 9

4.2.5. LA TRANSMISSIÓ DE MOVIMENT ............................................................ 9

4.2.6. EL COIXINET .............................................................................................. 9

4.3. CÀLCULS MECÀNICS ..................................................................................... 10

4.3.1 Obertura ..................................................................................................... 10

4.3.2 Tancada ..................................................................................................... 10

4.3.3. Càlculs globals .......................................................................................... 10

4.3.4. Reduccions ............................................................................................... 10

4.3.5. Contrapès ................................................................................................. 11

4.4. JUSTIFICACIÓ DELS CÀLCULS ..................................................................... 11

4.5. ESQUEMES ELÈCTRICS ................................................................................ 12

4.5.1. ESQUEMA DE POTÈNCIA ....................................................................... 12

4.5.2. ESQUEMA DE MANIOBRES .................................................................... 12

5. CONSTRUCCIÓ D’UNA PORTA BASCULANT (MAQUETA .................................. 13

5.1 FUNCIONAMENT ............................................................................................. 13

5.2 MATERIAL ........................................................................................................ 15

5.2.1 Maqueta o representació física................................................................... 15

5.2.2 Portes basculants reals .............................................................................. 16

5.3 METEDOLOGIA ................................................................................................ 16

5.4. PROBLEMES DURANT LA CONSTRUCCIÓ DE LA MAQUETA .................... 18

5.5. TRANSMISSIÓ DE MOVIMENT ...................................................................... 19

5.6. PRESSUPOSTOS ........................................................................................... 21


2

5.6.1. PRESSUPOST MAQUETA ....................................................................... 21

5.6.2. PRESSUPOST PORTA REAL .................................................................. 22

5.7. CABLEJAT DE LA MAQUETA ......................................................................... 23

6. AUTOMATISMES ................................................................................................... 24

6.1. TIPUS DE MOTOR .......................................................................................... 24

6.1.1 Característiques ......................................................................................... 24

6.1.2 Avantatges ................................................................................................. 24

6.1.3 Inconvenients ............................................................................................. 25

6.2. Placa de maniobres ......................................................................................... 25

6.3. FOTOCÈL·LULA .............................................................................................. 27

7. CONCLUSIONS ..................................................................................................... 28

8. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................... 29

9. GLOSSARI ............................................................................................................. 29


3

1. JUSTIFICACIÓ El principal motiu que m’ha conduït a realitzar aquest treball és el meu interès per la

tecnologia i la ciència. Volia centrar-me en alguna cosa que estigués estès per tot arreu i

llavors vaig veure la porta basculant.

Les portes basculants són utilitzades en la immensa majoria de les residències i blocs de

pisos de pobles i ciutats; encara que és un fet desapercebut, ja que no li’n donem cap

importància.

El meu objectiu és entendre la composició de les portes basculants, d’una i dues peces i

amb els diferents tipus de contrapès, que es col·loquen en les residències; així també el

seu funcionament, tant de la part mecànica com de l’elèctrica, i amb això dissenyar-ne i

construir-ne una la qual mostri el procés complert.

2. INTRODUCCIÓ Per a introduir una mica el tema del meu treball m’agradaria fer una petita història sobre

les portes basculants i parlar sobre els orígens de l ‘automatització.

Cronològicament la evolució de les portes ha anat des de les batents fins a les

seccionals, passant per les enrotllables, les basculants d’una i, seguidament, de dues

peces. Per això és molt difícil dir amb exactitud quan es va inventar o construir la primera

porta basculant. El que si que sé és que, en la comarca de la selva, es van començar a

muntar portes basculants aproximadament fa uns quaranta anys.

La evolució d’aquestes portes ha passat per quatre moments fonamentals. La primera de

totes consistia, igual que ara, en un marc i la porta que basculava, però era d’una sola

peça, no hi havia politges, però si un gran contrapès en la part de dins de la porta. El

moviment consistia en que quan l’aixecaves el contrapès s’anava adaptant a la posició de

la porta fins que estava a dalt de tot; s’assemblava molt al funcionament d’una barrera

actual. Però la porta sortia molt, els tapajunts eren de fusta i es perdia una quantitat

d’espai útil enorme.

La segona ja incorporava el sistema de politges i contrapesos, consistia en un marc

vertical i un altre d’horitzontal en la part superior; la porta duia quatre coixinets, dos en el

marc inferior, com les actuals, i dos en el superior. Quan l’aixecàvem, els contrapesos,

ajudats per les politges, propiciaven el moviment, en que tots els coixinets es movien


4

alhora, i la porta, que era de una sola peça, quedava quasi estirada al sostre. Cal dir que

encara se’n construeixen, però només es construeixen per les cases rústiques o per les

voltes; actualment són tot un luxe, per això són molt cares.

Després, aproximadament tres anys més tard, va aparèixer la porta amb braços. Els

braços sortien de la part superior del marc fins, aprox., a la part mitjana de la porta. El

coixinet es posava allà on volies i, amb ser la evolució de la segona, es va conservar el

sistema de politges i contrapesos. Quan l’aixecàvem, entre el coixinet i els braços, la

feien pujar fins dalt de tot. Com a últim pas van arribar les de dues fulles, que va ser una

gran innovació i va comportar un gran avenç amb molts d’avantatges.

Per definició, automatitzar significa reduir al mínim la participació humana en

l’accionament de les màquines o aparells, i en el meu cas, una porta basculant

automàtica, la intervenció de les persones es limita tan sols a la seva posada en marxa.

Per contra del que podem pensar, la creació d’aparells més o menys automàtics és tan

vella com l’existència de l’ésser humà. Ja els pobles primitius van haver d’idear enginys

automàtics, en un primer moment aplicats a la caça i més endavant per fer menys

feixugues les tasques quotidianes. Les civilitzacions antigues també deixaren la seva

marca, ja que en l’Egipte dels faraons es disposava de complexos sistemes automàtics

aplicats a l’arquitectura.

Però fou a l’època clàssica, a recer de la tecnologia i la ciència hel·lenística, que van

propiciar una munió d’invents que podem considerar automàtics. Un exemple n’és la

clepsidra o temporitzador d’aigua, o el que va idear Heró d’Alexandria, que, mitjançant un

complex sistema de politges i contrapesos, obria automàticament les portes d’un temple;

probablement va ser la primera porta basculant automatitzada de la història.

Cap als segles XVII i XVIII el desenvolupament de tècniques mecàniques va generar

l’aparició dels anomenats autòmats. Fins a mitjan del segle XIX la major part d’aparells

automàtics es van construir bàsicament amb tecnologia mecànica; a partir de llavors

l’electricitat i l’electromagnetisme es van començar a introduir.

Al llarg del segle XIX es produeix una gran quantitat d’invents que aplanaran el camí cap

a l’automatització de processos. Entre els més assenyalats cal destacar la invenció del

relé electromagnètic, obra de Samuel Morse i William Fardeley el 1844. Ja en ple segle

XX es desenvolupa l’electrotècnia amb l’invent del transistor als laboratoris Bell el 1948 i

el circuit integrat o xip l’any 1958.


5

3. TIPUS DE PORTES Que tenen el mateix fi o realitzen la mateixa acció existeixen moltes portes diferents, però

jo tan sols em centraré en quatre de principals : les abatibles, les enrotllables, les

basculants i les seccionals.

3.1 Característiques

3.1.1. Les portes abatibles

Són les més antigues i, al contrari de totes, s’obren horitzontalment.

3.1.2. Les portes enrotllables

Són de molt fàcil fabricació degut al seu baix nombre de components utilitzats, ocupen

poc espai en el lloc de sobre de la porta, ja que la persiana s’enrotlla de manera

compacta i no redueixen l’espai útil.

3.1.3 Les portes basculants

La seva característica principal és la utilització d’un contrapès i aquest bascula ajudant al

funcionament de la porta, d’aquí el seu nom.

Tenim les portes d’una fulla i de doble fulla; primer van sortir les d’una fulla ( que

costaven molt esforç per pujar-les ), i després les de doble fulla que van ser millors;

actualment les d’una fulla són puntualitats.

Les tenim classificades amb les d’una peça i les de dues peces. La única diferència és

que una és un bloc massís i l’altra es plega sobre si mateixa.

Obligatòriament han de portar paracaigudes com a sistema de seguretat; en ocasions

s’utilitzen les politges mòbils.

3.1.4. Les portes seccionals

Les portes seccionals poden adaptar-se fàcilment, i amb seguretat, a qualsevol estil

arquitectònic i amb les condicions d’us més exigents.

Bàsicament estan formades per una sèrie de panells que s’eleven mitjançant unes guies

laterals i compensats gràcies a un sistema de ressorts ( molles o peces elàstiques que es

poden comprimir ).

S’utilitzen juntes “d’espai tancat” en tot el perímetre i entre els panells asseguren un gran

aïllament als agents externs, evitant les entrades d’aigua i pols, així com les corrents

d’aire i les pèrdues de climatització.

Són l’evolució de les enrotllables, ja que utilitzen un sistema semblant: el cable va

enganxat a l’últim panell de baix amb una peça de seguretat, quan les accionem fem

rodar un eix i hi ha uns tambors que recullen el cable.


6

3.2 Avantatges

3.2.1 Portes Abatibles

Són de fàcil maneig sense importat les seves dimensions. Són ideals per a les obertures

de poca alçada.

3.2.2 Portes enrotllables

Degut a les seves característiques resulta especialment rentable i a l’hora d’obrir-la

aprofitem tot l’espai útil. S’adapten fàcilment a qualsevol estil de construcció, són molt

fàcils de netejar i tenen una llarga vida útil, ja que costen de rovellar-se, sobretot les de

planxa galvanitzada.

3.2.3 Portes basculants

Si les volem accionar manualment hem de realitzar molt poca força. Són fortes, la qual

cosa proporciona més seguretat. Són aïllants, encara que menys que les seccionals.

Les que utilitzen les politges mòbils tenen menys recorregut, per tant guanyem espai en

el contrapès.

En el cas que posem el coixinet a baix de tot guanyem espai; són molt estètiques.

3.2.4. Portes seccionals

Aïllament i espai tancat, no ocupen superfície interior ni redueixen l’espai útil, és a dir que

queden totalment plegades al sostre, no necessiten grans espais laterals, no ocupen la

carretera exterior, salven obstacles interiors i proporcionen una gran seguretat i fiabilitat.

Poden anar manualment.

3.3. Inconvenients

3.3.1 Portes abatibles

A l’hora de la instal·lació la seva col·locació ha de ser molt precisa, necessiten molt

d’espai.

3.3.2 Portes enrotllables

Són bastant fines i amb qualsevol cop les podem deformar, i si són de grans dimensions

pesen molt, per tant necessitem més esforç per aixecar-les, i això dificulta el moviment i

en conseqüència un gran inconvenient per la nostra esquena.

3.3.3 Portes basculants

No queden completament plegades al sostre, ocupant l’espai útil, i no s’adapten a tots els

estils de la construcció. És la porta més complexa i de difícil construcció.

Les que utilitzen les politges mòbils han de doblar el volum del contrapès.

3.3.4 Portes seccionals

El gran inconvenient és que són molt cares, segurament degut a que són relativament

noves. Per l’estètica no és la millor, i necessita un espai lliure de sostre, és a dir, no hi pot

haver cap pilar o qualsevol objecte per semblant a aquest.


7

4. DISSENY D’UNA PORTA BASCULANT

4.1. PARÀMETRES A TENIR EN COMPTE Dissenyar una porta basculant no es pot fer així a la lleugera, sinó que hi ha certs

paràmetres a tenir en compte abans d’iniciar el procés.

El més important pel seu disseny és saber les mides que ha de tenir, i per saber-ho tan

sols hem d’anar a l’obertura on anirà la porta i medir-les. Un cop fet això hem de restar, a

la mesura de camp, mínim quatre centímetres ( dos per banda ), ja que s’han de col·locar

uns “premarcs” que solen ser de 50x50 i acostumen a sobresortir uns dos centímetres;

també s’han de restar dos centímetres en l’alçada pel mateix motiu. Per tant, mitjançant

aquesta resta sabrem l’espai útil de que disposarem. Aquests centímetres perduts faran

la funció de tapajunts.

També és important és l’estructura de la casa, ja que si la paret és massissa no caldrà fer

tot aquest procés, i tan sols la clavarem amb “tacos”. En el cas que no sigui així

necessitarem l’ajuda d’un paleta que ens faci uns forats, llavors es solden les portes i un

cop acabat el paleta ho apareda tot.

Una altra qüestió important és que no es pot fer de manera exacta, la col·locació de la

porta, sinó que s’ha de deixar una franquícia o marge d’error, ja que pel mínim error la

porta no entraria. I l’espai que sobra és pot dissimular amb els “tapajunts”. El que és

inevitable és, però, que quedi un espai en la part inferior, ja que la porta quan puja,

l’aresta interior baixa una mica i això, és clar, també és un paràmetre a tenir en compte.

Una altra qüestió important en les portes basculants és deixar, com a mínim, uns vint

centímetres entre la part superior de la porta i el sostre; en el cas que no tinguem espai

se l’haurà d’amollar a la obertura. Aquest espai és anomenat tarja i correspon al utilitzat

per les politges.

Per al disseny necessitem saber quin material s’utilitzarà per a fer la porta en si, i gràcies

a això, mitjançant una sèrie de càlculs, podrem saber el pes de la porta i per tant el

contrapès necessari; i és aquí on decidirem si utilitzar un simple o doble contrapès. El pes

que hem d’aixecar condiciona el diàmetre del cable utilitzat i la mida de les politges: com

més pes, el cable ha de ser més gruixut i les politges més grans; són paràmetres

directament proporcionals.


8

Finalment, a l’hora d’automatitzar-la el que s’ha de decidir és el motor que hem d’utilitzar,

i aquest el decidim mitjançant les seves característiques tècniques que van relacionades

amb la superfície ( els m2 ) de la porta.

4.2. DISSENY DEL MECANISME

4.2.1. CONTRAPÈS

Per definició el contrapès és un pes disposat de forma adequada per contrarestar l’acció

d’un altre pes o una altra força. Aplicant aquesta definició a les portes basculants, el

contrapès ha d’equilibrar la força de la porta, ja sigui senzill o doble.

Una altra cosa que hem de tenir en compte en el disseny és l’espai de que disposem per

als contrapesos. Si tot ho tenim correcte és aconsellable utilitzar-ne un de sol, però si

tenim problemes d’espai, de volum o de recorregut llavors n’hem d’utilitzar dos, encara

que això suposa el risc que si se’ns trenca un cable la porta baixa, podent provocar algun

accident.

Cal dir que el contrapès no pot passar de l’alçada del coixinet i la seva forma varia

segons si van tapats, ja que les tapes els guien i eviten el gir; però alhora això augmenta

el fregament.

L’últim pas és el contrapesatge, aquest consisteix en comprovar que en una sèrie de

punts, quatre o cinc, la porta a de quedar parada. Si quan la parem en un punt i té

tendència a pujar o baixar, llavors no el tenim bé. Aquest procés té la finalitat de saber si

el contrapès és el correcte, i és aconsellable fer-lo abans i després de la col·locació del

motor.

4.2.2. POLITGES

Si la definim, la politja és una màquina simple formada per una roda mòbil al voltant d’un

eix, amb un canal a la seva circumferència, per on passa una corda, en aquest cas un

cable, a l’extrem dels quals s’apliquen respectivament una potència i una resistència;

serveix per aixecar o moure pesos.

El diàmetre de les politges, tal com he explicat en els paràmetres, depèn del que pesa el

contrapès. En les portes basculants tan sols serveixen per aixecar el contrapès,

mitjançant el cable que l’uneix amb l’extrem oposat de la part inferior de la porta.


9

Obligatòriament hem d’utilitzar cable flexible, i actualment el millor és l’antigir que no es

trenca quasi mai. Les politges també han d’anar amb coixinet i és obligat posar

paracaigudes en la guia com a sistema de seguretat.

4.2.3. EL MOTOR

Tal i com veurem més endavant hi ha tres tipus de motor per a l’accionament de les

portes basculants: els electromecànics, els hidràulics i els de cadena. Segons les

dimensions de la porta, i lògicament de la seva superfície, necessitarem usar-ne un o

altre, ja que la seva potència va relacionada amb la superfície.

4.2.4. ELS BRAÇOS

Cal diferenciar els horitzontals dels verticals, encara que sempre que ens referim a

aquestes estem parlant dels verticals. La seva funció és transmetre el moviment a la

porta o més exactament fer força cap endins o estirar, per tal d’obrir-la o tancar-la; aquest

moviment és ajudat pels contrapesos.

Aquesta aplicació de força és possible gràcies a la seva localització; el conjunt dels

braços va des del motor a la part inferior de la porta, just a sobre de l’alçada del coixinet.

4.2.5. LA TRANSMISSIÓ DE MOVIMENT

En la transmissió de moviment intervenen tots els components de la porta. Primer de tot

el motor que és el promulgador del moviment. Llavors el necessitem transmetre a la

porta, i això ho fem mitjançant unes peces desmuntables que ens uneixen les reduccions,

que són uns engranatges que disminueixen velocitat al motor i n’augmenten la força, amb

la barra horitzontal, anomenat tub de transmissió, i seguidament a tot el sistema de

braços. Un cop aconseguit això tot funciona tal i com s’explicarà més endavant,

concretament en l’apartat 5.7.

4.2.6. EL COIXINET

La instal·lació del coixinet està directament relacionada amb el repartiment de la porta. La

seva col·locació segueix els següents passos:


10

primer es decideixen les mides de les dues parts de la porta. Llavors les pleguem com si

la porta estigués a dalt, i allà on es diferencien les dues va, a priori, el coixinet. Però l’hem

de baixar, ja que amb les xarneres s’amplia l’espai, i amb el plegatge es redueix a la

meitat, i perquè el coixinet estigui en l’emplaçament desitjat l’hem de baixar un xic.

Depenent de la seva instal·lació implica una variació del contrapès, com més avall menys

contrapès necessitem, ja que tota la part de la porta que surt a fora és un pes mort; al

col·locar el coixinet més avall fem que surti menys tros o que no surti, per tant necessitem

menys pes, però si més recorregut del contrapès.

4.3. CÀLCULS MECÀNICS La intensitat de pujada Ia és de 1.6 A i la de baixada Ib és de 1.2 A. Triga 6.53 s en obrir i

6.3 en tancar. La distància de cada braç (d ), quan la porta està tancada, és de 0.2

metres. Com que el motor és vell i no m’han pogut proporcionar el valor del rendiment, he

fet la suposició que és del 70 %.

4.3.1 Obertura Pc = V.I = 6 x 1.6 = 9,6 W

Pu = n x Pc = 0.7 x 9.6 = 6.72 W

Pu = W4 x C � C = Pu / W4 = 6.72 / 0.4756 = 14.13 N.m

W = Pu x t = 6.72 x 6.53 = 43.88 J

4.3.2 Tancada Pc = V x I = 6 x 1.2 = 7.2 W

Pu = n x Pc = 0.7 x 7.2 = 5.04 W

Pu = W4 x C � C = Pu / W4 = 5.04 / 0.4756 = 10.597 N.m

W = Pu x t = 5.04 x 6.30 = 31.752 J

4.3.3. Càlculs globals P = T . w � T = P/w = C = 14.3 N.m

T/2 = 14.3 / 2 = 7.15 N.m � correspon al moment ( M ) de cada braç

M = F x d � F = M/d = 7.15 / 0.2 = 35.75 N � força aplicada per un braç

4.3.4. Reduccions i 1-4 = Z1 . Z3 / Z2 . Z4 = 28.18 / 64.52 = 0.1514

w1 = 30 rpm . 2 rad / 1 rev . 1 min / 60 seg = rad / s

i 1-4 = w4 / w1 � w4 = i 1-4 . w1 = 0.1514 . � w4 = 0.4756 rad/s

0.4756 rad / s . 1 volta / 2 rad . 60 seg / 1 min = 4.542 rpm = w 4


11

Cal dir que teòricament el motor gira a 60 rpm, però el reduïm fins a 30 rpm, ja que

mitjançant el transformador el fem anar a 6 volts, quan hauria de funcionar a 12 volts;

d’aquesta manera aconseguim una reducció més gran.

4.3.5. Contrapès El contrapès fa 6 centímetres de base i 10,5 d’alçada.

Volum = A base x h = . r2 . h = . ( 0.03 )2 . 0,105 � V = 0.000297 m3

densitat plom = 11340 Kg / m3

11340 Kg/m3 . 0.000297 m3 = 3.366 Kg � un sol contrapès ( pes teòric )

Realment cada contrapès pesa 2.47 Kg; aquesta diferència és deguda a que no s’ha

utilitzat tota l’alçada, segurament només s’han arribat a emplenar de plom fos uns 8 cm.

També s’ha de tenir en compte la tara de la peça, que ronda els 0.3 Kg.

4.4. JUSTIFICACIÓ DELS CÀLCULS

Mitjançant els resultats obtinguts amb els càlculs sabem que la porta triga i consumeix

més en el procés d’obertura que no pas en el de tancada; això té lògica amb la realitat, ja

que s’ha de fer més força per aixecar un pes que no pas per fer-lo baixar.

Amb les intensitats mesurades, que són les consumides, veiem que consumeix molt poc;

això és correcte, ja que les portes basculants estan dissenyades de tal manera que el

motor pateixi el mínim possible i per tant que el seu consum també sigui baix, quan

consumeix més són 1.6 amperes i el transformador ens en proporciona dos, per

conseqüent el consum és baix.

El que no acaba de lligar és el treball realitzat pel motor, com he dit abans i referint-me a

la intensitat consumida és lògic aquesta variació, i en el treball realitzat també, però no

tanta diferència, crec que 12.128 J són masses. Aquest desnivell segurament és produït a

causa d’un mal contrapesatge, i efectivament és per això. Els càlculs ens donen prop de

quatre quilos, i a l’hora de pesar-los quasi en tenim cinc. Si ajustéssim el contrapès amb

el pes real de la porta aquesta diferència variaria.

Però aquests resultats no són molt fiables, ja que no són exactes, per exemple, les

politges haurien de tenir coixinets i aquest fregament interfereix en el resultat; això i

moltes altres coses fan variar el resultat, però no treballem sobre un objecte exacte, ja

que sempre hi ha fregaments i pèrdues d’energia.


12

4.5. ESQUEMES ELÈCTRICS

4.5.1. ESQUEMA DE POTÈNCIA

4.5.2. ESQUEMA DE MANIOBRES


13

5. CONSTRUCCIÓ D’UNA PORTA BASCULANT (MAQUETA)

5.1 FUNCIONAMENT

Primer de tot hem de dir que una porta basculant “ completa “ està constituïda per la part

mecànica, el que en podem dir l’estructura, i per la part elèctrica, és a dir, tot el que està

relacionat amb els automatismes.

Pel que fa la part mecànica, inicialment podem observar que la porta està totalment

vertical, amb els braços metàl·lics estirats i el contrapès a dalt de tot. Té una estructura

exterior de ferro o acer, unida a la planxa, que fa de porta, mitjançant reblats i cargols.

Un cop l’accionem el moviment és produït, en gran part, pels braços, ja que són els que

connecten la part superior amb la inferior. Podem veure que en el braç hi ha una peça

que li cobreix una part, i un cop la porta és a dalt es confonen amb un de sol (un està a

dins de l’altre), cal dir que aquests han d’estar ben engrassats per disminuir el fregament.

Però perquè aquests puguin realitzar aquesta funció necessitem uns altres braços, també

metàl·lics que trobem horitzontals ( que es mouen circularment i uneixen el motor amb els

braços verticals).

Llavors trobem les politges a la part superior de la porta; la seva funció és afavorir el

moviment del contrapès ( quan la porta està a dalt el contrapès a baix i viceversa ) per

ajudar a que la porta realitzi profitosament el moviment. Aquestes fan la seva funció

gràcies al cable que les uneix, de tal manera que amb el contrapès també es pot

transmetre el moviment, i aquest cable surt del contrapès i va a parar a la part inferior de

la porta, concretament a l’alçada del coixinet.

Seguidament tenim les xarneres, que normalment en trobem tres a la part superior i tres

més a la intermèdia, que permeten que la porta basculant pugui fer aquest moviment de

plegar-se sobre si mateixa i quedar gairebé horitzontal en el sostre ( tot i que encara

envaeix una petita part de l’espai útil).

Després veiem una mena de conducte vertical ( en els laterals interns de la l’estructura),

per la qual hi passa el coixinet, que no és res més que una peça foradada, que per la part

interior hi té collat a un tub (que alhora aquest està soldat a la porta) i per la part exterior

va rodant per aconseguir disminuir el fregament per facilitar el moviment; cal dir que

també han d’estar instal·lats en les politges.


14

Finalment trobem una barra horitzontal que és el sistema de tancat. Consisteix en un

pany que quan s’acciona surten unes barres que queden falcades amb unes anelles que

estan soldades al marc exterior de la porta; tot i que normalment ja no s’utilitzen degut a

l’automatització de les portes i els seus avenços.

Un cop descrit la part mecànica entrem directament en la part elèctrica, on trobem les

seves dues parts principals : el motor i la placa de maniobres.

En aquesta placa hi trobem connectats tots els automatismes que hi ha a la porta

(finals de carrera, receptors, entrada i sortida de corrent, polsadors, etc.). Quan premem

el polsador o l’emissor, el que fa és transmetre una senyal a un receptor ( el que

envia és una freqüència que ha de ser verificada per aquest ), i quan l’ha rebut activa un

circuit intern que permet el pas de corrent elèctric. Cal tenir en compte el transformador

que, com indica el seu nom, transforma el voltatge de 220 a 24 o 12 volts.

En el moment d’obertura i tancada de la porta entren en joc els fi de cursa, que són uns

interruptors NT ( normalment tancats ) que el que fan és que un cop s’ha acabat el

recorregut que ens interessa, fem que algun objecte els accioni, d’aquesta manera

queden en posició oberta, obren el circuit i no passa més corrent.

Com a sistema de seguretat tenim les fotocèl·lules, que el que fan és enviar

contínuament fotons de l’emissor al receptor ( utilitzant l’efecte fotoelèctric descobert per

Albert Einstein ) pel qual passa corrent; ara bé, quan algú o alguna cosa interromp la línia

imaginària que connecta els dos elements que la formen, llavors s’obre el circuit,

provocant que no passi corrent i que, per consegüent la porta quedi immediatament

aturada.

Aquest tipus de fotocèl·lules només s’utilitzen quan la porta es tanca, i si s’accionen la

placa de maniobres dona la ordre de parar el moviment de tancada i immediatament la

porta torna a pujar. Si en un període de temps establert ningú l’acciona, llavors el

temporitzador que porta incorporat acciona els contactors i la porta es tanca de forma

totalment automàtica.

En el model físic ( la maqueta ), el seu funcionament elèctric no és exactament el mateix

que una porta basculant real, encara que el mecànic és el mateix. En les portes

convencionals les plaques de maniobres donen directament la corrent al motor, però en la


15

nostra maqueta això no és possible, per la qual cosa he agut de fer un circuit extern per

tal que funciones correctament.

Alimentem la placa de maniobres, la fotocèl·lula i el transformador amb corrent de 220

V. El transformador ens dóna 6 V de sortida de CC. Aquesta va contínuament en el kit.

Llavors, la placa de maniobres té una sortida de 220 V CA i alimentem un dels dos

contactors que trobem en el kit. El contactor és l’enllaç entre el motor i la placa de

maniobres.

Vull insistir en que aquest procés no és necessari ja que la placa de maniobres ens dona

la corrent que necessitem i per tant tan sols els hem de connectar directament, però al

ser una maqueta m’interessava que es pogués veure el procés amb suficient temps, per

aquest motiu he utilitzat aquest circuit, per augmentar el temps de treball i la força del

motor.

5.2 MATERIAL

En aquest apartat m’agradaria parlar sobre els materials utilitzats en la construcció de la

representació física i sobre els principals materials usats en les portes basculants reals.

5.2.1 Maqueta o representació física El primer material que podem veure és la fusta. Aquesta part consta de quatre fustes,

unides de dues en dues mitjançant silicona i cada doble peça representa la part superior i

la inferior de la porta. Després tenim l’estructura externa que és d’acer, constituïda per

peces en forma de “u” i soldades entre sí. Aquestes són les mateixes peces que les que

cobreixen els laterals de les fustes, fent que semblin una de sola i units mitjançant cargols

especials per fusta. L’estructura externa està soldada a una base de ferros quadrats, i la

seva principal funció és d’equilibri.

La peça que aguanta el motor ( consultar l’annex A ) és de ferro, el motor utilitzat té una

part de ferro i una altra de plàstic, encara que li vaig incorporar una planxa d’acer per a

poder soldar el cargol que aguantés un dels engranatges. L’engranatge que està col·locat

a pressió sobre del que surt del motor és de ferro, concretament d’un cargol; en canvi els

altres dos són de plàstic, i la femella autoblocant és d’acer.

Els tubs de transmissió, conjuntament amb els braços verticals, són barres massisses de

ferro, i també les fundes les seves fundes. Després tenim la unió desmuntable formada


16

per cargols de ferro i les peces a que van unides també ho són. Els contrapesos estan

formats per uns tubs en forma de cilindre i tapats per la part inferior, tota l’estructura és de

ferro i en l’interior tenim plom fos, provinent d’antigues tuberies.

Les xarneres són d’acer al igual que les politges i també el coixinet encara que no es veu

amb la porta tancada; el cable utilitzat és d’acer, la fotocèl·lula és de policarbonat

reforçat. Els polsadors, els fi de curses, el portalàmpades i el transformador són de

plàstic. Llavors tenim la caixa on estan totes les connexions; aquesta és de fusta prima

provinent d’una caixa d’ampolles de vi. I per últim la superfície base, intentant imitar el

terra d’un garatge, és de fusta.

Podem observar com els dos materials més utilitzats són ferro i la fusta, i gràcies a això el

pes de la maqueta és de aproximadament vint-i-quatre quilograms.

5.2.2 Portes basculants reals

L’estructura sol ser d’acer i els contrapesos són de palanquilla*. Un cop l’estructura està

construïda anem pels acabats. Podem escollir entre planxa galvanitzada, lacada, de

fusta, xapa “corten”*, xapa perforada, de PVC, de poliuretà, etc. Les politges solen ser de

niló, i en alguns casos de metàl·liques. El cable és d’acer, igual que els coixinets. També

se sol utilitzar fusta, o planxa galvanitzada, per a tapar els contrapesos. I referent als

automatismes, tal i com es reflecteix en l’apartat anterior, dominen els plàstics, encara

que amb una gran varietat, i amb l’excepció del motor, alguns engranatges i els braços,

que solen ser metàl·lics.

5.3 METODOLOGIA

Referent a la metodologia explicaré, de manera breu, les principals etapes en la

construcció de la maqueta:

1. Construcció del xassís : per a construir-lo vaig agafar ferros en forma de U i els

vaig soldar, de tal manera que en els verticals la obertura quedés interna i la

horitzontal mirant cap a l’exterior. Un cop tingut això ho vaig soldar a una base per

tal que no es mogués gens.

2. Col·locació de les fustes : quan vaig tenir les fustes les vaig ajuntar amb silicona

entre elles per fer les dues parts i que em donés el gruix que la obertura em

demanava; després vaig instal·lar les quatre xarneres, les dues superiors les vaig

tallar i soldar al marc de la porta. Llavors, amb les del mig, vaig adaptar les fustes

amb les franquícies corresponents, i seguidament vaig collar les fustes amb la

xarnera i així la porta va quedar penjada.


17

3. Coixinet, politges i contrapesos: per fer el coixinet vaig utilitzar-ne dos que em

donaven les mides exactes i que el meu pare els havia trobat per llençar. Per

fixar-los vaig utilitzar un tub de càmping, acoblat a la part interior del coixinet, el

qual, per la seva forma, evita que pugui escapar-se. Alhora també està collat a un

cargol allen, que prèviament ha estat soldat a la porta gràcies a una femella, que

abans vaig soldar a l’interior del tub, i tot està instal·lat en un alçada que

prèviament havia calculat.

Les politges les vaig comprar i en vaig col·locar quatre, dues a la part interior i

dues, mitjançant un suport soldat al marc, a l’exterior; totes quatre soldades al

marc. A les de l’interior els vaig fer un forat al costat, justament perquè passés el

cable que unís el coixinet amb el contrapès de l’altra banda.

Per fer el contrapès vaig agafar un tub cilíndric i el vaig tapar per sota, llavors el

vaig emplenar de plom fins que vaig tenir el pes aprox. Desitjat, i per últim una

barra amb un “ganxo” per poder-lo subjectar.

4. Motor i braços : el motor me’l va proporcionar un mecànic, i correspon a un

motor de pujar vidres d’un cotxe, concretament d’un Wolswagen. S’aguanta

perquè està collat a la fusta superior mitjançant una peça construïda

artesanalment ( annex A ). Els tubs de transmissió i els braços verticals són la

mateixa barilla, però els últims enfundats en uns tubs de ferro que a l’extrem els

vaig soldar una femella. Aquestes estan unides, utilitzant un cargol, a unes peces

obliqües que els connecten amb el marc de la fusta inferior.

5. Engranatges: el primer és construït artesanalment, més explicat en la part de

problemes en la construcció de la maqueta, i els altres dos són de plàstic i

comprats. Tots engranen perfectament i l’últim està unit, mitjançant una peça

collada a l’engranatge i soldada a la barilla, al tub de transmissió.

6. Fi de curses i fotocèl·lula: els fi de cursa són interruptors NT de plàstic,

col·locats estratègicament de tal manera que quan la porta queda oberta a

l’alçada que jo vull o completament tancada faig que obrin el circuit. La fotocèl·lula

és de interiors i amb mirall, per tant vaig collar la fotocèl·lula al seu suport, i aquest

a l’exterior de la caixa de maniobres, i el mirall en l’altre extrem amb un altre

suport, de tal manera que formessin una línia recta imaginària.

7. Caixa de maniobres : dins d’aquesta caixa s’hi donen quasi totes les connexions;

la caixa prové d’una caixa d’ampolles de vi, i perquè s’aguantés vaig soldar uns

ferros paral·lelament a la base de ferro perquè tinguessin el mateix nivell, i la vaig

collar mitjançant reblats.

8. Tapajunts i terra : els tapajunts verticals són cintes enganxades amb silicona i

pintades del mateix color que la porta, l’intermedi, que és doble, i el superior, que


18

és simple, estan formats per cinta adhesiva, i l’inferior és una cantonera de plàstic

també enganxada amb silicona per la part de fora. El terra és una fusta retallada a

mida i pintada d’aquest color (marron fosc) per diferenciar-la de la resta.

Aquests són, de forma molt general, els principals passos seguits per a la construcció de

la porta basculant automàtica, alguns conceptes es poden aclarir mirant les fotos del

procés de construcció de l’annex B, i la majoria de peces estan explicades en els

següents apartats.

5.4. PROBLEMES DURANT LA CONSTRUCCIÓ DE LA MAQUETA

Només començar l’empresa BAHAUS em van tallar a una mesura diferent, concretament

mig centímetre menys de llargada, les fustes que els vaig demanar, que en part és un

error meu per no comprovar-ho.

Un cop vaig haver muntat la porta em va sorgir un greu problema en la transmissió de

moviment en els dos primers engranatges de la reducció de la velocitat angular del motor.

No se per quina causa, la més provable de les quals és deguda al gran pes que han

d’aixecar, aquests dos engranatges rellisquen, en conseqüència la porta no puja i per

causes del fregament un “llima” l’altre. A aquest problema hi tinc un altre inconvenient, i

és que les dents del engranatge que surten del motor són molt petites, cosa que no

afavoreix el procés. La porta sembla que pugi bé, però hi ha un punt en concret que no

aconsegueix superar; he provat d’incrementar el pes del contrapès per descartar el

problema d’un mal contrapesatge, i efectivament aquesta no és la causa.

Llavors, entre una persona que em va ajudar i jo mateix vam construir una peça formada

per un cargol, el qual en la cabota li varem fer les dents amb una serra metàl·lica,

concretament 28 dents, les quals engranen perfectament amb el segon engranatge.

Aquest cargol el varem soldar verticalment a una altra peça, que s’acobla perfectament al

engranatge malmès que surt del motor. D’aquesta manera he aconseguit la transmissió

del moviment sense que rellisquin.

Un altra problema el tenia en els braços. Primer de tot no sabia com fer-los, llavors vaig

soldar dues barres verticals en la barra horitzontal que travessa els engranatges. A una

certa alçada, en les proteccions de la fusta de la porta, vaig soldar dues peces obliqües

amb un forat en el seu extrem. Llavors vaig trobar un tub que era lleugerament més gran

de secció que les barres verticals i els vaig soldar una femella en un dels extrems.


19

Finalment faig passar un cargol per dins la femella i pel forat de la peça soldada i ho fixo

amb més femelles, i per acabar poso grassa dins del tub, per mirar de disminuir el

fregament.

Però un cop està tot muntat, els braços toquen el marc metàl·lic i la porta no pot pujar.

Amb això vaig haver de tallar les peces que havia soldat i les vaig moure un parell de

centímetres més avall i amb una inclinació més petita, d’aquesta manera ja vaig tenir el

problema solucionat.

Un altre problema em va sorgir en l’àmbit elèctric, jo el volia fer funcionar a 3 V però el

motor no tenia la suficient força per pujar la porta, llavors el vaig funcionar a 6 V, que té

força suficient i es redueix mínimament la velocitat de pujada.

L’últim problema ha estat tapar les obertures que quedaven en la part superior,

intermèdia i inferior. Les dues superiors ho he arreglat gràcies a una cinta adhesiva de

cautxú de poc gruix, i posant-la en cada una de les parts, dues al mig i una a dalt, ja no

es veu res. En canvi, en la part inferior em queda gairebé un centímetre de franquícia;

normalment s’hi col·loca un raspall que doni la mida, però jo no ho puc fer per problemes

de mides. Per solucionar-ho he col·locat una cantonera de plàstic enganxada amb

silicona per la part de fora, per evitar que quan la porta s’obri aquesta toqui amb el terra, i

que tapi el màxim possible.

5.5. TRANSMISSIÓ DE MOVIMENT A través de l’últim engranatge, i unida a aquest mitjançant una peça collada a

l’engranatge, i soldada al tub de transmissió, ens surt una barra de 10 mm de diàmetre, i

la seva llargada és igual a la distància horitzontal de la porta basculant. Alhora aquesta

està soldat, ambdós extrems, a dues barres verticals. Llavors tenim dues peces d’igual

llargada compostes per un tub amb una femella soldada en un dels seus extrems, i per la

part interior està ben engrassada per reduir el fregament. També tenim soldades unes

peces a les proteccions de la part inferior de la porta, les quals, estan inclinades i amb un

forat. A través d’aquest forat hi fem passar un cargol que també el fem passar per dins la

femella dels braços i collem tot el sistema amb femelles.

Tornant a la part dels engranatges tenim una peça creada artesanalment en que aquesta

la tenim posada a pressió en l’engranatge, que surt del motor, i en l’altra extrem hi tenim

soldat un cargol, el qual, en la seva cabota, li he fet, amb una serra metàl·lica, unes


20

estries perquè engrani amb l’altre engranatge. Ja que els originaris em relliscaven i es

varen “llimar” un amb l’altre.

Un cop donem corrent al motor la peça que està col·locada a pressió a l’engranatge del

motor gira, aquest fa girar el cargol amb les estries, llavors aquest engrana amb el segon

engranatge que en el seu interior en té un altre, que alhora engrana amb un tercer ( el

que té la barra soldada ) i amb el moure’s aquest últim fa girar la barra que alhora fa

moure els braços verticals i aquests transmeten una força a les peces que tenim solades

en les proteccions que fan que s’obri la porta. En el cas de tancar-la, com que el motor

gira en l’altre sentit, tenim el mateix procés però en el sentit contrari.

Cant. CONCEPTE PREU TOTAL


21

5.6.

PRESSUPOSTOS

5.6.1. PRESSUPOST MAQUETA

PART MECANICA Xassís i bastiment 5,00 2 U de 40 x 160 0,50 1,00 2 U de 40 x 293 0,50 1,00 2 coixinets de 30 2,60 5,20 2 cargols de 8 i femella suport coixinets 1,50 3,00 6 Taps de plàstic negres 0,35 2,10

2,5 metres de cable de 2 mm de gruix 1,10 2,75 4 " escanyacables " 0,50 2,00 4 politges de 40 d’un canal 2,13 8,50 2 " xarneres " de 60x90 ( mm ) 1,95 3,90 2 "xarneres" de 80x41 ( mm ) 1,25 2,50 1 Tablero base porta 2,30 2 Fustes de 550 x 160 x 16 ( mm ) 2 Fustes de 550 x 293 x 16 ( mm ) 10,96 22 cm. Tub de 60x5 ( mm ) + tapa 1,50 4 Quilograms de plom 2,00 8,00 4 Topes part inferior O,40 1,60 cargols " collar " 3,50 1 cinta de tapajunts 2 2,00

TOTAL MECANICA 66,81 PART ELÈCTRICA 1 Motor de pujavidres d’un cotxe 25,00 25,00

1 Transformador 32,48 32,48

1 placa per soldar 2,30 2,30

2 relés de 220 de 2 contactes 9,23 18,46

1 placa maniobres F-4Q 55,00 55,00

1 Fotocèl·lula de mirall 65,00 65,00

1 caixa de fusta 2,00 2,00

1 Bombeta i portalàmpades 2,00 2,00

cablejat 2,50

regletes 1,00

1 receptor 55,00 55,00

1 Comandament 1 canal 27,00 27,00

TOTAL ELECTRICA 289,74

TOTAL MAQUETA 356,55


22

5.6.2. PRESSUPOST PORTA REAL


23

5.7. CABLEJAT DE LA MAQUETA


24

6. AUTOMATISMES

6.1. TIPUS DE MOTOR Depenent de les característiques i les dimensions de les portes basculants s’ha d’utilitzar

un o altre tipus de motor, ja que cadascun té unes característiques específiques i

determinades limitacions. Principalment tenim tres tipus de motors: els electromecànics,

els hidràulics i els de cadena.

6.1.1 Característiques 6.1.1.1. Motors electromecànics S’utilitza el mateix tan si la porta basculant és d’una o de dues peces. El motor fa de

pany, i en conseqüència per obrir la porta manualment és imprescindible desbloquejar-la.

És ideal per a portes petites fins a 10 m2 i que no s’hagin d’obrir molt sovint.

6.1.1.2 Motors hidràulics S’utilitzen en portes més grans de 10 m2 i en aquelles que s’han d’utilitzar contínuament,

per tant són aconsellables en les portes de llocs públics. El seu manteniment és

pràcticament nul, i la seva potència va relacionada amb les dimensions de la porta,

encara que normalment oscil·la entre 20 i 25 m2. N’hi ha de dos tipus, els que incorporen

un pistó que acciona el pany, i els que el motor bloqueja el mecanisme i fa de pany.

6.1.1.3 Motors de cadena Únicament s’utilitzen per a portes basculants de grans dimensions i d’ús industrial.

Sempre es posen a dalt de la porta i sempre van tapats.

Consten d’un motor unit solidàriament a un reductor, on d’aquest surt un eix. Amb una

cadena dentada l’unim amb l’altre pinyó, situat a la part inferior; i en aquest li col·loquem

un tensor per tensar la cadena, que aquesta sempre està en la mateixa posició, i va per

dins d’una peça en forma de U. Tenim unes peces, anomenades guitarres, que fan la

funció de braç. Llavors tenim una última peça, el dau, dins la guitarra i acoblada a la

cadena, i amb el seu desplaçament la porta es mou.

6.1.2 Avantatges 6.1.2.1 Motors electromecànics Són més econòmics. En el muntatge en qualsevol posició funciona.

6.1.2.2. Motors hidràulics Poden funcionar tant amb bloqueig com sense bloqueig. Els que no tenen bloqueig

disposen d’un sistema oleohidràulic el qual acciona, mitjançant un pistó, el pany. Quan


25

funciona el motor no fa gens de soroll. En el cas d’anar manualment no costa de fer-los

pujar.

6.1.2.3 Motors de cadena El motor no fa quasi força, degut al sistema de contrapesos, Porten un sistema de

sensibilitat, que en el cas que hi hagi un treball més gran de l’estipulat es para el motor.

6.1.3 Inconvenients 6.1.3.1 Motor electromecànic Tenen una vida útil molt curta i si s’utilitzen amb molta regularitat no aguanten, es

trenquen molt fàcilment. Se l’hi ha d’incorporar un desbloqueig per poder-lo accionar

manualment. En comparació amb l’hidràulic fa molt de soroll i el seu ús tan sols és

aconsellable a portes residencials de petites dimensions, i en el cas d’anar manual,

sempre després d’haver-les desbloquejat, costen molt de pujar.

6.1.3.2 Motors hidràulics A la hora del muntatge s’ha d’anar amb molt de compte de no perdre oli del circuit.

Incorpora una espècie de “tope” el qual t’obliga a posar-lo en una determinada posició.

6.1.3.3 Motors de cadena Obligatòriament han d’anar amb sistema de fotocèl·lules.

6.2. Placa de maniobres La placa de maniobres és el component més complex i el més important per a la

automatització de qualsevol porta.

Amb la descripció tècnica sabem que està dotada amb tres reguladors, un del temps de

maniobra, l’altre del temps de tancat automàtic, i un temporitzador de llum de garatge;

també està preparat per acoblar una targeta receptora de ràdio. També ens informa que

després d’haver accionat el polsador de parada la següent acció sempre serà d’obertura.

Les característiques tècniques de la placa són:

- conté dos fusibles, un de línea de 160mA i un de força de 4 A.

- La tensió d’alimentació és de 220 V amb una freqüència de 50 Hz

- La potència és de 550 W

- El consum és de 2.3 A

- El temps de treball i el de tancat automàtic és d’un a 120 segons.


26

La placa de maniobres també té una sèrie d’indicadors lluminosos :

- FCA : fi de cursa d’obertura.

- FCC : fi de cursa de tancat.

- FOT : fotocèl·lula.

- PARO : polsador de parada.

- MAN : polsador de marxa peatonal

- START : polsador alternatiu

Aquests indicadors lluminosos indican si els elements connectats funcionen o no; si el

llum està apagat significa que estan activat, amb excepció dels dos últims que han d’estar

encesos.

En la placa tenim dos panells on podem escollir les nostres preferències. el primer

( anomenat SW1 ) , situat a la part superior dreta, ens permet escollir entre quatre

opcions diferents. La primera és si volem utilitzar el tancat automàtic (OFF) o no (ON). La

segona és per si durant la obertura volem que amb el polsador alternatiu o emissor la

porta es pugui parar (OFF), o no (ON). La tercera ens permet triar entre si cada vegada

que accionem l’emissor es repeteixi la seqüència “ obrir-tancar-obrir “ (OFF) o per contra

la de “obrir-parar-tancar-parar-obrir” (ON). I per últim si volem que la fotocèl·lula

únicament funcioni com a element de seguretat o a més faci la funció de polsador de

tancament. Segons seleccionem una posició o una altra del panell la placa realitzarà una

acció o una altra.

En l’altre, l’anomenat SW2, hi tenim el selector d’entrades amb contacte tancat. Amb

aquest panell escollim si volem, o no, utilitzar el fi de cursa d’obertura, el de tancada, la

utilització de la fotocèl·lula i el polsador de parada. Depenen de la posició que posem

cadascun dels interruptors del panell s’utilitzaran, o no, aquestes components.

També cal comentar que el el primer quadre de connexions (CN 1) correspon a la corrent,

i l’altre (CN 2) als components aliens a la placa. Tot segut adjunto una fotografia de la

placa utilitzada amb les corresponents indicacions:


27

Fotografia placa

6.3. FOTOCÈL·LULA Per definició la fotocèl·lula, o cèl·lula fotoelèctrica, és un dispositiu fotosensible de control

electrònic, que es col·loca en una posició estratègica per a captar amb precisió el

moment en què hi passa alguna persona o qualsevol objecte. La fotocèl·lula es basa en

l’efecte fotoelèctric i converteix la llum en corrent.

Per aquest motiu, primer de tot, hem de saber què és això de l’efecte fotoelèctric per a

entendre el funcionament i la funció de la fotocèl·lula en les portes basculants.

Consisteix en l’emissió d’electrons produïda per un cos, en particular un metall, quan

incideix sobre ell radiació electromagnètica prou energètica. Per tal que es produeixi

l’emissió, la freqüència de la radiació ha de ser superior a l’anomenada freqüència llindar,

diferent per a cada material. La velocitat amb què són emesos els electrons és

independent de la intensitat de la llum incident, però no de la seva freqüència: com més

gran és aquesta, més gran és la velocitat dels electrons emesos.

L’explicació de l’efecte fotoelèctric va ser donada per Albert Einstein el 1905,

generalitzant una proposició feta per Max Planck dos anys abans. Einstein va postular

que la llum s’emetia en paquets d’energia, els quals anomenem fotons; E=hv on h és la


28

constant de Planck i v la freqüència de la radiació. Quan un fotó xoca amb un electró del

material pot transmetre-li tota la seva energia i, si aquesta és prou gran, pot arrencar

l’electró del material.

En termes generals, la fotocèl·lula converteix la llum, que surt de l’emissor i arriba fins al

receptor, en corrent elèctric. Aquest és un procés continu que forma part d’un circuit

tancat; en el moment que qualsevol objecte trenca aquest procés s’obre el circuit, i per

consegüent la porta es para. I tal com s’ha vist en l’apartat anterior, sempre que es pari la

porta el següent moviment és d’obertura; per tant la fotocèl·lula tan sols actua en el

moviment de tancament i és el seu principal fi és de seguretat; encara que en té una altra,

com hem vist a les opcions de la placa de maniobres.

La fotocèl·lula que he utilitzat en la maqueta és del model F 25, preparada per a interiors i

connectada per a que funcioni amb el circuit normalment tancat. Les seves

característiques tècniques més importants són que consumeix 2 W, funciona entre -25ºC i

55ºC, pot detectar la interrupció del flux lluminós a una distància de 15 m, funciona a 12 V

a 260 V CC o 24 V a 260 CA i és del tipus polaritzada amb reflexió sobre un mirall

catadiòptic blanc.

7. CONCLUSIONS Un cop acabat el treball i construït la meva pròpia representació d’una porta basculant he

arribat a la conclusió de que tot està relacionat. També que la cosa més bàsica són les

dimensions de la porta, ja que depenen d’aquesta utilitzarem un cable més gruixut, unes

politges amb més diàmetre, un contrapès més gran o més alt, un determinat tipus de

motor, etc.

Una altra cosa important és que, degut a tot el sistema dels contrapesos, el motor en prou

feines ha de fer força, i això ho mostra clarament els càlculs mecànics. Un altre és que jo

no sabia res de portes, i ara me n’he adonat de la complexitat del tema, no es pot fer a la

lleugera, ja que s’han de tenir moltes coses en compte i tot ha de tenir molta exactitud.

Les portes basculants, o qualsevol altre tipus de portes, i els automatismes estan

estretament relacionats, ja que un complementa l’altre. També ara sé que hi ha diferents

motors per utilitzar, i tots amb unes característiques diferents. He entès el seu preu,

gràcies al pressupost, i el seu funcionament; tot això que abans no sabia o no entenia.


29

Finalment crec que d’aquí no pas molt la seva producció baixarà, ja que amb les portes

seccionals hem avançat molt, però, tot i així, les portes basculants no desapareixeran

mai, ja que ens donen moltes opcions que en les altres no tenim; és un gran invent, tot i

que encara es pot millorar.

8. BIBLIOGRAFIA

- LLIBRES

Gran Vox Català – CREDSA

Dibuix tècnic 1 – Castellnou edicions

Tecnología Industrial 2 – Mc Graw Hill

- PÀGINES WEB

http://www.edu365.cat

http://www.alcaine.net/puertas_esp.html

http://www.google.es

http://www.traductor.es

- EMPRESES

Marcelino Coromines – Riudellots de la Selva

Joseph Maria Bartis ( JMB ) – La Bisbal del Empordà

9. GLOSSARI Espai útil : és l’espai el qual no trobem cap obstacle, és a dir, és l’espai de la porta

basculant que es pot aprofitar, pel qual podem passar.

Politges mòbils : Són un tipus de politges en que l’eix és mòbil segons un pla vertical al

mateix, del qual penja el pes que s’ha d’aixecar. Es compleix que la potència és igual a la

meitat de la resistència, però e pes només s’aixeca la meitat del recorregut.

Ressorts : Són unes molles o peces elàstiques que es poden comprimir i són aquestes

les que fan la força de rotació en l’eix de les portes enrotllables i seccionals.

Tambors : Són les peces que trobem en les portes seccionals i enrotllables; la seva

funció és estirar el cable i enrotllar-lo, i deixar-lo progressivament a l’hora de baixar.

Planxa galvanitzada : Planxa de ferro enriquida amb zinc, que li millora les propietats.

Premarcs : Peces utilitzades per ajustar les portes basculants a les construccions. És

l’enllaç entre la porta i l’edifici, i al mateix fet realitzen la funció de tapajunts.

Tapajunts : Peça de, generalment, reduïdes mides la qual està destinada a tapar les

obertures deixades en les franquícies.


30

Franquícia : Espai deixat en els límits com a mesura de prevenció. Gràcies a això ens

podem permetre petits errors en quan a la col·locació o al tall de les peces.

Tarja : espai deixat en les portes basculants, a sobre de la porta generalment, en el qual

hi trobem les politges, és l’espai que necessiten les politges per treballar, com a norma

general mínim es deixen 20 centímetres.

Contrapesatge : Procés per comprovar la correcció dels contrapesos. Si en un punt

determinat de la pujada parem la porta, aquesta s’ha de mantenir en equilibri; si no és així

els hem de retocar.

Paracaigudes : sistema de seguretat de la porta en cas de ruptura de cable; en el cas

que el cable es trenqui hi ha un mecanisme que s’acciona, i la seva funció és evitar que la

porta baixi.

Reduccions : Són una sèrie d’engranatges que disminueixen la velocitat angular del

motor, però n’augmenten el parell motor, és a dir, la força per fer pujar la porta.

Tub de transmissió : A simple vista és la barra horitzontal que connecta el motor amb el

braç vertical; sol ser de la mateixa mida que aquests i també del mateix material.

Unió desmuntable : Unió que ens permet desfer-la i tornar-la a fer sempre que vulguem,

ja sigui per avaries o infinitats de problemes. Són pràctiques però tenen menys fiabilitat,

es trenquen més sovint.

Palanquilla : És una barra composta pels residus en la formació del ferro. S’utilitza per

fer els contrapesos.

Xapa corten : És un tipus de xapa que es rovella per si mateixa com a sistema de

protecció dels agents externs. Se l’ha d’anar mantenint amb un oli especial perquè es

rovelli del tot.

Interruptors NT : Interruptors que normalment permeten el pas de corrent, però quan els

accionem obren el circuit.

Guitarra : Mecanisme que trobem en els motors de cadena que és l’espai per on es

desplaça el dau; d’aquesta manera actua com els braços.

Dau : Peça dentada que trobem en els motors de cadena. Aquesta va avançant o

retrocedint per la cadena dentada, i per consegüent la porta puja o baixa.

Sistema de bloqueig : Sistema utilitzat per alguns motors els quals no utilitzen panys.

Quan no hi ha corrent, i si n’hi ha tampoc, no poden anar manualment, tan sols els podem

accionar amb el motor. El sistema aquest bloqueja els engranatges i fa la funció de pany.

TREBALL DE RECERCA - calcisteller.files.wordpress.com · TREBALL DE RECERCA DISSENY I CONSTRUCCIÓ...

Documents

Transcript of TREBALL DE RECERCA - calcisteller.files.wordpress.com · TREBALL DE RECERCA DISSENY I CONSTRUCCIÓ...