Este es uno de los proyectos que como todos los años el verano nos permite acometer.
Para salvar un desnivel de 950 mm hacía falta una escalera.
Los peldaños de las escaleras tienen en su perfil dos dimensiones, la vertical, denominada tabica y la horizontal llamada huella. La longitud de la tabica están entre los 160 y los 190 mm y la de la huella alrededor de los 280 mm.
En este caso tenemos cinco tabicas de 190 mm y para la huella he elegido 270 mm.
Una vez resuelta la geometría, es necesario acometer su estructura y acabado, que ha estado condicionada por las dimensiones de unos materiales reciclados de que disponía:
Un tablón de embalaje de 1175 x 75 x 75 mm de pino y Unos tableros de contrachapado de 440 x 400 mm y de 18 mm de espesor.
Con cuatro tableros he cortado las huellas, de 270 x 440, y las tiras de 130 mm que han sobrado, han servido para cogerlos al listón.
Este es el diseño:
Se podría hacer toda la escalera en taller y después llevarla a la obra, pero parece que es más práctico montar primero el listón y después ir poniéndole los peldaños con ayuda de un nivel.
En la entrada 'Puerta de garaje sin electrónica' recibí un comentario al que contesté lo siguiente
"Entiendo que lo que quiere, es poder accionar la puerta desde dos sitios. Trataré de buscar una solución. Le adelanto una, aunque de momento sin esquema. Sería con ayuda de un circuito de relé de enganche, es decir, set-reset, también llamado contactor. Con un pulsador se activa el relé y con otro se desactiva. Podemos poner más pulsadores en serie o en paralelo con éstos, según sean normalmente cerrados (NC) o normalmente abiertos (NA). Cada par de pulsadores, NC y NA, lo podríamos colocar en las posiciones desde las que quisiésemos activar la puerta. Esa es la solución estándar. Sin embargo parece interesante tratar de resolver el problema sin el uso de relés, no se si será posible. Intentaré trabajarlo."
En primer lugar mostraré el circuito al que hago alusión en mi respuesta. Esta es la solución más tradicional. Un pequeño comentario al esquema, si disponemos de relés de dos contactos, para conseguir el que necesitamos en el circuito, debemos conectar las bobinas de dos relés en paralelo.
Tal y como decía en mi respuesta he tratado de buscar, al principio sin muchas esperanzas, una alternativa al uso de relés. Para la solución he necesitado de un operador distinto, el conmutador cuádruple, es decir cuatro conmutadores que se accionan a la vez. el esquema es el siguiente: De esta experiencia se pueden sacar varias moralejas:
1 A pesar de la existencia de soluciones ortodoxas, es posible encontrar soluciones alternativas.
2 Cuando estamos buscando una solución, no debemos limitarnos a unos determinados operadores, sino darnos la posibilidad de disponer de otros, con las características necesarias para resolver el problema. La situación es paralela a la de intentar de resolver el problema de una luz de escalera con interruptores. En la búsqueda de la solución debemos encontrar la necesidad de disponer de un operador nuevo: el conmutador.
Aquí tenemos el video de una máquina cuentacanicas. El propósito del video es de servir de 'brain training' como se dice ahora, que podríamos traducir por 'gimnasia mental'. Se trata de, a tavés de la observación del video ir desentrañando el funcionamiento de la máquina, el funcionamiento de cada uno de sus componentes. No voy a dar explicaciones de como está hecho, aparte de que me llevaría mucho tiempo, también resulta muy didactico tratar descubrirlo.
Después de mucho tiempo sin publicar aquí está el coche de la entrada anterior preparado para cambiar el sentido de desplazamiento, de forma que cuando choque vuelva hacia atrás.
Habitualmente se resuelve este problema con un circuito eléctrico que usa dos pilas, como podemos ver por ejemplo en la página web de cucabot, que está en los enlaces de este blog, en concreto en el modelo de cucabot "cero".
Siempre he preferido para los circuitos de cambio de sentido de giro de un motor el que usa una sola pila, que se puede ver en la entrada de este blog "puerta de garaje sin electrónica". Pero se presenta el problema, de que hace falta un conmutador doble, y los finales de carrera, que se usan para detectar que el coche ha chocado, tienen un conmutador sencillo.
La solución que he dado a este problema es la de utilizar dos finales de carrera que actúen a la vez. Para sujetarlos al chasis y también para conseguir que queden bien alineados para actuar simultáneamente, se usan palillos de los dientes redondos. Para cogerlos al chasis se introducen en taladros de 2 mm.
Aquí tenemos los posibles esquemas eléctricos. Aunque es más común el esquema 1, el esquema 2 es totalmente equivalente, pero además en este caso es el recomendable, porque, si los dos conmutadores no se activaran a la vez, el montaje del esquema 1 daría lugar a un cortocircuito, como se puede más abajo. Problema que no se presenta con el esquema 2:
En estas fotos podemos ver las dos posiciones de los finales de carrera.
En las fotos sólo se ve un conmutador. El segundo, esta debajo del que se ve. Los dos están ensartados por los palillos mondadientes, que también sirven para unir los conmutadores al chasis del coche, introduciéndolos en taladros de 2 mm.
Esta entrada es principalmente para para que mis alumnos de 2º ESO puedan ver los detalles del proyecto que vamos a hacer.
A este coche se le han diseñado los soportes de las poleas, de forma que se puedan cambiar fácilmente las correas, cuando se rompen o simplemente para el montaje.
Esto permite también alternar fácilmente varias disposiciones de poleas y correas. ¡Tenemos un coche con "caja de cambios"!, que puede ir, hacia delante, hacia atrás, más deprisa o más despacio.
FOTOS CON VARIAS COMBINACIONES DE LA TRANSMISIÓN:
PLANO DEL CHASIS Como se pede ver, los planos no coinciden totalmente con el prototipo de las fotos. Después de construirlo, he hecho los planos introduciendo algún cambio. La cavidad es para alojar las pilas, una pila de petaca, de 4,5 voltios. Caben dos pilas, el chasis está diseñado para que también se le pueda aplicar un circuito de cambio de sentido de giro del motor, que necesita dos pilas.
MATERIALES Las ruedas son tapones de botella. Cada rueda esta compuesta de dos tapones y un trozo de cuello. La posición de los taladros en el chasis para los ejes de las ruedas variará, según las dimensiones de éstas. Las poleas son de rollo de cartón la parte central, y tapas de cartón pegadas. Los ejes palos de pincho moruno, "brochetas de madera" es el nombre comercial. El motor no es el más sencillo de los catálogos. Tiene un diámetro de 24 mm, facilita bastante los resultados.
En esta entrada podemos ver otro dispositivo que ya tengo tiempo, cocretamente es del curso 2002-03. Surgió como solución a esta propuesta: "Diseñar una caja en la que introduzcamos una canica y salgan dos".
En el dispositivo se pueden ver varias máquinas simples: plano inclinado, palancas, y otros mecanismos como una biela. Jugando con las inclinaciones variables de las rampas de las palancas se resuleve la secuencia de sucesos que requiere el problema, más concretamente, que la canica de arriba salga después de la de abajo.
Una de las aplicaciones prácticas que se pueden observar en este dispositivo, es la materialización de las articulaciones, son simples pliegues de papel, no hay ejes.
Este es el recortable para construir la máquina. El tamaño es para canicas de 16 mm de diámetro, que son las más comunes.
En esta entrada presento la puerta de garaje sin circuito electrónico. Haciendo énfasis en la mecánica, para que pueda ser movida por un motor, la colocación de los sensores, finales de carrera que detectan las posiciones de cerrada y totalmente abierta. Y la materialización del circuito eléctrico, que aunque de esquema sencillo, su adaptación al mecanismo tiene varias alternativas, no todas válidas.
Para la solución mecánica he optado por una puerta corredera. En las reales el motor actúa con un sistema piñón cremallera, sin embargo aquí la resuelvo con el mecanismo tornillo tuerca, más fácil de encontrar ya que en cualquier ferretería podemos adquirir la varilla roscada y la tuerca, en este caso es de métrica 6. En el montaje van surgiendo preguntas: longitud de la varilla con respecto a la de la puerta, guiado de la puerta, espacio para el motor y forma de accionar la varilla, entre otras que observando el vídeo, se puede ver la solución que he adoptado.
La colocación de los finales de carrera también es importante para que la puerta se detenga según los requerimientos de un buen funcionamiento.
La realización del circuito eléctrico no es trivial, ya que el esquema no nos especifica el sentido de giro del motor, que sentido corresponde a apertura o cierre, ni qué final de carrera hay que colocar, para detectar que la puerta está cerrada o totalmente abierta. Cuestiones que además dependen una de la otra y que para resolverlas lo habitual es que necesitemos hacer varios tanteos o un estudio de todos los terminales de los componentes y sentidos de giro del motor.
ESTE PÁRRAFO LO ESCRIBO VARIOS DÍAS DESPUÉS DEL ANTERIOR, y es para decir que si seguimos el esquema eléctrico, puede obtengamos a la primera el montaje correcto, si no lo fuera, sólo tendremos que cambiar la forma de conectar la pila para tener el montaje correcto. Es curioso como las previsiones que había hecho en el párrafo anterior resultan excesivas y como a pesar de las variables involucradas, sólo hay dos posibles montajes que se correspondan con el esquema, siendo además tan fácil de corregir si no acertamos.
Una forma alternativa de corregirlo es cambiando las conexiones del motor. Este es el circuito electrico que ya presenté en la entrada anterior
Presento en esta entrada otro proyecto clásico del área de Tecnología en Secundaria.
Proyectos de este tipo, aparecen en uno de los primeros textos de la materia, Diseño y Tecnología de James Garratt, como aplicaciones de operadores eléctricos, principalmente el relé y los detectores de posición, más conocidos como "finales de carrera". Las secuencias del proyecto de Garratt son las siguientes. Se pulsa un botón, la puerta empieza a abrirse, cuando se ha abierto del todo, toca un final de carrera y empieza ha cerrarse, hasta que se cierra del todo y se detiene. Este circuito se resuelve con dos finales de carrera y un relé de tres conmutadores que se queda enganchado o enclavado. Pero este modelo, que sirve como ejemplo de aplcación de operadores eléctricos, no tiene aplicación práctica, le falta que una vez abierta la puerta, permanezca en esta posición durante un tiempo, antes de empezar a cerrarse, para permitir que el coche pueda entrar o salir en la cochera. Esto requiere la intervención de un temporizador. Durante tiempo estuve buscando una solución, pero resultaba compleja, básicamente por el planteamiento: Al terminar de abrirse la puerta había que iniciar dos acciones, detener el motor de la puerta y empezar contar el tiempo que la puerta tenía que permanecer abierta. Un cambio en el planteamiento simplificó notablemente la solución: El tiempo se empezaría a contar cuando se pulsa el botón para que se abra la puerta e incluye el tiempo de apertura de la puerta y el que la puerta tiene que permanecer abierta para que pase el coche. Esta solución es factible porque el tiempo que tarda la puerta en abrirse es practicamente constante, y al ser el montaje más sencillo se reducen las probabilidades de que falle.
El proyecto es complejo, por lo que para explicarlo conviene trabajarlo por partes. Un primer acercamiento consiste en colocar un motor para mover la puerta, pulsando un botón la puerta se empieza a abrir y se detiene cuando se ha abierto. Volviendo a pulsar el botón la puerta empieza a cerrarse, deteniendose cuando se ha cerrado. Esto se resuleve con un conmutador doble que sirve para cambiar el sentido de giro del motor y con dos finales de carrera, pulsadores normalmente cerrados, que abre la puerta, uno en la posición de abierta y el otro en la de cerrada. Este es el esquema eléctrico. Y esta es la foto de un conmutador doble. El primer paso para introducir el temporizador es mover los conmutadores con un electroiman, los conmutadores con el electroiman, más nombrado como bobina, constituyen el relé. La temporización se consigue con ayuda de un condensador, pero si el condensador se descargará directamente sobre la bobina del relé, el tiempo resultría muy corto. Para dilatar este tiempo usamos como interuptor del relé un transistor trabajando en saturación y corte, sobre cuya base se descarga el condensador a través de una resistencia. El esquema eléctrico completo es el siguiente. Y la secuencia de funcionamieto esta: Al tocar el pulsador llega corriente a la base del transistor, lo que permite el paso de la corriente entre colector y emisor, que activa la bobina del relé, cambiando los conmutadores de posición y empezando a abrirse la puerta. A la vez se carga casi instantáneamente el condensador y aunque se deje de tocar el pulsador, la carga almacenada en condensador alimenta la base del transistor manteniendolo en saturación durante un tiempo.
En el circuito aparecen dos diodos en serie porque la bobina del relé necesita 6 voltios, que son exceivos para el motor. Los dos diodos disminuyen en 1,4 voltios la tensión del motor.
Es importante hablar de que por mucho que se explique siempre se escapará algo, o se resultará pesado, o no se logrará comunicar algo Intentar hacer el trabajo con confianza, tomando decisiones sobre cosas que no conocemos cien por cien, nos ayudará a ir conociendo el proyecto, de los errores aprenderemos e iremos adquireiendo la experiencia que nos hará expertos.
Este prototipo lo monté en Mula en mayo de 2004 y lo he modificado para mostrarlo en un vídeo en internet, los tiempos iniciales podrían ser excesivos, por lo que le he colocado una puerta estrechita, que al abrirse antes hace que todo vaya más rápido. aunque el vídeo no dura ni cuarenta segundos, el tiempo en que la puerta está detenida, se hace largo.
SOBRE EL FIANL DE CARRERA
Como contestación a un comentario explico lo que es un final de carrera.
Se trata de un conmutador que en vez de ser accionado por la mano, en este caso lo accina la puerta cuando está totalmente abieta o totalmente cerrada. Se le pueden conectar tres cables, el común (C), el normalmente abierto (NO), y el normalmente cerrado (NC). En este circuito concreto se conecta solo el común y el normalmente cerrado. En esta foto se pude ver en la parte inferior donde se conectan los cables, repito, en este caso no es necesario el contacto del centro (NO). En el esquema electrónico de esta entrada, los finales de carrera aparecen con la leyenda FCA (final de carrera accionado cuando la puerta está totolmente abierta) y FCC (final de carrera accionado cuando la puerta está totalmente cerrada). En el vídeo de esta entrada los finales de carrera no son comerciales, los he hecho con dos clavos y una chapa. La chapa permite el paso de la corriente entre los clavos. El trozo de madera, o el rotulador amarillo tocan las chapas, apartándolas de uno de los clavos, e interuumpiendo así el paso de la corriente. Se aprecia en el segundo vídeo.
Las canicas son un recurso muy útil para aplicaciones de mecánica en el área de Tecnología en Educación Secundaria Obligatoria. Las aplicaciones más clásicas son las máquinas de efectos encadenados, también llamadas temporizadores de canicas. Pero se puede ir un poco más lejos: hay un dispositivo mecánico que con una entrada y dos salidas distribuye la canica que entra, alternativamente por las salidas, es un biestable. Ramón Gonzalo lo aplica en unos vídeos publicados por la UNED. En la página del canadiense MatthiasWandel podemos ver una máquina para sumar canicas basada en este dispositivo www.sentex.ca/~mwandel, esta página por otra parte es una autentica fuente de recursos para Educación Tecnológica. Se puede acceder a ella a través de los links de este blog. El dispositivo que podemos ver en este vídeo va un poco más lejos del biestable, es un triestable, tiene una entrada y tres salidas. Las canicas que introducimos por la entrada van saliendo consecutivamente por las tres salidas.
La máquina de MatthiasWandel la podemos ver en woodgears.ca/marbleadd/index.html
La señal de las televisiones se puede retransmitir mediante antenas situadas en puntos particularmente altos y también mediante satélites artificiales geoestacionarios, es decir que giran con la tierra en su movimiento de rotación, no cambiando su posición relativa respecto de ella. Para captar las señales de estos satélites necesitamos las tan cotidianas antenas parabólicas, que reflejan la radiación que reciben y la concentran en el foco de la parábola dónde el LNB se encarga de recogerla y a través de un cable coaxial se conduce hasta un receptor apropiado previo a la televisión. Con las antenas parabólicas podemos tener acceso a canales de pago pero también a canales libres. Para mí el principal atractivo lo supone la posibilidad de acceso a televisiones de otros países, para mejorar nuestro conocimiento de idiomas. En las fotos podemos ver una antena portátil de solo 40 cm de diámetro enfocando a los satélites Astra en la posición 28,2º Este, desde el que emiten televisiones de Gran Bretaña. En la red podemos encontrar información sobre los satélites: canales, posición,.... ¿Cómo orientar la antena?. Empezaremos imitando la orientación de las de nuestro vecinos, la mayoría están orientadas a los satélites Hispasat y Astra 19,2º Este, y a partir de ahí vamos moviendo despacito y viendo el resultado en la tele. El equipo se puede obtener por menos de 100 € en ofertas periódicas de las candenas Lidl, Plus o Aldi.
Aprovechando las vacaciones siempre nos podemos dedicar a hacer las chapuzas que tenemos atrasadas. Como siempre por cuestión de tiempo aquí está el vídeo, después publicaré más comentarios. Se trata de la instalación de una base de enchufe en un aseo, en este caso para alimentar un calefactor. Se pretendía usar un mecanismo de la misma serie que los del resto de la casa, por supuesto empotrado, y que a ser posible el cable que llevará la electricidad al enchufe no se viera. Estuve madurando la solución y preparando el material y herramientas necesarias durante tiempo, y aquí está el resultado
Toda persona que publica una frase, una foto, un vídeo que ayuda a que el conocimiento de la humanidad crezca debería tener una renta vitalicia. En el Blog se ve ilusión por enseñar. Enhorabuena
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