Escuela Secundaria Tecnica No. 29 "Xiuhtecuhtli"
Laboratorio de circuitos eléctricos
Profesor: Rigoberto Cortes Guzmán Asesor: Teresa Curiel Portillo
NOMBRE DEL PROTOTIPO: “COR-2” ÁMBITO DE PARTICIPACIÓN: MINI ROBÓTICA
Enero 2018
PRESENTACIÓN
“COR-2” MINISUMO ALIMENTACION: 9V D.C. CAPACIDAD DE CARGA: 400gr max. El ritmo de vida actual no solo requiere a jóvenes con conocimientos, sino que tengan campos donde puedan desarrollar sus competencias de acuerdo a sus capacidades, una opción para poder desarrollar diversas habilidades es por medio de proyectos de innovación es por ello que hoy presentamos a este prototipo de minisumo, que de acuerdo a nuestro nivel académico nos permite emplear conocimientos adquiridos en el aula estampar en él nuestras ideas e inquietudes además que nos proporciona una opción de desarrollo a futuro debido a que empleamos conocimientos básicos de circuitos y robótica por si en un futuro decidiéramos continuar nuestra vida profesional en estas áreas o formar nuestra propia fuente de empleo. El presente tiene como propósito mostrar conocimientos adquiridos, además de contribuir a la innovación en el desarrollo y producción de medios de entretenimiento.
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IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Desarrollar un prototipo que nos permita poner en práctica nuestras habilidades, conocimientos y las competencias desarrolladas en el aula y vida cotidiana, para iniciar un proyecto de emprendimiento, que nos proporcione mejores expectativas de calidad de vida. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Par hacer este proyecto tuvimos como motivo hacer algo que lleva todos nuestros conocimientos de nuestro laboratorio, en este caso el de Diseño de Circuitos Eléctricos, además de que esté acorde a nuestras capacidades, es decir, que podamos llevar a cabo el proyecto desde su diseño hasta su construcción e innovación. De igual manera con un presupuesto de construcción accesible.
RECOLECCIÓN, BÚSQUEDA Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN. Elementos de circuito Pila: Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo negativo o ánodo y el otro es el polo positivo o cátodo. La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución conductora de la electricidad o electrolito. Cloruro férrico: Es un compuesto químico utilizado a escala industrial perteneciente al grupo de los haluros metálicos, cuya fórmula es FeCl3. También se le denomina equivocadamente percloruro de hierro e incluso percloruro férrico. El color de los cristales de cloruro de hierro (III) dependen del ángulo de visión: cuando reflejan la luz los cristales tienen un color verde oscuro, pero cuando transmiten la luz su color es rojo purpúreo. Por otra parte, el hexahidrato (FeCl3·6 H2O) es de color amarillo o amarillo anaranjado. El cloruro de hierro (III) anhidro es delicuescente y forma una neblina de cloruro de hidrógeno en presencia de aire húmedo. Se observa muy raramente en su forma natural, el mineral molisita, que puede hallarse en algunas fumarolas. El cloruro férrico en solución al 40% se utiliza como coagulante para tratamiento de aguas y efluentes, se comercializa habitualmente a granel. Microswitch: Más que un simple interruptor, es un conmutador. El polo de abajo está en contacto con el más cercano de los dos que están en el lado, cuando no se aprieta el pequeño pulsador de arriba. Cuando se aprieta el pulsador el terminal de abajo deja de estar en contacto con el anterior y hace contacto con el otro de más arriba. Es decir "conmuta" un contacto por otro. Aunque no lo parece, esta clase de conmutadores tienen su gracia, ya que no se pueden quedar en un estado intermedio. Conductor: Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga eléctrica. 2
Un conductor eléctrico Es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas. Son los elementos capaces de conducir la electricidad cuando son sometidos a una diferencia de potencial eléctrico. Los más comunes son los metales, siendo el cobre el más usado de entre todos ellos, otro metal utilizado es el aluminio y en aplicaciones especiales, debido a su baja resistencia y dureza a la corrosión, se usa el oro. Aunque todos los metales son conductores eléctricos existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las soluciones salinas (por ej. el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma. Para que un material se considere buen conductor se requiere que posea una baja resistencia para evitar elevadas caídas de tensión y pérdidas desmedidas por el Efecto Joule. ANALISIS: Existen en el mercado, tiendas de electrónica, diversos tipos de robots ya fabricados, sin embargo adquirir uno implica un desembolso elevado, además de que se pretende desarrollar habilidades y conocimientos adquiridos, e innovar, de acuerdo a necesidades e intereses, un prototipo con el que nos identifiquemos.
Alternativas de solución 1.- Comprar un robot prefabricado y en base al instructivo armarlo. 2.- Hacer un pequeño proyecto que escogeremos al azar para su desarrollo 3.-Hacer un robot minisumo a partir de los conocimientos adquiridos. ** Alternativa elegida y argumentación. ** Hacer un robot minisumo: Realizar el minisumo implica poner en práctica los conocimientos previos en nuestra asignatura además de que el diseño, construcción e innovación estaría completamente a nuestro cargo. Representación gráfica.
1 Fotografía tomada del proceso de experimentación
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PLANEACIÓN Lista de herramientas Herramientas 1 Cautín 2 Pinzas de punta 3 Pinzas de electricista 4 Plumón permanente color negro 5 Taladro 6 Broca para acero 1/16”
cantidad 1 1 1 1 1 1
Lista de materiales Materiales Placa fenólica Martillo Acido férrico Soldadura de estaño 60/40 Microswitch Motores gorila Conductor de 6 polos cal. 22 Placas de aluminio de (10x10cm) y (10x12 cm) de 5/32” de espesor Pegamento liquido Ruedas
a b c d e f g h i j
Cantidad 1 pza. 1 pza. 50 ml 3m 4 pza. 2 pza. 2m 2 pza. 100 ml 2 pza.
CUADRO DE PRESUPUESTO Cantidad
Material
Precio
4
Microswitch
$15
1
Conductor 6 polos
$6.50
2
Placas de aluminio
$10
2
Moto- reductores
$70
1
Soldadura
$5
2
Ruedas de Goma
$10
1
Placa fenólica
$5
1
Resistol 5000
$5
1
Acido férrico
$0
1
Total:
$256.50
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Diagrama electrónico.
2.- Ing. Rigoberto Cortes Guzmán
CUADRO DE PROCESO ACTIVIDAD
1.- Lijar la placa fenólica con una lija.
IDENTIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS Y TÉCNICAS DE FABRICACIÓN.
Sistema: Separación. Técnica: Limado.
EXPLICACIÓN BREVE DE CÓMO REALIZAR LA ACTIVIDAD.
IMAGEN.
Quitar las manchas, o huellas que tenga la placa fenólica, con una lija del no.400.
2.- Limpiar la placa fenólica.
Limpiar.
Limpiar para que no quede polvo en la placa fenólica.
3.- Copiar el diagrama en una hoja milimétrica.
Copiado.
Copiar el circuito, cuidando la exactitud, en hoja milimétrica o en una hoja normal a cuadros.
4.- Marcar los puntos donde se perforará
Sistema: Marcado Técnica: Golpeado
Con un clavo y un martillo o pinzas dar un ligero golpe en el lugar donde se va a perforar
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5.- Pasar el diagrama a la Placa Fenólica.
Copiado.
Copiar con exactitud el diagrama antes dibujado
6.- Remarcar el diagrama
Remarcado.
Una vez marcado el diagrama en la placa remarcar con plumón negro permanente
7.- Introducir la placa en un recipiente con cloruro férrico que debe ser activado con agua en proporción al 40%
Sistema: Separación.
Dejar la placa en la mezcla de ácido durante 15 min. Con el circuito remarcado, hacia abajo.
8.- Transcurrido el tiempo enjuagar la placa hasta remover el cloruro férrico.
Enjuague.
Dejar libre de ácido la placa.
9.- lijar nuevamente la placa para remover la marca del plumón.
Sistema: Separación.
Esto es para que se quite rápido y no se quede pegado al cobre o a la placa.
10.- Perforar la placa fenólica.
Sistema: Perforado
Técnica: Cloruro férrico.
Técnica: Lijado
Técnica: Taladro. 11.- Colocación de Botones
Sistema: Colocación Técnica: Colocación
Perforar donde están los puntos donde estarán los componentes.
Colocar los botones específicos para nuestro circuito.
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12.- Soldar los Botones en los lugares requeridos.
Sistema: Unir
13.- Soldar el cable a la placa
Sistema: Unir
14.- Soldar el adaptador de la pila (clip) a la placa
Sistema: Unión
15.- Soldar los motores.
Sistema: Unión
Técnica: Soldar.
Técnica: Soldar
Técnica: Soldadura.
Técnica: Soldadura
Soldar las terminales en las perforaciones realizadas.
Soldar el cable a la placa en los lugares indicados para la alimentación y control.
Soldar el adaptador a la placa donde se colocara la pila.
Soldar el cable a las terminales que tiene el motor.
16.- Fijar los motores.
Sistema: Unión Técnica: Pegado
Unir con pegamento líquido los motores a la base de metal que funcionará como chasis.
17.- Colocar las ruedas
Sistema: Unión Técnica: Ensamblado
Ensamblar las ruedas en los motores donde se realiza la tracción.
18.- Moldear la carcasa.
Sistema: Doblado Técnica: Golpeado.
Doblamos una placa de metal (la carcasa) a la manera que se quiera, lo doblamos golpeándolo con un martillo y usando de soporte una prensa.
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19.- Pegamos la carcasa al chasis.
Sistema: Unión Técnica: Pegado.
Unir la carcasa a los motores con pegamento liquido de mediana resistencia (la parte de arriba donde no está la base de metal)
¡MINISUMO “COR-2” CONSTRUIDO!
3.-Todas las imágenes son fotografías tomadas durante el proceso de experimentación y pruebas para fabricar el minisumo. ESQUEMA DEL PROYECTO.
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ESTRUCTURA PORTANTE: Placa de aluminio Motor gorila Clip o portapila
Placa fenólica
Cable de teléfono
3.- Imágenes tomadas durante el proceso de experimentación y pruebas.
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EVALUACIÓN En este apartado la evaluación consistirá en saber utilizar los componentes y motores de manera óptima debido a que son productos que pudieran pasar a chatarra electrónica por su composición en su mayoría de plástico y metal, ver qué condiciones de uso se le pueden otorgar al minisumo aunque su fin es meramente educativo y de entretenimiento se debe de dar advertencias de uso ya que por tener partes metálicas en caso de que se utilice con otras intenciones pudieran ocasionar lesiones a personas. COMUNICACIÓN Para dar a conocer el proyecto se aprovecharían las semanas de ciencia y tecnología en la comunidad escolar así como las exposiciones de fin de curso, de igual manera se programarían visitas a las demás áreas tecnológicas para posibles cambios o innovaciones que pudieran proponerse; por citar algunos ejemplos el énfasis de Diseño Industrial pudiera realizar mejoras a la forma del minisumo, el de máquinas-herramienta y sistemas de control pudiera hacer modificaciones a la estructura o chasis. FUENTES DE CONSULTA Magaña Pineda Luis Antonio, 2012, Diseño de circuitos eléctricos I, México, D. F. editorial ECA Magaña Pineda Luis Antonio, 2012, Diseño de circuitos eléctricos 2, México, D. F. editorial ECA D. R. ©, 2011, Programa de estudios 2011, México D. F., Secretaría de Educación Pública. Es.wikipedia.org/wiki/circuito impreso, pila, microswitch, 02/22/2014 9