DISSENY I CONSTRUCCIÓ D'UN TELEFÈRIC
Descripció i característiques del projecte

Data:  octubre / novembre de 2002

RESUM DEL PROJECTE APLICAT A L'AULA

Autors: 
Francesc Maldonado Benítez IES Pau Claris (Barcelona) e-mail: fmaldon3@pie.xtec.es
Sònia Velamazán Fernández IES Montserrat (Barcelona) e-mail: svelamaz@pie.xtec.es
Núria Ventura Sobredo IES Flos i Calcat (Barcelona) e-mail: nventur3@pie.xtec.es
Data: 27-11-02
Nivell/cicle/crèdit: 3r ESO 
 
Temps aprox.: 20 hores


Objectiu del projecte

  • El objectiu del projecte es construir la maqueta funcional d’ un telefèric amb la dotació de l'aula de tecnologia. Per realitzar-lo es farà servir estructures metàl·liques per crear dos torres de diferents alçades, fusta per la base i plàstic per la cabina. El sistema estarà governat per un aparell de comandament (interruptor i doble commutador) que ens permeti engegar-lo i parar-lo i pujar i descendre (mitjançant la inversió de gir d’ un motor) . Per altra banda, mitjançant finals de cursa, la cabina s'ha d'aturar quan arriba a qualsevol de les torres.


Objectiu curriculars treballs
  • 9) Ser creatiu en les tasques de disseny, valorant la funcionalitat i l'ergonomia.
  • (18) Valorar la planificació del treball en equip, col·laborant-hi activament i respectant l'aportació dels altres membres de l'equip.
  • (25) Construir objectes a partir d'una necessitat, prèvia selecció dels components, aplicant criteris respectuosos amb el medi.
  • (26) Identificar i utilitzar eines, instruments, aparells i utillatges amb propietat, d'acord amb les normes de seguretat.
  • (28) Muntar alguns circuits o instal·lacions a partir d'esquemes, i comprovar-ne el funcionament.
  • (29) Identificar els símbols dels elements elèctrics, electrònics i mecànics d'aparells, circuits, instal·lacions.
  • (30) Esquematitzar circuits elèctrics, electrònics o mecànics senzills, fent ús de simbologies convencionals.
  • (40) Identificar i seguir les fases del procés tecnològic en les seves realitzacions.
  • (46) Adquirir una actitud crítica davant les ofertes i solucions aportades per la tecnologia.


Continguts desenvolupats
  • Gràcies al projecte del telefèric es poden desenvolupar els següents continguts tecnològics:
    • Tecnologia elèctrica: circuits elèctrics de comandament, motors elèctrics, commutadors, fonts d'alimentació, ..
    • Circuits de control: sensors de final de cursa.
    • Tecnologia mecànica: construcció de l'estructura del telefèric (disseny amb el mecano, unions amb cargols i femelles, serrar i polir metall, utilització del trepant, ...), soldadura amb estany, ...


Requeriments 

  • La cabina funciona gràcies a un conjunt motor-reductor elèctric, que mitjançant un tambor enrotlla un fill que arrosegue a la cabina en sentit ascendent, quan s’ inverteix el gir el tambor desenrotlla el fil i per la força de gravetat la cabina baixa, per tant en aquest cas el motor reten la baixada lliure de la cabina. L'estabilitat de la cabina s’ aconsegueix mitjançant unes guies longitudinals i paral·leles al recorregut de la cabina sobre les quals se ha muntat un conjunt de rodes fixades per un eix perpendicular a les guies, aquest eix es el que suporta a la cabina. Un extrem de fil es lliga aquest eix i altre al tambor per aconseguir el moviment de la cabina.
  • Totes les estructures es poden construir amb les peces del mecano i la cabina amb les peces plàstiques. De tota manera, una possible millora seria construir el vagó de plàstic mitjançant la plegadora del taller. La base per tot el muntatge es una fusta aglomerada suficientment gran per permetre tot el muntatge.
  • El sistema de control es basa en un interruptor de dues posicions (marxa i atur) i un commutador de dos posicions (gir del motor en dos sentits). Per aconseguir la parada del motor a cada torre es utilitza un final de carrera a cada una de les estructures. 

  •  


Material i equipament

  • Material:
    • 2 bases de poliestirè vermelles en U.
    • 4 politges plàstic taladrada D esxt = 40 
    • 5 tires taladrades del mecano de 15 x 500 x 1,5 mm
    • 1 m fil unipolar flexible i/o rígid ( p. ex. nylon) 
    • 2 Varetes roscades M 4 x 500 
    • Cargols, femelles i volanderes.
    • 2 Finals de cursa 
    • 1 Commutador doble de dos posicions 
    • 1 Interruptor 
    • 1 regleta de connexions.
    • 1 Motor de 4.5 V amb reductora 
    • 1 font d’ alimentació.
    • Fusta aglomerada per fer de base.
    • Silicona.
    • Estany.
    • Cables de connexió
  • Equipament:
    • Tornavisos 
    • Claus fixes 
    • Serra metàl·lica
    • Llima 
    • Cargol de banc.
    • Pistola de silicona 
    • Soldador d'estany 
    • Voltímetre 
    • Font d'alimentació


Descripció del projecte i funcionament

  • El projecte consta del disseny i construcció d'un telefèric que salvi un desnivell d'uns 15º, aproximadament. El telefèric ha de poder baixar i pujar mitjançant un motor elèctric i d'aturar-se automàticament quan arriba al final del trajecte, tant de baixada com de pujada.
  • L'estructura s'ha fet amb barres de mecano, excepte la base en fusta i la teulada de l'estació superior, que s'ha cobert amb xapa de fusta per poder montar-hi el motor i els seus accessoris.
  • La cabina del telefèric s'aguanta entre dues barres paral·leles que serveixen de guia durant els desplaçaments. La unió entre la cabina i les guies es fa mitjançant dues politges per cada barra, una per sobre i l'altra per sota de la guia, que eviten les oscil·lacions i els descarrilaments.
  • La transmissió del moviment del motor, col·locat a l'estació de dalt, al telefèric es fa un cable (fil) ben tibant i unit justament pel mig de la part superior de la cabina. El fil s'enrotlla en un tambor quan el telefèric puja i es desenrotlla quan baixa, sempre a una velocitat constant. Aquest tipus de transmissió també contribueix al guiatge de la cabina sobre les vies.
  • Quan el telefèric arriba a una de les estacions, un final de cursa desconnecta el motor i mitjançant un commutador es canvia la seva polaritat, de manera que comença el trajecte en sentit contrari.


Esquemes / dibuixos / fotos 







Possibles millores
  • Posar un ascensor per accedir a la cabina, o bé per descendre d'ella.
  • Substituir els finals de cursa per sensors fotoelèctrics.
  • Millorar l'etapa de disseny, tot i conservant la funcionalitat del telefèric.
  • Incorporar un automatisme de control  mitjançant el SADEX. D'aquesta manera es podria programar un temps de parada tant per pujar al telefèric com per baixar d'ell.


Orientacions per a l'ensenyament-aprenentatge

  • El projecte pot servir als alumnes per a consolidar coneixements sobre circuits elèctrics i mecànics, tot fent-los idear el seu propi telefèric diferent dels que ja coneixen a la vida real, i ajudant-los a dissenyar el circuit elèctric de comandament i control del motor elèctric.
  • D'igual manera pot engrescar als alumnes a treballar en grup, tant en el moment de dissenyar el telefèric i de prendre decisions sobre com fer-lo (tots els membres del grup poden aportar les seves idees) com durant la construcció, quan es trobin amb les dificultats pròpies d'aquest tipus de muntatges.


Qüestions / activitats / activitats d'avaluació 
  • Disseny 
  • Resolució de problemes durant el muntatge. 
  • Complexitat de treball en equip.
  • Conèixer el funcionament propi d'un motor-reductor.
  • Fitxa autoavaluativa del projecte realitzat (planificació, constància, ús dels recursos de l'aula, funcionament del projecte, etc.) 
  • Representació de circuits elèctrics fent servir la simbologia adequada 
  • Elaboració d'un informe del projecte i exposició oral (memòria).
  • Realització d'una avaluació acurada sobre el projecte realitzat, tot indicant les possibles millores per a futurs grups.


Valoració / conclusions / orientacions
  • La realització d'aquest projecte ha estat molt satisfactòria per tots tres, ja que ens ha permès tot posant en pràctica els coneixements teòrics dels diferents continguts de l'àrea de tecnologia, adonar-nos de les dificultats que implica pel nostre alumnat. El poder contrastar diferents solucions i punts de vista per a resoldre un mateix problema amb altres professors/es ha estar molt enriquidor.
  • La realització d'aquest projecte la situem a principi del tercer trimestre del tercer curs d'ESO, de manera que posin a la pràctica els coneixements d'electricitat adquirits a 2n d'ESO, i mecanismes i motors adquirits durant els dos primers trimestres de 3r d'ESO. Si es realitza una automatització del projecte tot mitjançant el SADEX, seria també adient per un crèdit variable de 30 hores a 4t d'ESO. Es recomanable treballar en grups de 2 / 3 alumnes.

 per tornar a :
Índex de treballs
 
 
 

 
 

BARRERA DE PÀRQUING.
Descripció i característiques del projecte

Data:  octubre / novembre de 2002

RESUM DEL PROJECTE APLICAT A L'AULA

Autors: 
Eusebi Ganzer IES Maragall  e-mail: eganzer@pie.xtec.es
 
 
Data: 27-11-02
Nivell/cicle/crèdit: segon cicle d'ESO.
TEMPS APROX.: 15 hores


Objectiu del projecte

  • Construcció d'una barrera d'uns 30 cm sobre una base de Mecano. 
  • Quan s'accioni un interruptor, posi en funcionament un motor que faci pujar la barrera fins a la posició d'un fi de cursa i, quan s'accioni l'interruptor a l'altre cantó, baixi la barrera a la posició horitzontal fins a trobar un altre fi de cursa.


Objectius curriculars treballats

  • Utilització i manipulació de peces de mecano.
  • Muntatge d'un motor reductor i afegir un vis sense fi. 
  • Unir el llistó a una roda dentada i aquesta encaixi amb el vis sense fi.
  • Dissenyar i realitzar un circuit elèctric de CC perquè el motor pugui girar en el doble sentit. 


Continguts desenvolupats
  • Mecànica
  • Disseny
  • Electricitat
  • Sistemes de control


Material i equipament

  • Peces de Mecano: 
    • Base 33 x 6 x 1 forats, tira 24x2 forats, tira 7x2 forats, tira de 6x2 forats, cargoleria.
  • Altre material: 
    • Llistó de 22 x 1’5 x 0’5 cm, roda dentada de 4 cm de diàmetre, vis sens fi, motoreductor 1910 SM-Tecnick, interruptor de sis clavilles, dos fi de cursa.
  • Equipament emprat.
    • Trepant, serres, martell, tornavís, clau anglesa, cargols,...


Descripció del projecte i funcionament

  • Cal doblegar la tira de 22 x 1’5 x 0’5 per la part central dues vegades en angle recte de tal manera que entre els dos plecs hi hagi un espai de dos forats que serveixen per fixar a la base. 
  • A l'alçària del tercer i quart forat es fixa la tira de 6x2 forats que sostindrà el motor.
  • A l'alçària del sisè forat hi ha l'eix que sosté la barrera juntament amb la roda dentada.
  • A l'alçària del desè forat hi ha un final de cursa.
  • Per l'altre cantó de la base hi ha la tira 7x2 forats fixada a la base en els dos primers forats i que sosté un final de cursa en la part alta.
  • També hi ha un interruptor (de sis dents) que en la primera posició fa que pugi la barrera i que en la segona fa que baixi.


Esquemes / dibuixos / fotos 




   


Possibles millores

  • Es pot afegir un led vermell per quan baixi la barrera i un de verd per quan pugi.


Orientacions per a l'ensenyament aprenentatge

  • És molt indicat per alumnes de segon cicle d'ESO.


Qüestions/activitats/possibles activitats d'avaluació.

  • Quins inconvenients heu trobat durant la realització del projecte?
  • Quines solucions heu adoptat?
  • En el funcionament del mecanisme, es presenten problemes d'acabat i de seguretat? Com es podrien millorar?
  • Quines possibles avaries podrien presentar-se a llarg termini? Quin seria el material i el manteniment més adient per tal d'evitar-les?
  • Seria viable fer aquest projecte amb altres tipus de material i altres sistemes de control?

 per tornar a :
Índex de treballs
 
 
 

 
 

GRUA AMB RODOLAMENT DE BOLES
Descripció i característiques del projecte

Data:  octubre / novembre de 2002

RESUM DEL PROJECTE APLICAT A L'AULA

Autors: 
 Pedro Pablo Trigueros Estrada  IES Príncep de Girona. Barcelona  email:ptrigue2@pie.xtec.es
Carles Boronat IES Vallès Sabadell email: carbomol@hotmail.com
 
Data: 27-11-02
Nivell/cicle/crèdit: 
TEMPS APROX.: 


Objectiu del projecte

  • Aplicació dels conceptes de transmissió de moviment 
  • Utilització d'elements auxiliars mecànics


Objectius curriculars treballats
  • Es treballaran els següents objectius terminals (numeració d'acord al currículum del Departament d'Ensenyament):
    • punts 18, 20, 23, 24, 25, 27, 28, 31, 32, 34 i 46


Continguts desenvolupats

  • Conceptes de transmissió de moviment mitjançant engranatges cònics i politges.
  • Introducció d'elements auxiliars mecànics: els rodolaments de boles axial


Requeriments
  • La grua ha de ser capaç de girar 360 º tantes vegades com es vulgui.
  • El sentit de gir s'ha de poder canviar a voluntat.
  • El moviment de la politja ha de venir governat per un motor.


Material i equipament

  • Material:
    • 6 perfils tipus L foradats 
    • cargols M4 x 1
    • femelles M4
    • 1 commutador doble
    • cable unifilar
    • 2 motors de 4,5 V amb caixa reductora
    • 2 engranatges cònics
    • fusta contaplacada de 7 mm (  aproximat: 25x25 cm)
    • 4 bales, diàmetre aprox.: 15 mm
    • broca multiserra perforadora per a fusta
    • 1 regleta de connexions
    • 1 tira foradada
    • 2 adaptadors d'eix per als engranatges
    • 1 barra cargolada
    • cola de fuster
    • 1 vis sense fi
    • una roda dentada
    • politges de 5 cm de diàmetre
  • Equipament emprat:
    • trepant
    • soldador
    • broques de diferents mides
    • cargol de banc
    • tornavís
    • clau de 7 mm
    • xerrac
    • llima
    • serra d'arc
    • Serjants


Descripció del projecte i funcionament

  • Mitjançant el commutador, es posarà en marxa el motor que per mitjà de l'engranatge cònic mourà l'eix al què va unit solidàriament la part superior de la grua. El fregament entre la part mòbil i la part fixa es disminueix gràcies al rodolament de boles. Aquest rodolament està constituït per dues peces de fusta llisa i una peça circular de fusta, entre les dos anteriors, dintre de la qual s'han fet quatre forats de diàmetre inferior al de les boles i que serveix de guia d'aquestes 
  • El moviment de pujada i baixada del pes es realitza mitjançant un motor que fa la transmissió a la politja per un mecanisme vis sense fi - roda dentada.


Possibles millores

  • Es pot incorporar al motor del braç mòbil de la grua un dispositiu per tal que estigui comandat des de la base. Per això cal disposar tant a la part superior de l'eix que suporta aquest braç mòbil (per la part de sota d'on s'uneixen el braç i l'eix) com a la par d'abaix (per sobre de l'engranatge cònic) d'escombretes per tal d'assegurar el contacte elèctric
  • També es poden col·locar dos finals de cursa per tal de controlar quan la grua arriba a dalt de tot o al seu punt més baix i un brunzidor en paral·lel amb els motors de la politja i del braç com a element de seguretat.


Orientacions per a l'ensenyament aprenentatge
  • Calcular la velocitat del motor en funció de la velocitat de gir de la grua i la reducció emprada.
  • Calcular la relació de transmissió de la reductora.
  • Comprovar l'efecte sobre el moviment de la grua del coeficient de fregament de diferents materials substituint la peça superior en contacte amb les bales per peces quadrades (convenientment foradades) de materials com ara: llautó, plàstic (brillant, opac, de diferents polímers), etc.
  • Calcular l'avantatge mecànic del sistema de politges.
  • Calcular la relació de transmissió del sistema vis sense fi – roda dentada.
 


Esquemes / dibuixos / fotos 



   
   


Activitats d'avaluació
  • Resolució de problemes durant el muntatge
  • Funcionament
  • Ajust de les peces


Valoració / conclusions

  • Amb aquest treball els alumnes poden apreciar la dificultat que suposa el contacte entre les parts mòbils d'una màquina, l'efecte del fregament i la conveniència de realitzar peces ben acabades (sobretot pel que fa al rodolament). Tanmateix poden apreciar la conveniència de realitzar càlculs aproximats sobre la posició d'equilibri de les peces (en concret la posició idònia del braç superior de la qrua per tal que no quedi recolzat sobre una part del rodolament si no que el seu pes es reparteixi equilibradament). 
  • Amb la modificació proposada es pot apreciar la dificultat de mantenir el contacte elèctric entre dos parts que tenen diferent velocitat de rotació. 

 per tornar a :
Índex de treballs
 
 
 

 

PORTA CORREDORA
Descripció i característiques del projecte

Data:  octubre / novembre de 2002

RESUM DEL PROJECTE APLICAT A L'AULA

Autors: 
Gabriel Arce
Carme Chalaux
 Ma.Teresa Figuerola
Data: 27-11-02
Nivell/cicle/crèdit: 4t d’ESO
 
Temps aprox.: 30 h


Objectiu del projecte

  • Construir una maqueta d'una porta corredora que polsant un interruptor s'obri i es tanqui. Amb aquest projecte es vol aconseguir que l'alumnat d'ESO vegi l'importància de l'aplicació de la tecnologia a la vida real 


Objectiu curriculars treballs
  • Fer el seguiment d'un procés tecnològic.
  • Utilitzar el dibuix tècnic com a llenguatge tecnològic.
  • Utilitzar diferents màquines i eines en la elaboració de la maqueta.
  • Adquirir destresa en el tall i manipulació de fustes i elements metàl·lics.
  • Practicar amb circuits i connexions elèctriques.
  • Utilització de mecanismes de transmissió de moviment.
  • Dissenyar mecanismes de control bàsics.


Continguts desenvolupats
  • Propietats de la matèria.
  • Electricitat i circuits elèctrics.
  • Mecanismes de control.
  • Mecanismes de transmissió
  • Manipulació de màquines-eines i eines.
  • Ús de la plegadora de plàstics.


Requeriments 

  • Saber utilitzar les màquines-eines i eines de tall i perforació.
  • Saber utilitzar la plegadora de plàstics.
  • Saber realitzar connexions elèctriques.
  • Saber dissenyar circuits elèctrics.
  • Saber utilitzar mecanismes de control.


Material i equipament

  • Material:
    • Motor reductor
    • Fustes d’ aglomerat 340x220  i 340x145
    • Fullola de 120 x 120 x 3 
    • Llistó de 10 x 10 x 340
    • Regleta de connexions
    • Interruptor
    • Fil elèctric
    • Finals de cursa
    • Barra roscada M4 x 250
    • Cargols, femelles i volanderes
    • Femelles M4 x 20
    • Plàstics PE 20 x 40 x 1
    • Passacables cilíndrics de plàstic 
    • Rodes dentades
    • Topalls de llautó
    • Reblons
    • Barres de mecano
  • Equipament:
    • Tornavís
    • Cargol de banc
    • Serra d'arc
    • Trepant de columna
    • Plegadora de plàstics
    • Soldador
    • Tisores, cúter, pelafils
    • Alicates
    • Reblonadora
    • Termoencoladora
    • Serra de vogir elèctrica


Descripció del projecte i funcionament

  • La porta s'obre i es tanca gràcies a un interruptor que al connectar-lo tanca i obre un circuit elèctric ajudat per un Relé.
  • Quan actives l'interruptor es tanca el circuit i la porta s'obre fins que arriba al final de cursa que para la porta.
  • Quan desactives l'interruptor s'obre el circuit del Relé i es tanca la porta fins arribar a l'altre final de cursa que deixa el motor en repòs. 


Esquemes / dibuixos / fotos 


Tal com està dibuixat l'esquema elèctric, la porta està tancada amb el final de cursa P1 activat (circuit obert). El motor no funciona i esta esperant l'ordre d'obrir.
Al canviar la posició del commutador O/T, la porta s'obrirà doncs P2 està tancat.
Quan la porta arribi a P2 s'obrirà i pararà el motor
   




   


Possibles millores
  • Utilització de diferents mecanismes de control
  • Millorar la relació eix motor i el cargol.
  • Es pot incorporar un automatisme de control mitjançant el SADEX o PLC


Orientacions per a l'ensenyament-aprenentatge

  • Aquest projecte es pot plantejar com a un crèdit variable de 30 hores a nivell de 4t d'ESO.


Qüestions / activitats / activitats d'avaluació 
  • Realitzar tot el procés tecnològic.
  • Fer d'una exposició oral del projecte davant dels companys


Valoració / conclusions / orientacions
  • La realització d'aquest projecte ha estat positiu per tots tres, ja que hem posat en pràctica coneixements teòrics i pràctics dels diferents continguts de l'àrea de tecnologia. També hem pogut constatar la dificultat que es troba l'alumnat quan realitza aquest tipus de treball pràctic.

 per tornar a :
Índex de treballs