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 |
|
-
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
|
|
|
|
|
|