INDICE

MAQUINAS Y HERRAMIENTAS

1. MAQUINAS SIMPLES
2. ESTRUCTURAS
3. MECANISMOS DE TRANSMISIÓN Y DE TRANSFORMACIÓN DE MOVIMIENTO
4. PRESENTACIÓN DE POWER POINT
5. EL PROYECTO
6. ANÁLISIS DEL PRODUCTO
7. VIDEO MINISTERIO DE EDUCACIÓN

Historia y desarrollo de los mecanismos del reloj

Desde la prehistoria el hombre midió el tiempo. Los antiguos obeliscos egipcios eran pilares cuya sombra se desplazaba a medida que transcurría el día y marcaba las horas entre el amanecer y la caída del sol

EL siguiente adelanto en la medición del tiempo fue la creación de relojes con movimiento  propio, que no dependían del o de los cuerpos celestes. Otro tipo de reloj de flujo es el de arena, que data de hace aproximadamente 500 años.

Los relojes mecánicos, con manecillas que avanzan lentamente por la acción de engranajes, aparecieron hace varios siglos. En estos primitivos relojes el movimiento se originaba por un peso colgante que impulsaba una rueda dentada o árbol de volante cuyos dientes estaban dispuestos en forma perpendicular al diámetro de la misma. Dos láminas llamadas “paletas” , dispuestas sobre un eje horizontal que oscilaba, engranaban en los dientes del árbol del volante y regulaban su movimiento, el oscilador, controla los movimientos de escape. En el primitivo reloj que describimos, esta función estaba a cargo de una palanqueta fijada en el extremo del eje de escape (aquel con las dos láminas), que oscilaba merced al impulso que ejercían los dientes del árbol de volante.

(Un dispositivo llamado escape se usa en todo mecanismo de relojería para controlar los engranajes. El escape de borde se usó hasta fines de 1800. Entonces se inventó el escape de áncora. Galileo fue el primero en demostrar que el péndulo puede controlar el movimiento de escape.)

En ese siglo apareció el resorte espiral que dio nuevo impulso a la relojería y permitió la invención de los relojes portátiles. La evolución prosiguió en el siglo XIX, con la difusión de la electricidad y su aplicación en tecnología. El movimiento de escape por laminillas fue reemplazado en el siglo XIX, cuando fue sustituido por una pieza con forma de pinza cuyos brazos engranaban alternativamente en el árbol de volante En cuanto al perfeccionamiento del oscilador, como Galileo había demostrado que el péndulo tenía una duración de oscilación más o menos constante. El péndulo continuó su desarrollo y perfeccionamiento hasta 1920, cuando el doctor C. E. Guillaume descubrió el invar., metal prácticamente insensible a la temperatura que permitió la fabricación de péndulos casi perfectos, pues no variaban su frecuencia de oscilación por influencia del ambiente exterior. En lugar de un péndulo (incapaz de ser incorporado en un reloj portátil) puede utilizarse como oscilador una rueda balancín y un finísimo resorte espiral.  Esta innovación introducida por Huygens en 1675 y la invención del escape de palanca, debida a Thomas Mudge, en el siglo XIX, determinaron la evolución del reloj portátil que había sido inventado por Peter Hanlein, alrededor del año 1500. Desde los “huevos de Nuremberg”, como se llamaba a los medidores de tiempo de Hanlein, hasta los modernos relojes de pulsera fabricados en serie, sumergibles en el agua, resistentes a los golpes, no afectables por el magnetismo y que se dan cuerda automáticamente.  Hoy, los medidores mecánicos de tiempo afrontan la rivalidad de los medidores eléctricos y electrónicos. Alexander Bain realizó, durante la década de 1840, en Gran Bretaña, gran parte del trabajo de investigación relacionado con relojes que funcionaban merced a un sistema eléctrico. Este método demostró ser capaz tanto de proveer fuerza impulsora al mecanismo de un reloj, como de sincronizar diversos relojes secundarios a uno “maestro”. Algunos relojes eléctricos son esencialmente mecánicos, pero poseen un motor eléctrico que eleva la pesa impulsora, o enrolla el resorte espiral, a intervalos regulares Otros relojes eléctricos poseen péndulos que oscilan gracias a impulsos provenientes de electro magnetos. En 1957 se introdujeron los primeros relojes de pulsera electrónicos. Impulsados por minúsculas pilas secas, que mediante electro magnetos hacen oscilar la rueda balancín, no necesitan del mecanismo de cuerda. Algunos utilizan un diapasón en reemplazo del balancín, que vibra por la acción del electro magnetos. Como la oscilación dura menos, el reloj es más preciso. Aun se obtiene mayor exactitud si se emplean cristales piezoeléctricos de cuarzo, en vez de un diapasón, pues su frecuencia de oscilación es mucho mayor.

Si dejamos de considerar las posibilidades técnicas de los relojes de pulsera, debemos decir que se puede obtener un mayor grado de precisión por medio del reloj atómico. Los mismos tienen su fundamento en la frecuencia de oscilación de los átomos de cesio.

EL PÉNDULO.

Nombre dado a todo cuerpo rígido que suspendido de un eje horizontal fijo, está sometido a la acción de su peso, es decir de la gravedad, y puede realizar un movimiento de balanceo por debajo de su punto de suspensión. A tal dispositivo se lo llama péndulo compuesto. Se facilita su estudio si se considera que se trata de una pequeña esferita, o de una pesa en forma de lenteja, suspendida de un hilo cuyo peso es despreciable en comparación con el de la esferita, y el radio de ésta muy pequeño comparado con la longitud del hilo. Este péndulo, denominado simple, ideal o matemático, se define con más rigor como un punto material pesado, suspendido de un hilo inextensible y sin masa, que en la práctica representa la distancia entre el punto de suspensión y el centro de la pequeña esferita, o centro de gravedad de la misma. Su período de oscilación es el tiempo empleado por el péndulo para completar un ciclo completo de movimiento, es decir, entre la partida de una posición extrema y su retorno a la misma. Además se llama amplitud del movimiento pendular al valor máximo del ángulo formado por la vertical que pasa por el centro de suspensión y la posición extrema del péndulo.

Analisis de un producto: Historia del Túnel Paraná - Santa Fe

Análisis Funcional

1960 – Los Gobernadores  Uranga (Entre Ríos), y Sylvestre Begnis (Santa Fe) firmando el tratado interprovincial del túnel subfluvial.

1952: Los ingenieros Carlos Laucher y Ernesto Altgelt se instalan en Paraná durante 10 días y preparan un croquis preliminar del túnel y de su emplazamiento en base a las patentes sobre construcción de túneles subácuerios, de propiedad de ambos ingenieros.

1954: Por decreto N° 5194, de fecha 6 de octubre de 1954, el Poder Ejecutivo de Entre Ríos encomienda a los ingenieros el estudio y redacción del anteproyecto del túnel subfluvial y del puente carretero sobre el río Colastiné.

1955: 1° de Marzo de 1955, termina la redacción del anteproyecto que se entrega al gobierno de la provincia de Entre Ríos, quien lo aprueba.

El anteproyecto de túnel preparado por los ingenieros Altgelt y Laucher fue aprobado por el Consejo Profesional de Ingeniería de Entre Ríos. Durante este año ambas provincias no adoptan ninguna medida ni consideran el problema del túnel.

1956: El general Manuel M. Calderón, interventor de la provincia de Entre Ríos, en reunión efectuada en el Ministerio de Obras Públicas de la Nación, señalo la imperiosa necesidad de llevar a la práctica el proyecto de los ingenieros Altgelt y Laucher; también invitó al general Aramburu a colocar la piedra fundamental el 1° de Mayo.

1956: el 27 de setiembre, el gobierno nacional, por decreto n° 7122, declara al Túnel Paraná - Santa Fe obra de interés nacional.

1957: 10 de febrero compañías norteamericanas, europeas y Sailav, formulan propuestas al Ministerio de Obras Públicas para construir el túnel proyectado por los ingenieros Laucher y Altgelt.

30 de agosto, por decreto del Poder Ejecutivo, se estableció que la obra se realizaría por el sistema de concesión pública.

10 de setiembre, el Ministerio de Obras Públicas llama a licitación para el estudio, proyecto, construcción, financiación y explotación del túnel.

1958: el 10 de febrero se procede a la apertura de sobres de la empresa Sttugart (Alemania) y Sailav (Buenos Aires). Se constituye la Comisión Interprovincial Pro-Túnel Paraná-Santa Fe, fundada por representantes de entidades empresarias, que, a raíz de conferencias pronunciadas por los ingenieros Altgelt y Laucher apoyan la construcción de la obra.

1960: 25 de febrero, los Gobernadores Dr. Carlos Sylvestre Begnis y Dr. Raúl Uranga, por declaración conjunta, propician la construcción del túnel en virtud del anteproyecto que prepararon los ingenieros Altgelt y Laucher para el gobierno de Entre Ríos.

El 15 de junio, las provincias de Entre Ríos y Santa Fe llaman a licitación para la ejecución del proyecto y construcción del túnel, firmando en la casa del Gobernador de Santa Fe el histórico tratado Interprovincial.

1961: 31 de  enero, presenta su oferta el consorcio formado por Hochtief - Vianini- Sailav, con un anteproyecto preparado por Sailav, es decir, los ingenieros Altgelt y Laucher. El 19 de junio el consorcio firma el contrato con las provincias de Santa Fe y Entre Ríos, comprometiéndose la firma Sailav a preparar el proyecto definitivo de la obra en un plazo de 6 meses con la colaboración de técnicos de la firma Hochtief.

1962: Con fecha 3 de febrero, se inician las obras con la presencia del Presidente de la República, el Dr. Arturo Frondizi. La firma Sailav tiene a su cargo la preparación de planos de detalle y dirección de las obras, y las firmas Hochtief y Vianini la construcción de los trabajos.

1963: El 15 de mayo, por decreto n° 3765, el Poder Ejecutivo declara la obra del túnel de Prioridad Nacional.

Imagen de la “isla flotante” llegada desde Holanda, utilizada para colocar los tubos del túnel.

1966: 14 de setiembre: desde el obrador del dique seco se inicia el traslado de la primera tanda de cuatro tubos hacia la costa santafesina. La operación duró cinco días.

Análisis Estructural

Los ingenieros Hartman y Hensen "pulverizan" con sólidas demostraciones los argumentos en contra.

29 de diciembre: el Presidente Juan Carlos Onganía brinda al Gobernador Eladio Vázquez seguridad acerca de la continuidad de las obras, sin interrupciones.

28 de diciembre: se convoca a una reunión en el despacho del Secretario de Obras Públicas de la Nación, ingeniero Esteban Guala, que sería trascendental para el futuro del Túnel, pues se iban a discutir las objeciones técnicas formuladas en relación a la perfectibilidad de la obra y los peligros de socavaciones en el lecho del río. 

1967: 17 de abril: llega la "isla flotante" o pontón elevador, con navegación directa desde Holanda. Sirvió para colocar los tubos en río abierto.

31 de mayo: culmina el proceso de colocación del primer tubo, unido al edificio de ventilación del lado santafesino.

31 de diciembre: se completa la colocación de los doce primeros tubos.

1968: doce meses de notable impulso a las obras, llegándose casi al final del proceso constructivo en dique seco, mientras se instalan múltiples y complicados equipos en las instalaciones de superficie.

1969: 2 de abril: se coloca el tubo 36, unido al 37 que se construyó "in-situ". La operación de ubicación del total de la sección entubada demandó 23 meses, trece menos que los calculados en principio.

28 de junio: se procede a retirar la última compuerta interior. Ya el túnel es una larga realidad subfluvial de 2.397 metros.

13 de diciembre: el Presidente Juan Carlos Onganía y los Gobernadores Eladio Modesto Vázquez de Santa Fe y Ricardo Favre de Entre Ríos, cortan la cinta que deja inaugurado al tránsito el Túnel Subfluvial Hernandarias.

El Túnel costó 60 millones de dólares, en época pico llegó a ocupar a más de 2.000 operarios, se colocaron 498.000 azulejos y se instalaron 104 semáforos. La altura interior es de 4.10 metros de luz. Cada 100 metros se han instalado placas de seguridad dotadas de teléfono, equipos de extinción y detección de incendios; en el interior se instalaron 24 juegos y dos en cada rampa de acceso.

Corte transversal de un tubo del túnel, con una descripción completa de su estructura.

El Túnel que une Santa Fe con Paraná y viceversa llevó durante más de 25 años el nombre de “Hernandarias”, hasta que a mediados de los '90 fue cambiado por el de "Uranga Sylvestre Begnis".



Corte transversal de un tubo del túnel, con una descripción completa de su estructura.

La lucha por conectar la Mesopotamia al resto del país tiene innumerables antecedentes que arrancan a principios de siglo, 1911 y 1912 con presentaciones del Senador Maciá y el Diputado Méndez Casariego, entrerrianos ambos; hasta llegar a 1938 cuando, por Santa Fe, el Diputado Pío Pandolfo mediante un proyecto para un puente carretero-ferroviario, y el senador Atanasio Eguiguren con un proyecto de necesidad, logran que en 1941 el Poder Ejecutivo cree una comisión con la misión de proyectar un puente o túnel entre Santa Fe y Paraná.

OBRA DEL TUNEL SUBFLUVIAL
Análisis Tecnológico:

El túnel subfluvial que une las ciudades de Santa Fe y Paraná por debajo del río que lleva el mismo nombre, tiene una longitud total de 2.939 metros.
Los materiales y el sistema de construcción utilizados para hacer realidad la obra de ingeniería eran de los más avanzados para su época (1962-1969).

Operarios en plena construcción de uno de los tubos del túnel.

Análisis de Funcionamiento:

Entre sus detalles técnicos se puede citar que el túnel consta con un sistema de ventilación y renovación del aire viciado por los gases producidos por los vehículos. Para tal fin se instalaron 4 ventiladores por cabecera (2 de aspiración de aire fresco y 2 para la extracción del ai-re viciado). También tiene un circuito cerrado de televisión que permite el control dentro del túnel y altoparlantes distribuidos  en todo su trayecto para advertir a los conductores sobre posibles problemas en el tránsito

Dibujo que permite apreciar de qué manera trabaja con cada tubo la isla flotante, con toda la tecnología de la época.

La seguridad es uno de los puntos principales que se estudiaron al momento de su construcción, y es por eso que tiene una cañería de agua a presión con grifos de salida y sus correspondientes mangueras cada cien metros; además de matafuegos al alcance de los automovilistas, para eventuales incendios.

Interior del túnel, durante la etapa de construcción y ensamble de los tubos.

En cuanto a los detalles de construcción, se armaron 36 tubos prefabricados de hormigón con una medida de 10,80 metros de diámetro exterior y 65,45 metros de largo, con un peso de 4.200 toneladas. Todos los tubos fueron construidos en un dique seco que fuera realizado para este fin.
Una vez armado el tubo, se lo sellaba en sus dos extremos con compuertas y se inundaba el dique. Cada tubo se llevaba flotando desde el dique  hasta las dársenas y con grúas ubicadas en una isla flotante (fabricada en Holanda especialmente para este trabajo) se lo hundía al fondo del río, donde una draga realizaba una zanja para fijar los tubos. Una vez ubicados se los ensamblaba

Tubos listos para ser ensamblados, mediante trabajos de la isla flotante, que los trasladaba.



 Interior de uno de los tubos, aún con la compuerta colocada, durante los trabajos de ensamble.

Por último, se llevaban a cabo tareas para impedir las filtraciones y se procedía al relleno con arena de la zanja donde se aloja el túnel.

13 de Diciembre de 1969 – Se inaugura el Túnel Subfluvial Hernandarias, convirtiéndose en el más extenso del continente en esa época. En el Rambler Ambassador, iba el Presidente de Facto, Gral. Carlos Onganía.

1969 – El 3 de Febrero de ese año fue memorable. Coincidiendo con el 7º aniversario de la iniciación de la obra, se permitió el acceso al público, que pudo observar el traslado de la última serie de cuatro tubos desde el dique seco al lugar del fondeadero. 

Mecanismos de transmisión y de transformación de movimientos.

Entendemos por mecanismos a un conjunto de elementos, vinculados entre sí, capaces de tranmitir un movimiento o transformarlo en otro, modificando la trayectoria y/o velocidad.

Los movimientos pueden ser de rotación o de traslación (existen mecanismos que permiten pasar de uno a otro), en ambos casos continuos o alternativos,o combinados de rotación y de traslación.

En el movimiento de rotación los diferentes puntos del cuerpo que se mueven describen circunferencias cuyos centro se encuentran sobre una recta fija llamada árbol o eje de rotación.

En el movimiento de traslación los diferentes puntos del cuerpo que se mueven describen trayectorias paralelas entre sí y de igual longuitud.

Fuente: Cap 8 "Principios y elemnetos de los sistemas mecanicos., Mecanismos de transmisión y de transformación de movimientos.Libro: Nuevas tecnologías. Autor: Aquiles Gay

Máquinas simples.

En el campo de la mecánica se denomina maquina simple las de una sola pieza, éstas permiten disminuir el esfuerzo para realizar un trabajo.Se conocen desde la antiguedad en donde se hablaba de cinco tipos de máquinas simples: el plano inclinado, la cuña, el tornillo, la palanca y la rueda, estas transorfan los factores de trabajo.

Las máquina simples básicas son dos: la palanca y el plano inclinado y de éste derivan la rueda ( y de ésta la polea y el torno), del plano inclinado derivan la cuña y el tornillo.


Cap 8 "Principios y elemnetos de los sistemas mecanicos., Máquinas simples: Libro: Nuevas tecnologías. Autor: Aquiles Gay

0 - Maquinas y Herramientas

Las maquinas asi como las llamamos generalmente, son artefactos fisicos capaces de transformar energía en trabajo. Se pueden distinguir tres caracteristicas que definen su comportamiento, estas son:

• Generadoras de movimiento, objetos o algun tipo de prestación (calculo, información, organización, etc)
• Capaces de transformar y aprovechar fuentes de energía de manera que sean utilizables para efectuar trabajos.
• Cierto grado de autonomia que les permita realizar operaciones por si mismas (automatismo). El automatismo implica capacidad de adelantarse a circunstancias cambiantes. Pudiendo realizarse en dos sentidos: o bien haciendo que el comportamiento de la maquina permanezca constante frente a las variaciones del medio, haciendo que la maquina adapte su comportamiento de forma adecuada a las variaciones del medio.

Fuente: Cap 8 "Principios y elemnetos de los sistemas mecanicos., Máquinas y herramientas. Libro: Nuevas tecnologías. Autor: Aquiles Gay

Presentación PowerPoint

Aquí les presentamos un PowerPoint sobre los distintos tipos de esfuerzos,estructuras, maquinas y mecanismos de transmisión y de transformación de movimiento acompañando a la teoria anteriormente publicada.

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Distintos Tuneles Subfluviales en el mundo

En el año 1899 se construyó en Berlín el primer túnel subfluvial, fue hecho sobre el Río Spree y tiene una longitud de 454 metros. 
En 1927, en los Estados Unidos se inaugura el “Hollanad” entre Nueva York y Neva Jersey.
En 1934, Inglaterra construye un túnel de 3.180 metros, que lo lleva a ser el más extenso del mundo, y que une Liverpool con Birkenhadd bajo el Río Ramsey.
En 1937, nuevamente los Estados Unidos concreta otro túnel, esta vez para comunicar Brooklyn con Battery, en una distancia de 2.730 metros, que es bautizado “Lincoln I”.
En 1945, en los Estados Unidos se construye el “Lincoln II” con 2.950 metros de largo, en Nueva York.
Tampoco Cuba quedó al margen de este tipo de obras y concreta en 1953 y 1958 túneles de 270 y 733 metros respectivamente.
Hasta que llegamos a 1969, el Túnel Hernandarias (actualmente denominado “Uranga - Sylvestre Begnis”) que une las ciudades de  Santa Fe y Paraná es inaugurado y se convierte en el más extenso de nuestro continente, con 2.397 metros de entubado.


Análisis de evolución y surgimiento del producto

Hace 50 años, se pensó en un puente para unir Santa Fe con Paraná. Finalmente, en 1969, los Gobernadores de Santa Fe  y Entre Ríos inauguraron el túnel sub-fluvial Hernandarias, en lugar del ansiado puente.
A punto de comenzar el Siglo XXI, se vuelve a pensar en un puente, como alternativa. 

Documento del 31 de Enero de 1948, del Diario El Litoral. Gentileza Héctor Jullier. 

Remolcador a empuje “SCHOTTEL NAVIGATOR”, en plena tarea. También con ellos se trasladaba a los tubos hasta el lugar indicado, para luego ser ensamblados.