domingo, 12 de febrero de 2017

Problemas, Guía 1


10. CONTESTE CORRECTAMENTE Y JUSTIFIQUE POR ESCRITO SU RESPUESTA CORRECTA A LOS SIGUIENTES PROBLEMAS PROPUESTOS:
A) ¿CUAL DE LAS CADENAS SOSTENDRA EL AVISO?
RTA: // 2. B
Debido a que cuando el aviso ejerza el peso, la cadena B sera capaz de contrarestar el peso al estar sostenida con la base. 


 B) ¿Cuánto PESA EL TRIANGULO B?    
                                                                                                  
RTA: //1. 10 kg.
 Debido a que el fulcro o apoyo está centrado y los triángulos A y B están al mismo nivel, el triángulo B pesa lo mismo que el A.
     
                                                                                                                   


C) ¿EN QUE DIRECCION GIRA EL PIÑON D?

RTA: // 2. Igual que "B".
Al hablar de priñones cuando uno tiene friccion con otro lo hace girar en sentido diferente:
El piñón A gira en sentido de las manecillas del reloj.
El piñón B gira en sentido contrario a las manecillas del reloj.
El piñón C gira en el sentido de las manecillas del reloj.
El piñón D gira en sentido contrario a las manecillas del reloj.








RTA: // A.
La manera más práctica sería la opción A, ya que se podria cargar de una manera mas cómoda y el peso del saco lo cargaria en su mayoría la rueda. 






D) RTA: // C.
La rueda dentada que dará más revoluciones (giros) por minuto es C, ya que al tener mas dientes debe realizar mas giros y mas rápido. 



E) RTA: // B.
El hombre de la opción 2 (B), deberá jalar con más fuerza, porque el hombre de la opción 1 (A) tiene la ventaja de que tiene una polea móvil, la cual reduce la fuerza necesaria a la mitad.

F) RTA: // B.
La respuesta sería la B porque la fuerza que están realizando ambos hombres hacen que se redireccione hasta un punto medio.
G) RTA: // En ambas situaciones estaria la misma cantidad de agua, debido a que los dos tanques pequeños tienen de alto 6m y el grande tiene 12, asi que se podria almacenar la misma cantidad de agua.

H) RTA: // B.                                                                                                              
Giraría en sentido contrario de las manecillas del reloj. Porque al estar internamente del grande giran en la misma dirección, giraría al contrario si estuviera por fuera.



I) RTA: // B.
 Ascendería primero los 20 kg, ya que a menor distancia mayor sería la fuerza.
Mientras mayor sea la distancia entre los cuerpos, menor será la fuerza entre ellos.
J) RTA: // A.
El otro piñón giraría hacia abajo.
K) RTA: // Girarían igual, debido a que como tienen igual numero de dientes y un diámetro igual, es equivalente a que sus velocidades sean iguales.
L)  RTA: // La medida que está marcada correctamente es la opción A debido a que el espacio entre la marcacion es el mismo en todas las medidas.
M) RTA: // C.
El saltador seguiría la trayectoria C al abandonar la rampa, ya que al tener un impulso no se ira directamente hacia abajo no derecho, sino que se elevara un poco para luego descender. 






O) a) a la izquiera, debido que la bola ejerce una mayor presion al estar mas al borde
b) queda equilibrado, una mayor presion a la izquierda, pero un mayor peso a la derecha
c) queda equilibrado, ya que el objeto de la izquiera esta mas cerca del fulcro.
d) a la izquierda, por la misma razón que la A
e) hacia la derecha, porque hay un mayor peso
f) hacia la derecha, por la misma razon que la C
 

P) ଽτ0= 0
+(10m) (2cm) - (40) (7cm) = 0
20m cm - 280cm = 0
20m cm = 280 cm (centimetros y centimetros se cancelan)
m=280/20
m=14kg






























Aplicaciones Industriales de la mecatrónica

Automatizar la maquinaria; Creación de productos inteligentes, relación y empatía entre componentes mecánicos y electrónicos; utilizar sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales; fabricar sistemas o componentes mecánicos, eléctricos o electrónicos de forma automática; aplicación en medicina, minería, industria farmacéutica, industria mecánica, automovilística, textil, comunicaciones, alimentación, comercio; fabricación de productos como robots, automóviles, órganos humanos biónicos, naves aeroespaciales, aviones; La robótica es la parte de la técnica de diseño y construcción de autómatas flexibles y reprogramables, capaces de realizar diversas funciones.

La aplicación de la Mecatrónica en el transporte se desarrolla en el diseño de mecanismos activos (ejemplo: suspensiones activas), control de vibraciones, estabilización de mecanismos y navegación autónoma.

La biomecatrónica es la aplicación de la mecatrónica para resolver problemas de sistemas biológicos, en particular el desarrollo de nuevos tipos de prótesis, simuladores quirúrgicos, control de posición de instrumental médico (por ejemplo catéteres), sillas de ruedas y tele operación quirúrgica.

Objetivos de la mecatrónica

Objetivos principales de la mecatrónica: 
-Diseñar, construir e implementar productos y sistemas mecatrónicos para satisfacer necesidades.
-Generar soluciones basadas en la creatividad, innovación y mejora continua de sistemas de control y automatización de procesos industriales.
-Automatización de procesos.
-Evaluar, seleccionar e integrar dispositivos y máquinas mecatrónicas, tales como robots, tornos de control numérico, controladores lógicos programables, computadoras industriales, entre otros, para el mejoramiento de procesos industriales de manufactura.

Áreas del conocimiento afines con la mecatrónica



  1. Un mecatrónico nace para suplir tres necesidades, estas son:
  2. - Automatizar la maquinaría .
  3. -Crear productos inteligentes, que respondan a las necesidades .
  4. -Armonizar entre los componentes mecánicos y electrónicos de las máquinas.
  5. -Reparar equipos.
  6. Un ingeniero en mecatrónica entiende sobre el funcionamiento delos componentes mecánicos, eléctricos,electrónicos y computacionales de los procesos industriales. 
  7. Entiende sobre el funcionamiento de los componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos
  8. Procesos computacionales y procesos industriales.
  9. Su enfoque principal es la automatización industrial, la innovación en el diseño y la construcción de dispositivos y máquinas inteligentes.
  10. Tiene la capacidad de: 
  11. -Seleccionar los mejores métodos, tecnologías para diseñar un producto o proceso,
  12. -Puede hacer un producto mas compacto, de menos costo y con mayor calidad.
  13. Se capacita para: 
  14. -Diseñar, construir e implementar productos y sistemas
  15. -Generar soluciones basadas en la creatividad, innovación
  16. -Evaluar, seleccionar e integrar dispositivos y máquinas
  17. -Dirigir equipos de trabajo multidisciplinario





Sistemas de control

Un sistema de control ideal debe ser capaz de conseguir su objetivo cumpliendo los
siguientes requisitos:
1. Garantizar la estabilidad y, particularmente, ser robusto frente a perturbaciones y
errores en los modelos.
2. Ser tan eficiente como sea posible, según un criterio preestablecido.
Normalmente este criterio consiste en que la acción de control sobre las
variables de entrada sea realizable, evitando comportamientos bruscos e irreales.
3. Ser fácilmente implementable y cómodo de operar en tiempo real con ayuda de
un ordenador.
Los elementos básicos que forman parte de un sistema de control y permiten su
manipulación son los siguientes:
- Sensores: Permiten conocer los valores de las variables medidas del sistema.
- Controlador: Utilizando los valores determinados por los sensores y la
consigna impuesta, calcula la acción que debe aplicarse para modificar las
variables de control en base a cierta estrategia.
- Actuador: Es el mecanismo que ejecuta la acción calculada por el
controlador y que modifica las variables de control.

Electrónica

Se conoce como electrónica al análisis de los electrones y a la aplicación de sus principios en diferentes contextos. Puede decirse, por lo tanto, que la noción de electrónica refiere a lo que está vinculado con el electrón,  que es una de las partículas esenciales de los átomos.
La ingeniería y la física se encargan del desarrollo y el análisis de los sistemas creados a partir del movimiento y el control de electrones que tienen una carga de electricidad. 
Los denominados circuitos electrónicos posibilitan la conversión y la distribución de la energía eléctrica, por lo que se pueden emplear en el procesamiento y el control de información. A nivel general puede decirse que un sistema electrónico está formado por sensores (que también se denominan como inputs o transductores) que reciben las señales físicas y las transforman en señales de corriente (voltaje). 

Diseño asistido

El diseño asistido por computadora es un proceso conocido por las siglas CAD, (del inglés Computer Aided Design), que mejora la fabricación, desarrollo y diseño de los productos con la ayuda de la computadora. Con este proceso se pretende fabricarlos con mayor precisión, a un menor precio y mucho más rápido que con si se hiciera solamente por el hombre.

El diseño asistido por computadora nos muestra el proceso completo de fabricación de un determinado producto con todas y cada una de sus características como tamaño, contorno, etc. Todo esto se graba en la computadora en dibujos bidimensionales o tridimensionales. Estos dibujos o diseños se guardan en la computadora. Así el creador puede con posterioridad mejorarlos, o compartirlos con otros para perfeccionar su diseño. La fabricación de productos por medio del diseño asistido por computadora tiene muchas ventajas respecto a la fabricación con operarios humanos. Entre estas están la reducción de coste de mano de obra, o la eliminación de errores humanos.

También en la computadora se simula en funcionamiento de un determinado producto, se comprueba por ejemplo en un engranaje cual son sus puntos de fricción críticos y poder corregirlos. Con el diseño asistido por computadora se puede fabricar productos complejos que serían prácticamente imposibles de realizar por el ser humano. Se estima que en un futuro se pueda eliminar por completo la fabricación de costoso simuladores, ya que todo será comprobado por el diseño asistido por computadora.

La mecánica


Mecánica, es una rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos y conjuntos de elementos que forman un motor o cualquier sistema que requiera armonía y sincronía en la ejecución de una tarea. La palabra Mecánica proviene del Latín Mecánica y significa Arte de fabricar maquinas por lo que nos basamos en la idea de que más que un concepto estático que se centra en análisis de un comportamiento rotativo la mecánica se refiere a todo aquello a lo que se le asigna un recorrido y este se repite tantas veces sea necesario.

La mecánica en el mundo de la ingeniera y en los campos en los que se estudia la matemática y la física como aplicación a soluciones se divide en 3 grandes secciones: la que se ocupa de cuerpos estáticos, esta explica como es el estado de los cuerpos en reposo de un elemento en el espacio, la dinámica, estudia los cuerpos en movimiento, sus reacciones con el entorno y su capacidad de deformarse, por último, la mecánica de fluidos comprende una importante relación con el movimiento y el recorrido de infinitas partículas que puedes presentar discontinuidad en un círculo establecido.

La mecatrónica

Mecatrónica
La Mecatrónica es la fusión o combinación de varias ingenierías, es decir, la Mecatrónica pretende ser la ingeniera de precisión por excelencia combinando 4 disciplinas que son: 

- Ingenieria Electrónica 
- Ingenieria Mecánica 
- Ingenieria Informática 
- Ingenieria de Control 
 Cada una de estas 4 disciplinas comprende diferentes áreas que comparten las demás.

Aplicaciones:
La Mecatrónica pretende ser esa disciplina o Ingeniería en la que los productos se fabriquen teniendo en cuenta todas las ingenierías y no estando separadas como tradicionalmente. Su punto fuerte es la versatilidad para crear mejores productos, procesos o sistemas.
la Mecatrónica pretende ser esa disciplina o Ingeniería en la que los productos se fabriquen teniendo en cuenta todas las ingenierías y no estando separadas como tradicionalmente. Su punto fuerte es la versatilidad para crear mejores productos, procesos o sistemas.