viernes, 20 de mayo de 2011

JUSTIFICACIÓN DE NUESTRO PROYECTO


La utilización de la energía en las aplicaciones industriales es uno de los aspectos que debe dominar el profesional relacionado con el desarrollo de  dispositivos o máquinas, que van a ser empleados en los procedimientos de una empresa.
La energía puede estar en la naturaleza presente de muchas formas: eólica, hidráulica, eléctrica, térmica etc.
Como una buena introducción al tema de la energía, sería estudiar el motor para convertir la energía calórica, de la llama de una vela, en energía de presión de vapor de agua que pueda ser empleada para el movimiento de un pequeño  bote.
Desde tiempos de los antiguos griegos, se ha estudiado el uso del vapor como medio de propulsión para distintos medios de transporte. A lo largo de la historia, se han construido máquinas de vapor que han propulsado coches, trenes, o barcos, demostrando que tan solo el agua y el calor podían ser suficientes para propulsar un vehículo.
En nuestro caso, hemos aprovechado el principio de acción-reacción para mover nuestro barco. El agua presente en el interior de nuestra caldera metálica, al calentarse por la transmisión de calor del mechero a la caldera en la cual el agua, pasa a estado gaseoso (vapor) y aumenta la presión en el interior de la caldera.
Este vapor a presión encuentra una vía de escape en la obertura que hemos realizado, produciendo un empuje sobre el tubo de escape, que al estar montado en nuestra plataforma, hace que esta se mueva.
A partir de elementos caseros se pretende elaborar un modelo de bote que pueda ser propulsado a vapor gracias a una llama, la cual calentara un tubo o lata con agua (caldera), haciendo que esta se evapore y salga por medio de un orificio.
La naturaleza del proyecto es la demostración de que es posible que una embarcación se traslade de un lugar a otro por medio de vapor de agua, sin necesidad de utilizar combustibles fósiles.
En la actualidad la máquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por el motor eléctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustión interna en el transporte.

viernes, 13 de mayo de 2011

UNA BREVE EXPLICACIÓN

video

NUESTRO EQUIPO DE TRABAJO







JUAN ESTEBAN GARCIA




ALEJANDRO PEREZ OSPINA



Estudiantes del Centro de Tecnología de la Manufactura Avanzada - SENA cadena de Automatización Industrial.  -No. de Orden: 180067

ALGUNOS CONCEPTOS

Avances: Movimiento hacia adelante. Progreso o mejora en la investigación.

Barco: Embarcación de cualquier especie, que tiene generalmente, como actividad principal la navegación marítima. Los barcos poseen habitualmente una construcción de tipo cóncava a base de madera  o metal, por su forma posee la propiedad de flotar en el agua y por ende se utiliza tanto en lagos, ríos y mares.

Condensación: Paso de un vapor del estado gaseoso al estado líquido.

Construcción: Es aquel proceso que supone el armado de cualquier cosa, desde las más básicas hasta algo más complejo.

Creatividad: Es la facultad de crear o la capacidad de creación. Es el proceso de presentar un problema a la mente con claridad (ya sea imaginándolo, visualizándolo, suponiéndolo, meditando, contemplando, etc.) y luego originar o inventar una idea, concepto, noción o esquema según líneas nuevas o no convencionales. Supone estudio y reflexión más que acción.

Curiosidad: Es cualquier comportamiento inquisitivo natural, evidente por la observación en muchas especies animales, y es el aspecto emocional en seres vivos que engendra la exploración, la investigación, y el aprendizaje. Esencialmente, describe un número desconocido de mecanismos del comportamiento psicológico que tienen el efecto de impulsar a los seres a buscar la información y la interacción con su ambiente natural y con otros seres en su vecindad.

Descubrimientos: Es la observación novedosa u original de algún aspecto de la realidad, normalmente un fenómeno natural; el hallazgo, encuentro o manifestación de lo que estaba oculto y secreto o era desconocido.

Diseños: Se define como el proceso previo de configuración mental, "pre-figuración", en la búsqueda de una solución en cualquier campo.

Energía: Es la capacidad para obrar, poner en movimiento o transformar algo. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico. Es la base para el primer principio de la termodinámica, indica que la energía ligada a un sistema aislado permanece en el tiempo.

Hallazgos: Descubrimiento, invento, encuentro., acierto, invención o solución.

Innovación: Es la creación o modificación de un producto, y su introducción en un mercado. Un aspecto esencial de la innovación es su aplicación exitosa de forma comercial.
Interactuar: Actuar conjuntamente o relacionarse de forma recíproca con otra cosa o persona

Interrogantes: Los Interrogantes de la Investigación, son unas preguntas que el investigador o los investigadores se formulan con relación al tema o problema de investigación, con el ánimo de ser despejadas en el curso de la investigación.  Las Interrogantes de la Investigación, pueden contribuir en la búsqueda de información con respecto a los puntos de interés interrelacionados con el estudio asumido. 

Invención: Es la creación de un objeto, producto, teoría o proceso que implica siempre la alteración de determinada materia o materiales.

Investigación: "...la búsqueda de conocimientos y verdades que permitan describir, explicar, generalizar y predecir los fenómenos que se producen en la naturaleza y en la sociedad.... es una fase especializada de la metodología científica."(Zorrila y Torres, 1993: 29)

Máquina de vapor: Es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica.

Propulsión: Es una parte importante no solamente para el lanzamiento de naves espaciales, sino también para la navegación, de tal manera que un destino pueda ser alcanzado.

Proyecto colaborativo: Son aquellas Investigaciones y experiencias en donde los alumnos generalmente aprenden mejor en grupo y de sus pares que de sus maestros, para lo cual se tendrá en cuenta los intereses de los alumnos y los objetivos de aprendizaje. Se produce el intercambio de ideas, discusiones, opiniones respecto del tema de aprendizaje en cuestión, lo cual sirve mucho para que cada alumno aprenda algo de su par.

Proyecto: Es una planificación que consiste en un conjunto de actividades que se encuentran interrelacionadas y coordinadas; la razón de un proyecto es alcanzar objetivos específicos dentro de los límites que imponen un presupuesto, calidades establecidas previamente y un lapso de tiempo previamente definidos.

Vapor de agua: Es un  gas  que se obtiene por evaporación o ebullición del agua líquida o por sublimación del hielo. Es inodoro e incoloro.

OBJETIVOS Y RESULTADOS

            
        General
         Crear  estrategias que permitan propulsar un barco a través del vapor de agua.

                                         Específicos
             -  Diagnosticar el uso de fuentes alternativas de energía.
            -  Identificar las alternativas existentes en el medio para la construcción del barco  
              propulsado a  vapor. 


    Los resultados  siempre van encaminados hacia los objetivos, así:

    DIAGNOSTICAR EL USO DE FUENTES ALTERNATIVAS DE ENERGÍA.
Se observa el interés por la investigación, ante todo la lectura de textos referentes al uso de fuentes de energía que no contengan derivados del petróleo para así evitar la contaminación y contribuir a un ambiente más sano y de sobrevivencia un poco adecuados; los cuales generan muy pocos residuos contaminantes.
Se ha diagnosticado las alternativas de uso de la energía por medio de la combustión del agua dentro de una caldera, la cual arroja como resultado el accionar de una máquina a partir del vapor generado por el agua sostenida a altas temperaturas por medio de un  mechero.

     IDENTIFICAR LAS ALTERNATIVAS EXISTENTES EN EL MEDIO PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL BARCO  PROPULSADO A VAPOR.

Se identificaron las siguientes alternativas en el contexto:
A nivel Institucional se poseen recursos tecnológicos para la investigación pertinente. Salas de Internet a los alrededores Lectura de imágenes. Materiales a muy bajo costo. Disponibilidad para la ejecución del producto. Compartir ideas con otros conocedores e investigadores del tema. Buena divulgación de la Información. Uso de correos electrónicos. Comunicaciones telefónicas. Software. Pizarras electrónicas. Diapositivas, Programa Sketchup para el diseño del barco.

  CREAR  ESTRATEGIAS QUE PERMITAN PROPULSAR UN BARCO A TRAVÉS DEL VAPOR DE AGUA.

·         Uso de la Plataforma virtual.
·         Creación de un blog como espacio participativo para todos los aprendices de la Cadena de Automatización Industrial. Allí se encuentra información pertinente a nuestro proyecto. Incluso los instructores y aprendices pueden interactuar, opinar y plasmar sus propuestas, comentarios  e ideas para el mejoramiento y aprovechamiento del conocimiento. Posee enlaces que ayudarán en la realización de tareas, investigaciones y consultas  desde las más sencillas hasta las más complejas. Se puede acceder y conocer este espacio. Anímate nuestra dirección es:





DESCRIPCIÓN

  

El equipo de investigación ha innovado, construido y mejorado el producto final (barco). Antes de todo este proceso de invención hemos formulado varias incógnitas frente al tema de dicha investigación, tales como: ¿Será cierto que el vapor de agua puede accionar una máquina?, ¿Cuál será el tamaño y el peso adecuado del barco para que se propulse por medio del vapor?; ¿Cómo se elabora la caldera para que el barco pueda navegar?, en fin muchas dudas.
Pero a través de varios intentos se fue perfeccionando la idea, hasta llegar a la construcción eficiente de tal artefacto.
Estas inquietudes   permiten identificar y direccionar este proyecto, siendo un punto de salida y fuente de constante reflexión para abordar el problema y construir el camino que permite resolver  esta preocupación.  La respuesta a estas inquietudes se vislumbra desde el abordaje del tema a través de diversos autores e investigadores que han adelantado estudios en pro de esta propuesta, y otras vendrán del trabajo activo y directo que se realiza en la Institución. El camino se presenta prometedor para identificar y construir  estrategias facilitadoras de un aprendizaje, por medio de la experimentación e interacción entre los integrantes – investigadores. Cabe además destacar los aportes recibidos a nivel de los instructores involucrados en el asunto, como medidas a tener en cuenta, conceptos, proposiciones de diseño, entre otras.

ANTECEDENTES



Desde la existencia del hombre se evidencia el deseo de hacer grandes descubrimientos, partiendo de una hipótesis simple o por una leve inclinación  hacia la curiosidad  y/o las ganas de innovar frente a los otros. Estas innovaciones pueden haber surgido a causa de pequeños interrogantes permitiendo que los seres humanos tengan avances significativos a través del tiempo.
La sentida necesidad constante  del hombre por descubrir lo ha llevado a crear ideas a veces catalogadas de “irracionales”, pero luego de un proceso que se lleva a cabo teniendo en cuenta la imaginación, las alternativas de solución, la innovación, la elaboración, el perfeccionamiento y el accionar  hasta llegar a una demostración de que su ideal fue llevado a cabo con éxito; partiendo de un conocimiento empírico nacido de las experiencias y hallazgos casuales.
Cuenta la historia que en el año de 1629 que el arquitecto Giovanni Branca diseñó una máquina capaz de realizar un movimiento en base al impulso que producía sobre una rueda el vapor que salía por un caño. Este fue el primer intento de construcción de las que hoy se llaman turbinas de acción.
La mayor aplicación de las posibilidades de la máquina como reemplazante de la tracción a sangre consistía en la elevación de agua desde el fondo de las minas. Por ello la primera aplicación del trabajo mediante la fuerza del vapor cristaliza en la llamada máquina de fuego de Savery.
La máquina de Savery consistía en un cilindro conectado mediante una cañería a la fuente de agua que se deseaba bombear, el cilindro se llenaba de vapor de agua, se cerraba la llave de ingreso y luego se enfriaba, cuando el vapor se condensaba se producía un vacío que permitía el ascenso del agua.
El invento protagonista de la revolución industrial ha sido la máquina de vapor, que ha ido evolucionando gracias a los aportes dados por diferentes estudiosos del tema, este invento ha servido como punto de referencia para la construcción de medios de transporte (aéreo, marítimos y terrestres).
En la actualidad las máquinas a vapor son poco utilizadas, ya que son de poca resistencia y eficiencia y se requiere de energía más potente para el uso sobre todo a nivel industrial, entonces se ha recurrido preferencialmente a las turbinas.