Cálculos eléctricos en el proyecto Puerta Automática

8 junio 2009

Hay que calcular la corriente que circula por los LEDs, sabiendo que la fuente de voltaje es de 6V, su caída de tensión es de 2,1V y están conectados en serie con una resistencia de 220Ω.

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Cálculos mecánicos en el proyecto “Puerta Automática”

8 junio 2009

El objetivo de estos cálculos es determinar la velocidad de giro del motor que mueve la puerta. Para ello, habrá que proceder de la siguiente manera:

1. Medir el tiempo que tarda en cerrarse la puerta (quien no tenga hecho la maqueta que considere un tiempo de 12 seg.)

2. Medir la distancia que se mueve la puerta en mm (quien no tenga hecho la maqueta que considere una distancia de 100 mm)

3.  Calcular la velocidad lineal de la puerta (mm/s) y después transformarla a  mm/min

4. Transformar la velocidad lineal del desplazamiento de la puerta en velocidad de giro de la varilla roscada. Para ello hay que averiguar el paso de rosca para la varilla de Métrica 4 (M4) y utilizar la fórmula del mecanismo tornillo tuerca. Consideramos el paso de rosca para M4 de 0,7 mm

MECANISMO TORNILLO TUERCA

 El giro de un tornillo alrededor de su eje produce un movimiento rectilíneo de avance, que lo acerca o lo separa de la tuerca, fija. Alternativamente, una tuerca móvil puede desplazarse de la misma manera a lo largo de un tornillo o husillo. El mecanismo es capaz de ejercer grandes presiones en el sentido de avance del tornillo. Por eso se usa, por ejemplo, para construir tornillos de banco.

Hay diferentes tipos de tornillos y tuercas. Un parámetro característico es el número de entradas o surcos (hélices independientes) del tornillo. En tornillos de una sola entrada, el paso de rosca del tornillo coincide con el avance del tornillo producido al girar 360º alrededor de su eje. Por lo tanto, las velocidades cumplen la relación:

 v=ω·p

donde:

v = velocidad lineal en (mm/min)

ω= velocidad angular en (vueltas/min)

p= paso de rosca en (mm/vuelta)

 

5. Calcular la velocidad de giro del motor utilizando las formulas de las ruedas dentadas en cada uno de los dos engranajes que forman la reductora.

La reductora esta formado por cuatro ruedas dentadas teniendo así dos reducciones. La velocidad de movimiento en estas dos ruedas está relacionada mediante la fórmula:

donde:

ω1, ω2 son las velocidades de giro de las ruedas 1 y 2 respectivamente. (vueltas/min)

Z1, Z2 es el número de dientes de las ruedas 1 y 2 respectivamente.

Imagen 1

 

 

 

 

Reductora formada por dos parejas de ruedas dentadas Z1=9, Z2=27, Z3=9, Z4=27.

 

Primero hay que aplicar la fórmula para calcular la velocidad de giro del eje intermedio, y después volver a aplicar la fórmula para calcular la velocidad de giro del motor.