mecanica y meca-locura
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MECANICA Y MECA-LOCURA
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3-12-2014
|
PRIMERA EDICIÓN | H.M. Altamirano Aguilar
WICHICHO 'S
CORPORATION MECÁNICA Y MECA-LOCURA
NO SE LO PUEDE PERDER LA
INNOVACIÓN DE LA MECÁNICA DE
HOY EN DÍA EN VIDEOJUEGOS Y
NUESTRO TEMA EN MAYOR
INTERES EN REFEENTE A LA
AERONAUTICA
Cautivar a cada uno de nuestros lectores desde el más pequeño hasta el más grande de los
lectores, volviéndose entes importantes de esta revista para el surgimiento de esta revista para
que podamos aclarar todas las dudas, inconvenientes que todos tengamos sobre cada avance que
logra la mecánica con la ayuda de la tecnología en esta nueva era.
La Revista Mecánica y meca-locura, por su parte se constituirá como un ente información para de
personas interesadas en la ingeniería mecánica y sus especialistas.
2
CREDITOS:
HUBERT MIHALY ALTAMIRANO
AGUILAR
COLABORADORES:
MARIO SEBASTIAN
BENALCÁZAR VILLEGAS
JUAN ANDRES SANTANA PEREZ
SILVIA KATHERINE GUZMÁN
REYES
DISEÑO Y DIGRAMACIÓN:
HUBERT MIHALY ALTAMIRANO
AGUILAR
[CONTENIDO]
5. IDEAS GUIA PARA EL
ESTUDIO DEL INGENIERO
6. EL LANZAMIENTO DE UN CONTROL SENSIBLE PARA EL MOVIMIENTO PARA LA CONSOLA PS3
7.TECNOLOGIA E INNOVACION DE LA INGENIERIA MECANICA Y OTRAS DICIPLINAS
8-11. LA AERONAUTICA APLICADA EN SISTEMAS PROPULSIVOS AERONAUTICOS.
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EDITORIAL ueridos lectores críticos de la manera más comedida
les doy una gran bienvenida a esta revista
ecuatoriana que se basa en las Innovaciones de la
ingeniería mecánica, esperemos que sea de su más
completo agrado, estamos comenzando y queremos crecer
en grande como otras revistas de gran aporte internacional
como Popular Mechanic, Ruedas y Tuercas.
Esperamos con sus con sus comentarios, sugerencias,
quejas aunque no muchas y eso si muchas felicitaciones por
Nuestro trabajo en nuestra pequeña empresa que
trataremos de hacerla crecer paso a paso, dando lo mejor
de nosotros en cada escrito, en cada comentario, recuerden
que esto depende de ustedes nuestros seguidores fieles.
Les damos un agradecimiento a su gran aceptación, y su
gusto por los metales.
Q
4
IMPORTANTANCIA EN UN INGENIERO PARA LA
INNOVACION Y DESAROLLO
Es un profesionista que desarrolla soluciones integrales sostenibles en
campos emergentes de la ingeniería, tales como la nanotecnología, el uso
de fuentes alternas de energía, la bioinformática.
Su formación profunda en ciencias de la ingeniería, el desarrollo de
competencias de comunicación, liderazgo y visión internacional le
permiten trabajar en equipos interdisciplinarios para la gestión y
desarrollo de proyectos de innovación tecnológica que contribuyen al
aumento de la productividad y al mejoramiento del bienestar social
AREAS DE EMPLEO DE IN INGENIERO DE INNOVACION Y DESARROLLO
El Ingeniero en Innovación y Desarrollo tiene una perspectiva amplia e
integral de las ciencias y la ingeniería que le permite solucionar
problemas ingenieriles en diferentes sectores, especialmente en aquellas
empresas que promuevan el desarrollo de áreas emergentes.
Por el enfoque de la carrera, podrá desarrollarse como un ingeniero
innovador, analizando, diseñando e implementando nuevos procesos,
productos o servicios que aseguren la generación de valor en las
organizaciones, o bien, creando su propia empresa.
También podrá trabajar en centros de investigación y consultoría
Las empresas productoras de bienes y servicios ya sea del sector público
o privado emplean Ingenieros Mecánicos, tanto en áreas de diseño e
investigación industrial como en procesos productivos en niveles de
instalación mantenimiento y operación.
El campo de Ingeniería Mecánica está en sectores importantes como:
La Industria Automotriz de Ensamble y Producción en partes. La Industria Metal Mecánica. La Industria Química y Petroquímica. La Industria de Producción de Electrodomésticos. En Investigación, en Diseño, en Manufactura. Servicios. Docencia
Para comenzar
sobre las ideas a
que se refiere el
estudio de la
Ingeniería
tomemos en
cuenta estos
parámetros:
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2
“PARA LOS MAS PEQUEÑOS DEL HOGAR”
INNOVACIONES TECNOLOGICAS
ony lanza un
control
sensible al
movimiento
para consola PS3
en la GDC
Según anunció el fabricante
japonés, el dispositivo será
distribuido para finales del 2010.
El PlaystationMove fue presentado
al margen de la Conferencia de
Desarrolladores de Videojuegos
(GDC, por su sigla en inglés),
principal encuentro mundial de los
videojuegos organizado cada año en
San Francisco, Estados Unidos.
"Queremos creer que se trata de la
nueva generación de juegos
sensibles a los movimientos",
declaró Peter Dille, vicepresidente
de PlayStation Network.
"Nintendo hizo un buen trabajo al
popularizar los juegos sensibles a
los movimientos", añadió Dille,
estimando que la "transición" de la
Wii a la PS31 se hará de forma
"bastante natural".
En el mercado de los controles
sensibles al movimiento, dominado
por la consola Wii de Nintendo2, el
PlaystationMove de Sony no será el
único competidor pues Microsoft
alista el Project Natal para Xbox,
donde el control del juego será la
persona misma.
Sony no reveló el precio de su
nuevo producto, pero indicó que
será vendido junto con un
videojuego y una cámara por menos
de 100 dólares.
1Consola de videojuegos creada por Sony 2 Empresa de videojuegos y consola de videojuegos creadora de la consola Wii
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S
Tecnología e innovación
Desde la ingeniería mecánica, pasando por sistemas TI hasta la
microelectrónica y nanotecnología, Alemania sienta nuevas bases
mundiales en las innovadoras disciplinas.
El campo de tecnología e innovación incluye disciplinas de desarrollo
y construcción que son interdisciplinarias: desde la ingeniería
mecánica y tecnologías de información y comunicación, pasando por
las tecnologías ópticas, técnica de sistemas y microelectrónica hasta
la tecnología de automatización, la electrónica funcional y la
nanotecnología. Gracias a una red de institutos de investigación de
renombre mundial, al concurso sobre clusters alemanes de excelencia
e iniciativas de fulgor mundial, Alemania fortalece su posición
pionera y ofrece el marco ideal para reuniones. Algunos ejemplos: la
iniciativa OpTecBB, en la que empresas y entidades dedicadas a la
investigación de Berlín y Brandeburgo van juntas por nuevos caminos
para el aprovechamiento y uso de las tecnología ópticas. El centro de
investigación de Hannover o ProduktionstechnischeZentrum
Hannover (PZH), que aúna numerosas organizaciones investigadoras
en una superficie de 20.000 m²; o la región Rin-Meno-Neckar
considerada el "Silicon Valley de Europa y SiliconSaxony en la
región de Dresde, el mayor conjunto de empresas activas en el ámbito
de la microelectrónica y los semiconductores. Semicon Europa, feria
que se celebra anualmente en Dresde, es la mayor feria internacional
de este sector industrial. Hannover de nuevo invita anualmente a la
feria CeBITy a la Hannover Messe (Feria Anual de Hannover), en la
que se presentan tantas innovaciones como en ningún otro lugar del
mundo.
Alemania no sólo se encuentra entre los cuatro mejores
emplazamientos de nanotecnología del mundo, sino que es, además,
“campeona mundial de las exportaciones” con una tasa del 19,1% en
el sector de la construcción de maquinaria y plantas. La
microelectrónica es el sector industrial que experimenta el
crecimiento más rápido. El mercado de la tecnología de información y
comunicación es, con una tasa del 5,5 %, el cuarto mercado más
grande del mundo.
Campo de competencia tecnología e innovación:
Berlín, Braunschweig, Darmstadt, Dresden, Düsseldorf, Erfurt,
Friburgo, Hamburgo, Hannover, Karlsruhe, Colonia, Mainz,
Mannheim, Múnich, Muenster, Núremberg, Osnabrück, Stuttgart,
Weimar
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AERONÁUTICA
Sistemas
propulsivos
aeronáuticos
La historia de la aviación va íntimamente
ligada a los sistemas de propulsión
aeronáuticos. Dichos sistemas, los
motores, permiten suministrar el empuje
necesario para crear una velocidad tal que
la aeronave se sustente en el aire.
Básicamente en propulsión aeronáutica se
utilizan todos los tipos de motores
térmicos que existen, también se utilizan
en las aeronaves motores eléctricos pero
su uso se restringe a actividades de menor
potencia que la de la propulsión, tales
como motores de arranque o el
movimiento de algunos sistemas menores
(de momento, aunque hay mucha
inversión destinada a la investigación de
motores eléctricos para suministrar
empuje a las aeronaves).
Los tipos de motores más utilizados en la
propulsión aeronáutica son: motor
alternativo y el motor de reacción.
El motor alternativo es el de pistones de
cuatro tiempos, típico de los coches,
motos y barcos y se utiliza en algunos
aviones pequeños, avionetas y
helicópteros. No proporciona gran empuje
y en general su eficiencia disminuye
mucho con la velocidad y la altura. Hasta
la segunda guerra mundial este es el único
motor utilizado en las aeronaves. La
técnica de propulsión consiste
básicamente en obtener potencia del
motor alternativo, transmitirla a un eje, el
cual iba solidariamente unido a una hélice
tallada de tal forma que diera la máxima
eficiencia para su perfil típico de
velocidades. Esta hélice es en último
término, la responsable de la propulsión
ya con su movimiento empuja al aire
hacia detrás del avión y como reacción el
avión se mueve hacia delante.
El motor más usado en aeronaves desde
que nace en la segunda guerra mundial es
el motor de reacción. Los motores de
reacción se pueden clasificar de la
siguiente forma:
Motores de reacción formados por:
• Motores no autónomos
(Aeroreactores): necesitan masas
exteriores al sistema para propulsarse
(aire).
Con sistema de
compresión:
Sin sistema de
compresión:
- turborreactor
- turbohélice
- turbofán
- con postcombustión
- estatorreactor
- pulsorreactor
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• Motores autónomos (motores cohete):
no necesitan ningún aporte de masa
exterior para propulsarse y por lo tanto
eyectan una parte de su propia masa al
exterior en el sentido contrario al de su
movimiento.
- propulsión química
- propulsión nuclear
- propulsión eléctrica
- propulsión iónica
Básicamente, el ciclo termodinámico que
utilizan los aerorreactores para funcionar
es siguiente: se toma aire del exterior a
través del difusor, se comprime en el
compresor, se le hace pasar por la cámara
de combustión mezclado con combustible
y se quema para elevar la temperatura y
presión, a continuación, pasa por la
turbina donde disminuye la presión y
temperatura a cambio de proporcionar la
potencia mecánica para mover el
compresor, y finalmente se expulsa a gran
velocidad a través de la tobera. Lo que
dice la ecuación de la cantidad de
movimiento aplicada al aerorreactor es
que la diferencia de velocidades del fluido
(aire) entre la entrada y la salida da lugar
a una fuerza, que es el empuje que
permite el movimiento de la aeronave: E=
(G + c)Vs – G Vo , donde E es el empuje,
G y c son gasto másico, es decir, la masa
de aire y combustible que el motor
consume por unidad de tiempo, y Vo y Vs
son la velocidad de entrada y salida de los
gases del aerorreactor. Por tanto, este
proceso en el cual se eleva la presión y
temperatura del aire para eyectarlo a gran
velocidad, tiene como consecuencia la
generación de la fuerza necesaria para
mover la aeronave.
Turborreactor: es el más simple de los
aerorreactores, tiene las partes ya
comentadas antes: compresor, cámara de
combustión, turbina y tobera. La turbina
se instala en la zona de expansión de los
gases y su función es restar potencia a los
gases de salida empleándola en mover
gratis (sin consumo) el compresor y
disminuir el consumo de combustible. En
la imagen 2 se puede observar un
turborreactor típico.
Turbohélice: se trata de un turborreactor
al que se le ha incorporado una hélice.
Normalmente en la turbina se tiene
exceso de potencia que se invierte en
mover además del compresor, la hélice
(utilizando reductores de revoluciones,
pues la hélice trabaja a menores
velocidades que la turbina). La hélice es
un sistema de rendimiento alto, en torno a
0,8, que genera tracción y aumenta el
empuje. Hay que tener cuidado en el
diseño de la hélice dado que si la longitud
de la pala es grande (lo cual es necesario
para obtener tracción) se producen
velocidades supersónicas en la punta de la
pala que producen mucha resistencia
aerodinámica y además se comprime
poco el aire y baja la tracción. El rango de
velocidades en que se utilizan motores
turbohélices es en el subsónico bajo
(hasta M= 0.6) que serían 400-500 km/h
dependiendo de la altura.
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Turbofán: se trata de otra variante de
turborreactor al que se le añade un fan
(ventilador en inglés), cuya función es
similar a la de la hélice en el TH, generar
mayor empuje, pero la diferencia reside
en que el fan va encapsulado dentro del
motor y da lugar a dos flujos el primario y
el secundario, cada uno con su propio
ciclo y generando su propio empuje. El
flujo primario evoluciona igual que en el
turborreactor mientras que el flujo
secundario pasa por la entrada, fan y
tobera de salida. Hay dos tipos de
turbofanes: los que tienen el fan en serie
(antes del compresor) y los que tienen el
fan en paralelo, después de la turbina. Los
primeros son los más utilizados y en ellos
el fan colabora en la compresión,
mientras que en los de fan paralelo
colabora en la expansión, en la extracción
de energía. Este tipo de motor se utiliza
en el rango de velocidades del subsónico
alto en torno a M=0.8.
Postcombustión: la postcombustión
consiste en quemar de nuevo los gases
justo antes de la salida para generar
mayor impulso. Se utiliza en aviones
militares y se usa en momentos
determinados en que las necesidades
propulsivas son excepcionales. El precio
que se paga por el encendido del
postcombustor es un consumo de
combustible muy alto.
Otra forma de aumentar el empuje es
añadir vapor de agua en alguna parte del
ciclo para aumentar el gasto.
Estatorreactor: se trata de otro motor de
reacción que carece de compresores y
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turbinas. El aire es comprimido por la
geometría del motor y pasa directamente
a la cámara de combustión donde se
quema, y de aquí ya a la tobera de salida,
para ser expulsado a gran velocidad.
Pulsorreactor: motor que tampoco
consta de turbina ni compresor; el aire
entra y se le mezcla con el combustible a
través de un conjunto de válvulas e
inyectores, y acto seguido pasa a la
cámara de combustión donde se quema y
ya se eyectan los gases al exterior, como
se observa en la figura. El combustor
actúa de forma intermitente, se enciende y
apaga continuamente, por eso se
denomina pulsorreactor, porque
combustiona de forma pulsada.
Los motores cohete, como se comentó
anteriormente son motores autónomos
que expulsan su propia masa para su
propulsión.
Los motores cohete se diferencian en su
sistema de combustión, los de propulsión
química simplemente se mezcla dos
reactivos y los productos de la mezcla dan
lugar a gases que son eyectados a gran
velocidad. Los de propulsión nuclear usan
un reactivo nuclear para generar la
potencia. Los de propulsión eléctrica
consiguen la combustión haciendo pasar
una corriente eléctrica en presencia del
combustible. Los de propulsión iónica
consisten en generar iones a través de
reacción química y acelerarlos
haciéndolos pasar por campos
magnéticos, antes de la eyección.
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