proyecto ergonomia i5a
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6-12-2012
INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIERREZ
Introducción 000
Capítulo 1. El problema
1.1 Planteamiento del problema
1.2 Antecedentes del problema
1.3 Objetivos
1.3.1 General
1.3.2 Específicos
1.4 Justificación
1.5 Alcance
1.6 Limitaciones
Capítulo 2. Marco teórico
2.1 Definición de términos básicos
2.1.1 Definición de lo que es un pizarrón blanco
2.1.2 Servomotor
2.1.3 Rieles
2.1.4 Cadena de transmisión
2.1.4.1 Aplicaciones
2.1.5 Resortes
2.1.6 Protoboard
2.1.6.1 De uso temporal
2.1.6.2 De uso permanente o temporal
Capítulo 3. Marco metodológico
3.1 Elaboración del borrador
3.2 Montaje del borrador al pizarrón
3.3 Resultados
Capítulo 4. Recursos necesarios
4.1 Recursos materiales
4.2 Recursos humanos
4.3 Recursos financieros
Conclusión
Bibliografía
Índice
INTRODUCCIÓN
Con el presente proyecto se planea innovar y hacer más fácil la manera en
como los profesores y alumnos borran el pizarrón. Esto se pretende realizar
mediante un sistema similar a los portones eléctricos corredizo adecuando dicho
sistema a un borrador extendido que recorra con puntos de presión bien
distribuidos al pizarrón para borrar de manera total y automática el contenido del
pizarrón y así dejarlo limpio y listo para la siguiente clase o el siguiente uso del
pizarrón.
A lo largo de este proyecto encontrarán especificados el problema y sus
antecedentes, además de los objetivos generales y específicos del proyecto así
como los alcances y limitaciones.
Posteriormente se describen a través del marco teórico y marco
metodológico los materiales y los pasos que se siguieron para realizar este
modelo, también se explica la instalación y el funcionamiento del modelo.
Se mencionan los diferentes recursos que se utilizan para llevar a cabo la
elaboración del modelo del proyecto (recursos materiales, humanos y financieros).
Capítulo I. El Problema
1.1 Planteamiento del problema.
Muchas veces el borrar un pizarrón es un problema, ya que en ocasiones los
profesores no lo hacen, y esto causa conflictos con los demás profesores que lo
utilizan después, ya que es muy incómodo llegar a un salón a dar un a clase y
tener que limpiar el pizarrón que otra persona dejo sucio.
Este es un problema que existe en todos los niveles educativos, ya que siempre
hay alguien que no borra el pizarrón.
Son diferentes las causas por las que las personas que utilizan un pizarrón no lo
dejan limpio, estas pueden ser:
La altura del pizarrón
El tiempo
La mala costumbre
La falta de borrador
Por encomendar la tarea a otra persona
Por utilizar plumones permanentes
Por pereza, entre otras.
1.2 Antecedentes del problema
Una pizarra, pizarrón o encerado es una superficie de escritura reutilizable en la
cual el texto o figuras se realizan con tiza u otro tipo de rotuladores borrables. Las
pizarras se fabricaban originalmente de hojas lisas, finas de piedra gris negra u
oscura de pizarra.
Una pizarra puede ser simplemente un pedazo de rectángulo de madera pintado
con pintura oscura mate (generalmente verde oscuro o negro). Es generalmente
así verde oscuro puesto que es un color menos duro a los ojos que el negro. Una
variación moderna consiste en una hoja del plástico en espiral desplegada a
través de dos rodillos paralelos, que se pueden enrollar para crear un espacio
adicional de escritura mientras que se guarda lo que se ha escrito.
Las pizarras se utilizan comúnmente en enseñanza. Las marcas de tiza se pueden
limpiar rápidamente y borrar fácilmente con un paño húmedo, o un borrador
especial de pizarra consistente en un bloque de madera cubierto por un cojín de
fieltro. Por el contrario, las marcas de tiza mojada hechas en algunos tipos de
pizarra puede ser difícil de quitar.
Las barras de "tiza tratada" se hacen especialmente para el uso con las pizarras,
en blanco las más comunes, pero también en diversos colores. Éstos no se hacen
realmente de roca de tiza, sino de yeso.
Las pizarras tienen algunas desventajas: producen una cierta cantidad de polvo
dependiendo de la calidad de la tiza utilizada. Algunas personas encuentran esto
incómodo o pueden ser alérgicas a ella y se ha producido especulación sobre la
posible relación entre el polvo de la tiza y los problemas respiratorios. Sin
embargo, otros métodos para exhibir información son más costosos y tienen sus
propias desventajas. Estas desventajas han conducido a la adopción extensa de la
pizarra blanca, que utiliza rotuladores de tinta que no producen ningún polvo.
En la actualidad se están instalando las Pizarras Digitales Interactivas, que
permiten hacer anotaciones manuscritas sobre cualquier imagen proyectada de
ordenador, así como guardar las imágenes compuestas y controlar el ordenador
desde la propia Pizarra Interactiva. En este caso el sistema se compone,
normalmente, por un ordenador, un vídeo-proyector y la propia Pizarra Interactiva.
Sus posibilidades didácticas son enormes y se maneja con gran facilidad aunque
no se tengan conocimientos de informática.
Este ayuda a que recordemos cosas, o pongamos conocimientos para que
alumnos o otras personas aprender o se acuerden de sus labores.
1.3 Objetivos
1.3.1 General
Mejorar la forma de borrar los pizarrones del ITTG
1.3.2 Específicos
Ahorro de tiempo al borrar un pizarrón
Reducir la fatiga
Disminuir los costos de comprar borradores de pizarrón
Evitar el extravió de borradores
Crear una cultura de dejar limpio los pizarrones
1.4 Justificación del proyecto.
El presente proyecto se realiza con la finalidad de que ya no existan conflictos
entre los profesores, creando una mejor cultura en el ambiente educativo, que
beneficiara tanto a los alumnos, maestros y personal de intendencia.
1.5 Alcances
Se implementara en los pizarrones de las aulas del ITTG.
1.6 Limitaciones
La falta de recursos financieros en la escuela
Falta de compromiso
Apatía por mejorar los salones
Poca experiencia en el área del personal que elabora el proyecto
Capítulo 2. Marco Teórico
2.1 Definición de términos básicos
2.1.1 Definición de lo que es un pizarrón blanco.
Un pizarrón blanco o pizarra blanca es un tablero rectangular de color blanco
usado para escribir o dibujar en él con un marcador o rotulador cuya tinta se borra
fácilmente. Es un instrumento común dentro de un aula de clase, cumpliendo una
función similar a la del pizarrón de tiza o pizarra. En México se lo conoce también
con el término pintarrón, que es además una marca registrada por una compañía
con sede en Guadalajara Jalisco.
Aun cuando existen otros medios audiovisuales, el pizarrón y el pizarrón blanco
constituyen el medio de trabajo por excelencia en las escuelas.
Los tableros de comunicación han evolucionado en las últimas décadas. Partiendo
de sus orígenes cuando se utilizaba la tiza, pasando por los pizarrones blancos y
llegando a los pizarrones interactivos, que son los más recientes.
En el 2008, aparecieron más opciones, por ejemplo la pintura pizarrón blanco en la
que te permite pintar muros completos para poder escribir y borrar fácilmente con
cualquier plumón de pizarrón blanco. Actualmente existen varias compañías
especializadas que se dedican a la fabricación y distribución de este producto
como IdeaPaint en Estados Unidos,o Think&Paint en México.
El pizarrón blanco permite utilizar marcadores con colores vivos, fluorescentes y
aditamentos magnéticos en el caso de los metálicos, como imanes, reglas y
borradores con magneto.
Muchos de los pizarrones blancos tienen una base de madera o materiales
orgánicos. Otros tienen una base metálica y son cubiertos con esmalte o
porcelana, según la durabilidad y uso que se requiera.
Algunos pizarrones blancos cuentan con la función de interactuar con una
computadora personal, un proyector de vídeo, una conexión a Internet y un
software. De modo tal que una clase, reunión o exposición puede ser vista y
participar en ella desde distintos puntos del mundo.
Figura 2.1 Pizarrón blanco con un borrador
2.1.2 Servomotor
Un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de
corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro
de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición.
Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser
controlado, tanto en velocidad como en posición.
Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica,
pero su uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para
obtener un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de
control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a
estos dispositivos.
Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control.
También potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por
consiguiente, tiene un consumo de energía reducido.
La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el
fabricante indica cual es la corriente que consume. La corriente depende
principalmente del par, y puede exceder un amperio si el servo está enclavado,
pero no es muy alto si el servo está libre moviéndose todo el tiempo.
En otras palabras, un servomotor es un motor especial al que se ha añadido un
sistema de control (tarjeta electrónica), un potenciometro y un conjunto de
engranajes. Con anterioridad los servomotores no permitían que el motor girara
360 grados, solo aproximadamente 180; sin embargo, hoy en día existen
servomotores en los que puede ser controlada su posición y velocidad en los 360
grados. Los servomotores son comúnmente usados en modelismo como aviones,
barcos, helicópteros y trenes para controlar de manera eficaz los sistemas
motores y los de dirección.
Figura 2.2 Servomotor
Figura 2.3 Cabeza del servomotor
2.1.3 Rieles
Se denomina riel, carril, raíl o trillo a cada una de las barras metálicas sobre las
que se desplazan las ruedas de los trenes y tranvías. Los rieles se disponen como
una de las partes fundamentales de las vías férreas y actúan como soporte,
dispositivo de guiado y elemento conductor de la corriente eléctrica. La
característica técnica más importante del ferrocarril es el contacto entre el riel y la
rueda con pestaña, siendo sus principales cualidades su material, forma y peso.
2.1.4 Cadena de transmisión
Una cadena de transmisión sirve para transmitir del movimiento de arrastre de
fuerza entre ruedas dentadas.
2.1.4.1 Aplicaciones
Transmitir el movimiento de los pedales a la rueda en las bicicletas o del cambio a
la rueda trasera en las motos.
En los motores de 4 tiempos, para transmitir movimiento de un mecanismo a otro.
Por ejemplo del cigüeñal al árbol de levas, o del cigüeñal a la bomba de
lubricación del motor.
Hay algunos modelos de motos que usa un cardán para transmitir el movimiento a
las ruedas. Sin embargo, el sistema de cadena da una cierta elasticidad que
ayuda a iniciar el movimiento, sobre todo en cuestas. Su inconveniente es que se
puede enganchar y es más débil que un cardan. Existe un dispositivo llamado
falcon utilizado para absolver parte de la vibración de la cadena lo que impide la
fragmentación de algún eslabón.
También hay sistemas hidráulicos o por correa.
En los motores de ciclo Otto de 4 tiempos se usan cadenas para el árbol de levas
desde hace mucho tiempo, sobre todo desde la aparición de los motores SOHC y
DOHC por su mayor silencio y menor coste que los piñones de distribución. Las
correas dentadas sin embargo han ido ganado terreno para esta función.
Cada vez se tiende más a sustituir la cadena del árbol de levas por una correa ya
que hace menos ruidoso el motor. A cambio, hay que sustituir la correa con más
frecuencia que una cadena y consume un poco más de potencia del motor. La
cadena de distribución, siempre que su engrase y su mecanismo tensor funcionen
correctamente, dura lo que dura el motor.
Figura 2.4 cadenas utilizadas en la adaptación del borrador
2.1.5 Resortes
Se conoce como resorte o muelle a un operador elástico capaz de almacenar
energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan
las fuerzas o la tensión a las que es sometido. Son fabricados con materiales muy
diversos, tales como acero al carbono, acero inoxidable, acero al cromo-silicio,
cromo-vanadio, bronces, plástico, entre otros, que presentan propiedades
elásticas y con una gran diversidad de formas y dimensiones.
Se les emplean en una gran cantidad de aplicaciones, desde cables de conexión
hasta disquetes, productos de uso cotidiano, herramientas especiales o
suspensiones de vehículos. Su propósito, con frecuencia, se adapta a las
situaciones en las que se requiere aplicar una fuerza y que esta sea retornada en
forma de energía. Siempre están diseñados para ofrecer resistencia o amortiguar
las solicitaciones externas.
Figura 2.5 Resortes
2.1.6 Protoboard
El protoboard es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí,
habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar
componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos
electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante,
generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre
sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de
circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en
sistemas de producción comercial.
2.1.6.1 De uso temporal
Patrón típico de disposición de las láminas de material conductor en una placa de
pruebas.Protoboard o breadboard: Es en la actualidad una de las placas de
prueba más usadas. Está compuesta por bloques de plástico perforados y
numerosas láminas delgadas, de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que
unen dichas perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas.
Las líneas se cortan en la parte central del bloque para garantizar que dispositivos
en circuitos integrados de tipo dual in-line package (DIP) puedan ser insertados
perpendicularmente y sin ser tocados por el provedor a las líneas de conductores.
En la cara opuesta se coloca un forro con pegamento, que sirve para sellar y
mantener en su lugar las tiras metálicas.
Un computador basado en el Motorola 68000 con varios circuitos TTL montados
sobre un arreglo de protoboard.Debido a las características de capacitancia (de 2
a 30 pF por punto de contacto) y resistencia que suelen tener los protoboard están
confinados a trabajar a relativamente baja frecuencia (inferior a 10 ó 20 MHz,
dependiendo del tipo y calidad de los componentes electrónicos utilizados).
Los demás componentes electrónicos pueden ser montados sobre perforaciones
adyacentes que no compartan la tira o línea conductora e interconectados a otros
dispositivos usando cables, usualmente unifilares. Uniendo dos o más protoboard
es posible ensamblar complejos prototipos electrónicos que cuenten con decenas
o cientos de componentes.
El nombre inglés «protoboard» es una contracción de los vocablos ingleses
prototype board y es el término que se ha difundido en los países de habla
hispana, aunque se suele emplear también la traducción al castellano placa de
pruebas. Sin embargo, particularmente en Estados Unidos e Inglaterra, se conoce
como breadboard. Anteriormente un breadboard era una tabla utilizada como base
para cortar el pan, pero en los principios de la electrónica los pioneros usaban
dichas tablas para montar sus prototipos, compuestos por tubos de vacío, clavijas,
etc., los cuales eran asegurados por medio de tornillos e interconectados usando
cables.
2.1.6.2 De uso permanente o temporal
Una perfboard con material conductor alrededor de cada perforación.Perfboard:
placa de circuito perforada cuyos huecos están circundados por material
conductor, usualmente cobre, pero que no están interconectados entre sí. Este
tipo de placas requieren que cada componente esté soldado a la placa y además
las interconexiones entre ellos sea realizada a través de cables o caminos de
soldadura.
Una stripboard.Stripboard: es un tipo especial de perfboard con patrón, en donde
los agujeros están interconectados formando filas de material conductor.
Estos tipos de placas generalmente se fabrican uniendo una lámina de material
conductor, usualmente cobre o una aleación de él, a una base de material plástico
sintético denominado baquelita. Cuando este tipo de placas se usan para construir
perfboards, perfboards con patrón o stripboards, reciben el nombre genérico de
«baquelita universal».
Figura 2.6 Ejemplo de un Protoboard
Capítulo 3. Marco
Metodológico
Para la elaboración de este proyecto, podemos dividir la metodología en dos
partes, la primera es la elaboración del borrador y la segunda la definimos como el
montaje del borrador al pizarrón.
3.1 Elaboración del borrador
1. Se perforan de manera trasversal los pedazos de madera.
2. Se adhieren los resortes a los pedazos de manera con pegamento
resistente (6 resortes por trozo de madera).
3. Unir a través de la varilla los 10 pedazos de madera.
4. Realizar los remaches correspondientes en los extremos de la pieza
conjunta.
5. Cortar la guata a la medida de la pieza formada.
6. Pegar la guata a la pieza de madera formada por el lado donde se
encuentran los resortes.
7. Cortar el fieltro a la medida de la pieza con objetivo de forrarla por
completo.
8. Forrar la pieza pegando el fieltro a manera de que en la cara donde está la
guata y el sistema de resortes quede sin bordes y uniones sobrepuestas.
3.2 Montaje del borrador al pizarrón.
1. En la parte superior del pizarrón se instala en la pared un servomotor, el
cual estará en función de un protoboard que también irá instalado en la
parte superior del pizarrón.
2. Posteriormente se adapta una cabeza de estrella al servomotor.
3. En la parte superior del pizarrón se monta un riel que servirá como guía de
desliz.
4. Enseguida se instala una cadena la cual ira sujeta a la cabeza del
servomotor y pasara a través del riel anteriormente instalado.
5. Se adapta uno de los extremos del borrador a la cadena, de manera que
cuando el servomotor se ponga en marcha, la cadena hará que el borrador
se deslice en todo el pizarrón.
6. En la parte inferior del pizarrón se instala un riel donde posteriormente se
adaptara uno de los extremos del borrador.
7. Después se hacen unas perforaciones en el otro extremo del borrador, y
con ayuda de tornillos se ensambla una rueda, la cual pasará por el riel que
se encuentra instalado en la parte inferior del pizarrón.
3.3 Resultados.
El borrador recorre todo el pizarrón a medida que el servomotor ya programado va girando, esto mueve la cadena que a
su vez mueve el borrador y así va girando por la parte de arriba que es en donde define la dirección en que se va a
mover, y en la parte de abajo únicamente va a seguir la dirección indicada con la rueda y el riel, así no se desvía la parte
inferior, hasta que se detenga con los botones que se instalaron donde, se puede avanzar, regresar y apagar.
Capítulo 4.
Recursos necesarios.
4.1 Recursos materiales.
Guata.
Fieltro.
10 pedazos de madera de 12 cm de longitud, 5 cm de ancho y 1 cm de
grosor.
Silicón caliente.
60 Resortes.
Servomotor.
Riel de aluminio.
Cadena.
Rueda.
Taladro.
Varilla ¼ “.
Tornillos.
4.2 Recursos humanos.
Para la elaboración del proyecto se necesitaron 4 personas. Mientras dos
personas trabajaron en el borrador, otras dos personas trabajaron en la instalación
del borrador al pizarrón.
4.3 Recursos financieros.
MATERIAL UNIDADESPRECIO
UNITARIOPRECIO TOTAL
Guata 0.5 metros $ 21.59 el metro $ 10.80
Fieltro 0.5 metros $ 14.99 el metro $ 7.50
Silicón 4 varitas $ 2 $ 8
Reglas madera 10 piezas $ 1 $ 10
Servomotor 1 pieza $ 185 $ 185
Cadena 1 pieza $ 160 $ 160
Riel 4. 80 metros $ 150 por 6 metros $ 120
Rueda 1 pieza $ 13.20 $ 13.20
Tornillos 1” 16 piezas $ 0.80 $ 12.80
Resortes 60 piezas $ 1.50 $ 90
Varilla ¼” 1.20 metros $ 100 $ 20
Protoboard 1 pieza $ 63 $ 63
CONCLUSIÓN.
Como equipo se concluye que a pesar de los problemas que se tuvieron
para realizar un diseño confiable y que tenga una probabilidad de eficiencia alta se
alcanzaron las metas establecidas que principalmente constan en hacer que esta
idea sea de real utilidad e innovación para el diseño de aulas del ITTG.
Se llega a la inferencia de que este modelo de borrador extendido
automatizado es una idea útil y aplicable, además que puede solucionar
problemas de fatiga e implementar hasta ciertos alcances una nueva cultura de
dejar limpio el pizarrón.
Bibliografía.
1. http://es.wikipedia.org/wiki/Pizarr%C3%B3n_blanco
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Pizarr%C3%B3n
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor
4. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kettenvergleich.jpg
5. http://es.wikipedia.org/wiki/Cadena_de_transmisi%C3%B3n
6. http://www.resortesdetroit.com.mx/web/index.php?
option=com_content&view=article&id=82&Itemid=225
7. http://es.wikipedia.org/wiki/Resorte
8. http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas
9. http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://i214.photobucket.com/
albums/cc213/OptimusTronic/Diagramas/
protoboard2.png&imgrefurl=http://proyectoselectronics.blogspot.com/
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