Universidad Autónoma MetropolitanaUNIDAD AZCAPOTZALCO

DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍATrimestre 15-O

Departamento de energíaUEA: Mediciones en ingeniería

Profesor: Demetrio Cruz ArteagaGrupo: CEN-81

Proyecto de recuperación

Podómetro

González Zúñiga, Marco AntonioMartínez Camiro, Perla Damaris

Sifuentes Ortega, Diego

Diciembre, 2015

Reporte escrito realizado en equipo para la UEA Mediciones en ingeniería en el que se describen el principio de funcionamiento y el proceso de elaboración de una maqueta funcional de un instrumento de medición, en este caso un podómetro.

ÍndiceObjetivos............................................................................................................................................3

Objetivo general.............................................................................................................................3

Objetivos específicos......................................................................................................................3

Introducción.......................................................................................................................................4

Marco teórico.................................................................................................................................4

Principio de funcionamiento..............................................................................................................5

Proceso de elaboración......................................................................................................................7

Materiales......................................................................................................................................7

Elaboración....................................................................................................................................7

Resultados........................................................................................................................................10

Conclusiones....................................................................................................................................12

Bibliografía.......................................................................................................................................13

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Objetivos

Objetivo general

El objetivo general de este proyecto es el de determinar métodos de medición y análisis

para la interpretación de resultados experimentales. Además, será factible encontrar

errores de funcionamiento, de diseño, de especificaciones y de desarrollo para, entonces,

plantear probables soluciones que sirvan de ayuda en futuros proyectos.

Objetivos específicos

Desglosando el objetivo general del proyecto tenemos los siguientes objetivos

específicos:

Plantear la posibilidad de elaborar, en caso de que sea necesario, una serie de

diseños o alternativas que mejoren la eficiencia de futuros proyectos, así como la

posibilidad de estudiar el desarrollo del proyecto para perfeccionar la realización y el

proyecto con base en el presupuesto y en los materiales utilizados en futuros proyectos.

Identificar los problemas o plantear las ventajas que ha aportado el proyecto a los

usuarios y, con base en esto, valorar la utilidad y repercusiones del proyecto.

Por último, elaborar un reporte escrito en el que se describan el principio de

funcionamiento y el desarrollo del procedimiento para elaborar la maqueta de medición.

Mediciones en ingeniería15-O 3

Introducción

Marco teórico

La palabra podómetro está formada por raíces griegas y significa "aparato para medir el

número de pasos". Sus componentes léxicos son: podos (pie) y metro (medida). Es un

instrumento de medición que calcula la distancia total o parcial recorrida por un cuerpo

en la unidad de longitud en la cual ha sido configurado (ya sean metros, millas, etc.). Son

considerados como modelos de precisión con un contador mecánico en la rueda. Su uso

está generalizadamente extendido debido a la necesidad de conocer distancias, calcular

tiempos de viaje, o consumo de combustible.

Los podómetros son utilizados en diferentes industrias y tienen diversos usos y

aplicaciones como lo son: la medición de las distancias de los automóviles, de las marcas

de frenado de automóviles; la realización de mediciones de trabajo y mediciones

topográficas.

El perímetro de los podómetros está rectificado a medida con total precisión, con

lo que se obtiene una gran exactitud, pero para que éstos tengan un empleo universal, el

contador cuenta también hacia atrás.

Es un dispositivo que, generalmente, consiste en una rueda encajada en un engranaje

calibrado con precisión, y puede ser independiente o estar incorporado a un vehículo; al

contar las vueltas que hace la rueda se calcula la distancia recorrida.

Existen diversos tipos de podómetros, entre los que se encuentran los podómetros

digitales y los mecánicos. Los podómetros digitales están compuestos por una rueda

metálica dentada que se encuentra instalada a la salida de la transmisión y un sensor

magnético que recibe un impulso cada vez que pasa uno de los dientes metálicos de la

rueda, esto es lo que permite determinar la distancia, una vez que se ha calibrado el

dispositivo.

Los podómetros mecánicos están formados por un cable y una serie de engranajes

que se encuentran conectados entre sí y logran una reducción de 1690:1 por medio de

engranajes en espiral o “de gusano” y engranajes normales.

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Principio de funcionamientoEstos podómetros, también conocidos como ruedas de medición, emplean engranajes. Los

más comunes tienen una sola rueda, pero también los hay de dos ruedas. Algunos

funcionan con el principio mecánico, tal como el podómetro de vehículos. A continuación

se describe el principio de funcionamiento de los podómetros de vehículos.

La caja de velocidades del vehículo transmite el movimiento del mismo al

velocímetro por medio de un cable flexible acoplado por la parte posterior del panel de

instrumentos. Dicho movimiento hace girar el imán permanente “I” que se encuentra en

el interior del tambor “T”, al cual está unida la aguja “A”, que se desplaza por la escala

graduada de la esfera del velocímetro, mientras el resorte “M” se opone al movimiento

del tambor “T” (ver Ilustración 1). Es claro que cuanto mayor sea la velocidad del vehículo,

más rápido girará el imán, mayor será el arrastre del tambor producido por el campo

magnético del imán, y por ende mayor será el desplazamiento de la aguja.

Mediciones en ingeniería15-O 5

Ilustración 1

Como este mecanismo sólo mide la velocidad, se aprovecha el sistema de arrastre del

tambor para

disponer una serie de engranajes que reciben el movimiento transmitido por el cable

flexible o tripa del velocímetro a través de un sinfín y lo retransmiten a otro tambor. Este

tambor, a su vez, mueve ruedas graduadas engranadas entre sí, marcando,

sucesivamente, la distancia recorrida cada 100 metros, un kilómetro, decenas, centenas y

miles de kilómetros (ver Ilustración 2).

Para utilizar los odómetros manuales en la medición de una distancia entre dos

puntos, simplemente se tiene que fijar la rueda sobre el punto de partida, apretar el botón

de inicio y caminar hasta el punto final. La distancia recorrida aparecerá directamente en

el marcador o la pantalla electrónica.

Mediciones en ingeniería15-O 6

Ilustración 2

Proceso de elaboración

Materiales

A continuación se presentan los materiales utilizados para la elaboración del podómetro:

2 tabloncillos de madera de 1/2" x 78.74"

1 rueda (bicicleta, triciclo, carriola, etc.)

2 cables de cobre

Estaño y cautín

Pinzas de corte

Pinzas de electricista

Desarmador plano

Desarmador de cruz

Cinta adhesiva

Sensor de alarma

2 imanes de neodimio

Elaboración

Para la elaboración del podómetro el equipo de trabajo utilizó una rueda

con un diámetro de 13.20 cm, por lo tanto, el perímetro de ésta es de

41.5 cm. De acuerdo al principio de funcionamiento descrito

anteriormente cada vez que nuestra rueda dé una vuelta completa habrá

recorrido esa distancia 41.5 cm.

Inicialmente, con ayuda de un taladro y un serrote, se construye el

cuerpo del podómetro con los dos tabloncillos de madera, de manera

que se forme una horquilla que pueda sujetar la rueda (ver Imagen 1),

además, para comodidad del usuario, se puede añadir una pequeña

plataforma en la parte superior en la que vaya sujeta la calculadora (ver

imagen 2).

Mediciones en ingeniería15-O 7

Imagen 1

Imagen 3 Imagen 4

A continuación, se instala el sensor magnético de

alarma, el cual está compuesto por un interruptor,

imanes y cables de cobre. El interruptor se activa

cuando se le aproxima un imán (ver imagen 3) La

posición del sensor respecto a la estructura del

podómetro se indica en la imagen 4. El imán se

coloca del lado de la rueda y los cables se colocan

del lado de la horquilla de manera que queden muy próximos entre sí

En seguida se explica el procedimiento para modificar la calculadora de manera que ésta

nos sirva como contador. En primer lugar, se desarma la calculadora y se busca el contacto

correspondiente a la tecla de TOTAL o IGUAL. Una vez identificada, se sueldan los dos cables a

cada contacto. De forma que quede así:

Luego, se hace una perforación en el

plástico de la calculadora de tal forma que el

agujero permita el paso de los cables y l.

Una vez hecho esto, para comprobar que

se ha realizado bien la modificación, se

enciende la calculadora y se digita un

numero, el número uno, por ejemplo, se

presiona dos veces seguidas el signo más (+)

lo que provocará que la calculadora quede

Mediciones en ingeniería15-O 8

Imagen 2

Imagen 5

en función constante (en algunas calculadoras aparece una k en el monitor). Ahora, cada vez que

se presione el botón igual (=) realizará la operación de suma y agregará uno (1) al valor registrado

en la pantalla (originalmente cero). Después, se prueba el sensor magnético, para esto únicamente

se tiene que pasar el imán de neodimio cerca del sensor de manera que la calculadora sume uno

(1) cada vez que se haga esto. Una vez comprobada la función de la calculadora y el sensor se

montan en la estructura del podómetro.

Ahora que el podómetro está armado, se pueden empezar a hacer las mediciones, éstas

dependerán siempre del tamaño de la rueda que se haya usado, en este caso, la rueda utilizada

tiene un perímetro de 41.5 cm, por lo que se deberá ajustar el contador de la calculadora para que

sea este valor el que se sume cada vez que el sensor active la operación de la calculadora o cada

vez que la rueda de una vuelta.

Finalmente, el modelo se adecúa para disminuir el

error en cada medición, esto se hace al colocar más

imanes (distribuidos uniformemente en la rueda)

de manera que se registren en la calculadora

fracciones de vuelta, cada una con un menor error

inherente.

Además, se puede hacer un trazo en la rueda para

marcar el comienzo, y también se puede variar el

número de marcas a lo largo de todo el perímetro

para disminuir aún más el error de medición.

Mediciones en ingeniería15-O 9

Imagen 6

Imagen 7

ResultadosEn seguida se presenta una tabla donde se muestran los resultados de las mediciones realizadas por el equipo de trabajo con el podómetro.# Vueltas Medición [m] # Vueltas Medición [m]1 0.2075 37 7.67752 0.415 38 7.8853 0.6225 39 8.09254 0.83 40 8.35 1.0375 41 8.50756 1.245 42 8.7157 1.4525 43 8.92258 1.66 44 9.139 1.8675 45 9.337510 2.075 46 9.54511 2.2825 47 9.752512 2.49 48 9.9613 2.6975 49 10.167514 2.905 50 10.37515 3.1125 51 10.582516 3.32 52 10.7917 3.5275 53 10.997518 3.735 54 11.20519 3.9425 55 11.412520 4.15 56 11.6221 4.3575 57 11.827522 4.565 58 12.03523 4.7725 59 12.242524 4.98 60 12.4525 5.1875 61 12.657526 5.395 62 12.86527 5.6025 63 13.072528 5.81 64 13.2829 6.0175 65 13.487530 6.225 66 13.69531 6.4325 67 13.902532 6.64 68 14.1133 6.8475 69 14.317534 7.055 70 14.52535 7.2625 71 14.732536 7.47 72 14.94

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Imagen 8. Mediciones con el podómetro Imagen 9. Mediciones con el podómetro

Imagen 10. Podómetro

ConclusionesEn el proyecto que se realizó se pudo observar la importancia de un instrumento de medición y de

la precisión de este. El conseguir los materiales no fue algo difícil y el proceso de armado tampoco,

gracias a las habilidades para manejo y uso de herramientas.

Se nos presentó una pequeña complicación al principio, pues creímos que con un imán

cualquiera podría funcionar. Cuando se armó e intentó probar, vimos que el primer imán que se

utilizó, no nos era útil ya que no arrojaba el conteo de la medición como debía ser.

De ahí se procedió a conseguir el imán de neodimio y, de esta manera, el podómetro

funcionó perfectamente.

Nuestro instrumento logró obtener una mejor exactitud en cuanto a sus resultados debido

a que utiliza el perímetro de la rueda como principio de medición cada vez que se empalman los

sensores pegados a ésta para así ir sumando la distancia correspondiente de lo que mide la

circunferencia.

Si bien los instrumentos de mediciones profesionales requieren de un cuidado especial y

una calibración precisa, nuestro podómetro fue también un instrumento muy confiable gracias a

que la medición real es la del perímetro de la rueda, como se mencionó antes, y lo que medía al

avanzar, o sea cada vuelta de la rueda, era lo mismo, así que nuestro error fue de 0.

Más allá de un proyecto de recuperación, con la construcción de este podómetro se pudo

retozar los conocimientos adquiridos en la UEA Mediciones un Ingeniería y comprobar nuestra

habilidad para resolución de problemas dada nuestra formación como ingenieros.

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BibliografíaS/A. (2012). Mida sus distancias con los mejores odómetros. 03 de diciembre de 2015, de

QuimiNet Sitio web: http://www.quiminet.com/articulos/mida-sus-distancias-con-los-mejores-

odometros-2735522.htm

S/A. (2012). Odómetro - Tipos y usos. 02 de diciembre de 2015, de De máquinas y herramientas

Sitio web: http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-de-medicion/odometro-

tipos-y-usos

S /A. (2014). Medidores de distancia. 02 de diciembre de 2015, de PCE-Ibérica Sitio web:

http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/medidores/medidores-de-distancia.htm

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