AVIONES

 

HISTORIA:

 

El sueño de volar se remonta a la prehistoria. Muchas leyendas y mitos de la antigüedad cuentan historias de vuelos como el caso griego del vuelo de Ícaro. Leonardo da Vinci, entre otros inventores visionarios, diseñó un "avión", en el siglo XV. Con el primer vuelo realizado por el ser humano por François de Rozier y el marqués de Arlandes(en 1783) en un aparato más liviano que el aire, un globo de papel construido por los hermanos Montgolfier, lleno de aire caliente, el mayor desafío pasó a ser la construcción de una máquina más pesada que el aire, capaz de alzar vuelo por sus propios medios.
Años de investigaciones por muchas personas ansiosas de conseguir esa proeza, generaron resultados débiles y lentos, pero continuados. El 28 de agosto de 1883, John Joseph Montgomery fue la primera persona en realizar un vuelo controlado con una máquina más pesada que el aire, un planeador. Otros investigadores que hicieron vuelos semejantes en aquella época fueron Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute.
Sir George Cayley, que sentó las bases de la aerodinámica, ya construía y hacía volar prototipos de aeronaves de ala fija desde 1803, y consiguió construir un exitoso planeador con capacidad para transportar pasajeros en 1853, aunque debido a que no poseía motores no podía ser calificado de avión.
El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, el 9 de octubre de 1890 consigue despegar y volar 50 m. con su Éole. Posteriormente repite la hazaña con el Avión II que vuela 200 m en 1892 y el Avión III que en 1897 vuela una distancia de más de 300 m. El vuelo del Éole fue el primer vuelo autopropulsado de la historia de la humanidad, y es considerado como la fecha de inicio de la aviación en Europa
El brasileño Santos Dumont fue el primer hombre en despegar a bordo de un avión, impulsado por un motor aeronáutico; algunos países consideran a los hermanos Wright como los primeros en realizar esta hazaña, debido al despegue que realizaron el 17 de diciembre de 1903, despegue que duró 12 segundos y en el que recorrieron unos 36,5 metros. Sin embargo, Santos Dumont fue el primero en cumplir un circuito preestablecido, bajo la supervisión oficial de especialistas en la materia, periodistas y ciudadanos parisinos. El 23 de octubre de 1906, voló cerca de 60 metros a una altura de 2 a 3 metros del suelo con su 14-bis, en el campo de Bagatelle en París.
Santos Dumont fue realmente la primera persona en realizar un vuelo en una aeronave más pesada que el aire por medios propios, ya que el Kitty Hawk de los hermanos Wright necesitó de la catapulta hasta 1908. Realizado en París, Francia el 12 de noviembre de 1906, no solamente fue bien testimoniado por locales y por la prensa, sino también por varios aviadores y autoridades.
En 1911 aparece el primer hidroavión gracias al estadounidense Glen H. Curtiss; en 1913 el primer cuatrimotor, el «Le Grand», diseñado por el ruso Ígor Sikorski y en 1912, Juan Guillermo Villasana crea la hélice Anáhuac, fabricada de madera.
Tras la Primera Guerra Mundial, los ingenieros entendieron, que el rendimiento de la hélice tenía su límite y comenzaron a buscar un nuevo método de propulsión para alcanzar mayores velocidades. En 1930, Frank Whittle patenta sus primeros motores de turbina de compresor centrífugo y Hans von Ohain hace lo propio en 1935 con sus motores de compresor axial de turbina. En Alemania, el 27 de agosto de 1939 despega el HE-178 de Heinkel que montaba un motor de Ohain, realizando el primer vuelo a reacción pura de la historia.


ESTRUCTURA:

Los aviones más conocidos y usados por el gran público son los aviones de transporte de pasajeros, aunque la aviación general y la aviación deportiva se encuentran muy desarrolladas sobre todo en los Estados Unidos. No todos los aviones tienen la misma estructura, aunque tienen muchos elementos comunes. Los aviones de transporte usan todos una estructura semimonocasco de materiales metálicos o materiales compuestos formada por un revestimiento, generalmente de aluminio que soporta las cargas aerodinámicas y de presión y que es rigidizado por una serie de elementos estructurales y una serie de elementos longitudinales. Hasta los años 30 era muy frecuente la construcción de madera o de tubos de aluminio revestidos de tela.
Las estructuras de los aparatos de aviación ligera o deportiva se hacen cada vez más de fibra de vidrio y otros materiales compuestos.
Los principales componentes de los aviones son:


Superficies de sustentacion: Una superficie de sustentación es cualquier superficie diseñada para obtener una fuerza de reacción cuando se encuentra en movimiento relativo con respecto al aire que la rodea, dos ejemplos de superficies de sustentación son las alas de los aviones o la hoja de una hélice.pero también los aviones necesitan la sustentación para salir diagonalmente, mientras en el aire no hace eso.


Alas: Las alas, constituidas por una superficie aerodinámica que le brinda sustentación al avión debido al efecto aerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extradós) que hace que el aire que fluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión), mientras que el aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y a la cual llamaremos intradós) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo, pero al mismo tiempo aumenta la sustentación ya que cuando este incide sobre la parte inferior del ala la contribuye a la sustentación , fuerza que contrarresta la acción de la gravedad.
Las partes más importantes de un ala son:


a) Borde de ataque. Es la parte del ala que encara al viento cuando el avión se encuentra en vuelo, normalmente tiene una forma redondeada.

b) Borde de salida. Es la parte trasera del ala y es la última sección que pasa a través del aire, su forma normalmente es delgada y aplanada.

c) Comba. Es la curvatura de un ala, va desde el borde de ataque hasta el borde de salida.


Fuselaje: El fuselaje es el cuerpo del avión al que se encuentran unidas las alas y los estabilizadores tanto horizontales como verticales. Su interior es hueco, para poder albergar dentro a la cabina de pasajeros y la de mandos y los compartimentos de carga. Su tamaño, obviamente, vendrá determinado por el diseño de la aeronave.


Superficies de control: En determinadas partes de un vuelo la configuración del ala se hace variar mediante las superficies de control o de mando que se encuentran en las alas: los alerones, presentes en todo tipo de avión, más otros que no siempre se hallan presentes, sobre todo en aparatos más ligeros, aunque sí en los de mayor tamaño: son los flaps, los spoilers y los slats. Todas ellas son partes móviles que provocan distintos efectos en el curso del vuelo.


Alerones: Los alerones son superficies móviles que se encuentran en los extremos de las alas y sobre el borde de salida de estas. Son los encargados de controlar el desplazamiento del avión sobre su eje longitudinal al crear una descompensación aerodinámica de las alas, que es la que permite al avión girar, ya que cuando se gira la palanca de mando hacia la izquierda el alerón derecho baja, creando más sustentación en el ala derecha, y el alerón izquierdo sube, desprendiendo artificialmente el flujo laminar del ala izquierda y provocando una pérdida de sustentación en esta; lo inverso ocurre cuando inclinamos la palanca de mando hacia la derecha. Todos los aviones presentan estas superficies de control primarias.
Además, y según su tamaño, las alas pueden llevar los siguientes dispositivos:


1. flaps: Los flaps son dispositivos hipersustentadores que se encuentran ubicados en el borde de salida del ala, cuando están retraídos forman un solo cuerpo con el ala. Éstos son utilizados en ciertas maniobras (comúnmente el despegue y el aterrizaje), en las cuales se extienden hacia atrás y abajo del ala a un determinado ángulo, aumentando su curvatura. Esto provoca una reacción en el perfil alar que induce más sustentación, o la misma con velocidad menor; al hacer que el flujo laminar recorra más distancia desde el borde de ataque al borde de salida, y proveyendo así de más sustentación a bajas velocidades y altos ángulos de ataque, al mismo tiempo los flaps generan más resistencia en la superficie alar, por lo que es necesario contrarrestarla, ya sea aplicando más potencia a los motores o disminuyendo el ángulo de ataque del avión. Éste es con mucho el dispositivo hipersustentador más frecuente.


2. spoilers: Los spoilers son superficies móviles dispuestas en el extradós. Su función es reducir la sustentación generada por el ala cuando ello es requerido, por ejemplo para aumentar el ritmo de descenso o en el momento de tocar tierra. Cuando son extendidos, separan prematuramente el flujo de aire que recorre el extradós provocando que el ala entre en pérdida, una pérdida controlada podríamos decir.


3. slats: Los slats, al igual que los flaps, son dispositivos hipersustentadores, la diferencia está en que los slats se encuentran ubicados en el borde de ataque, y cuando son extendidos aumentan aún más la curvatura del ala, impidiendo el desprendimiento de la capa límite aun con elevados ángulos de ataque es decir velocidades reducidas.
En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es para que no influyan en el equilibrio longitudinal al irse gastando el combustible. Sirven de contrapesos cuando las alas comienzan a generar sustentación, sin estos contrapesos y en un avión cargado, las alas podrían desprenderse fácilmente durante el despegue. También en la mayoría de los aviones comerciales, el tren de aterrizaje principal se encuentra empotrado en el ala, así como también los soportes de los motores.


Estabilizadores Horizontales: Son dos superficies más pequeñas que las alas, situadas casi siempre en posición horizontal (generalmente en la parte trasera del fuselaje, y en distintas posiciones y formas dependiendo del diseño, las cuales garantizan la estabilidad en el sentido longitudinal, es decir, garantizan un ángulo de ataque constante si el piloto no actúa sobre los mandos. En ellos se encuentran unas superficies de control esencials que son o los llamados timones de profundidad) con los cuales se controla la posición longitudinal del aparato, base de la regulación de la velocidad. Mediante el movimiento hacia arriba o hacia abajo de estas superficies, se inclina el avión hacia abajo o hacia arriba, lo que se llama control del ángulo de ataque, es decir su posición respecto a la línea de vuelo. Este es el movimiento de «cabeceo».


Estabilizadores Verticales: Es/Son una(s) aleta(s) que se encuentra (n) en posición vertical en la parte trasera del fuselaje (generalmente en la parte superior). Su número y forma deben ser determinadas por cálculos aeronáuticos según los requerimientos aerodinámicos y de diseño, que aporta la estabilidad direccional al avión. En éste se encuentra una superficie de control muy importante, el timón de dirección, con el cual se tiene controlado el curso del vuelo mediante el movimiento hacia un lado u otro de esta superficie, girando hacia el lado determinado sobre su propio eje debido a efectos aerodinámicos. Este efecto se denomina movimiento de «guiñada».

Accion de los Componentes: Cada uno de éstos componentes actúa sobre uno de los ángulos de navegación, que en ingeniería aeronáutica se denominan ángulos de Euler, y en geometría, ángulos de Tait-Bryan. Los ejes perpendiculares respecto de los que se realizan los giros en cada dirección son los ejes principales del avión, y los movimientos particulares se llaman alabeo (oscilación vertical alternada de las alas), cabeceo (oscilación vertical alternada de morro y cola) y guiñada (oscilación horizontal alternada de morro y cola).

Grupo motopropulsor: Son los dispositivos cuya función es la de generar la tracción necesaria para contrarrestar la resistencia aerodinámica que se genera precisamente por la sustentación. Estos motores son largamente desarrollados y probados por su fabricante. En el caso de los aviones sin motor o planeadores, la tracción se obtiene por el componente de la gravedad según el coeficiente de planeo
Dentro del grupo motopropulsor,existe una funcionalidad llamada reversa que sirva para invertir el empuje del motor y permitir que frene con mayor eficacia durante la carrera de aterrizaje . Esta funcionalidad la poseen los aviones de grandes prestaciones equipados con motores a reacción o turbohélices. El piloto una vez que el avión ha tomado tierra sobre la pista y está rodando a gran velocidad, activa la reversa, un mecanismo mecánico hace que el aire de los motores que se desprendía hacia atrás, salga ahora en dirección contraria y contribuya al frenado del avión

Tren de aterrizaje: Los trenes de aterrizaje son unos dispositivos, bien fijos (aviación ligera) o bien móviles y retráctiles para que la aeronave se desplace por tierra, que no es su elemento natural. Permiten que la aeronave tenga movilidad en tierra. Existen varios tipos de trenes de aterrizaje, pero el más usado en la actualidad es el de triciclo, es decir, tres componentes, uno en la parte delantera y dos en las alas y parte de compartimientos dentro del ala y del fuselaje protegidos por las tapas de los mismos que pasan a formar parte de la aeronave, En el caso de que los trenes permanecieran en posición abierta generarían gran resistencia aerodinámica al avión, reduciendo su rendimiento y la velocidad, provocando un mayor uso de combustible. No todos los aviones tienen la capacidad de retraer sus trenes, sobre todo los más ligeros y económicos, incluso de transporte de pasajeros.

Instrumentos de control: Son dispositivos tanto mecánicos como electrónicos (aviónica) que permiten al piloto tener conocimiento de los parámetros de vuelo principales, como la velocidad, altura, rumbo, ritmo de ascenso o descenso, y del estado de los sistemas del avión durante el vuelo, como los motores, el sistema hidráulico, el eléctrico, las condiciones meteorológicas, el rumbo programado del vuelo, la ruta seguida.

AVIACION COMERCIAL:

La aviación comercial es una actividad que hacen las compañías aéreas, dedicadas al transporte aéreo bien de personas, bien de mercancías. En 1919 nacen las primeras compañías aéreas, son: KLM (7 de octubre - Países Bajos) en Europa y Avianca (5 de diciembre - Colombia) en América.
Lo que determina si un vuelo pertenece a la categoría de Aviación comercial es el propósito del vuelo, no el tipo de avión o el piloto. Así puede que un Cessna 150 funcionando como aerotaxi se considere aviación comercial mientras que un Airbus A319 ACJ utilizado por sus dueños se considere un transporte privado.
Los aviones de transporte de pasajeros, también denominados aviones comerciales son los que las compañías aéreas usan explícitamente para el transporte de pasajeros. Se suelen dividir en dos categorías; aviones de pasillo único (narrow-body), con un diámetro de fuselaje entre 3 y 4 metros de ancho y aviones de doble pasillo (wide-body) con un fuselaje entre 5 y 6 metros de ancho.
Uno de los aviones de pasillo único más vendidos en el mundo es el Boeing 737. El avión de pasajeros con mayor capacidad de transporte de viajeros es el Airbus A380, avión que puede llegar a transportar alrededor de 800 personas, en vez de las aproximadamente 500 que lleva un 747. El Boeing 747 fue presentado por primera vez en el año 1969.
No obstante, el avión más grande que se haya construido jamás data de los años 1940 y fue diseñado por Howard Hughes, el magnate de la aviación. Denominado Hércules H4, o simplemente «Spruce Goose» es el hidroavión con mayor envergadura alar y altura del mundo. Propulsado por 8 motores de hélice, este avión sólo realizó su vuelo inaugural, con Howard Hughes como piloto. En la actualidad esta aeronave se encuentra en relativamente buenas condiciones de conservación en el Evergreen Aviation Museum.
El avión en servicio más grande del mundo es el Antonov An-225 Mriya, construido en la Unión Soviética en 1988. Este avión se considera una reliquia porque sólo se ha fabricado uno debido a la caída de la Unión Soviética, aunque actualmente hay una nueva unidad que entró en servicio en 2010.

 

 

REPTILES

¿QUE SON LOS REPTILES?

Los reptiles (Reptilia) son un grupo parafilético de vertebrados amniotas provistos de escamas epidérmicas de queratina. Fueron muy abundantes en el Mesozoico, época en la que surgieron los dinosaurios, pterosaurios, ictiosaurios, plesiosaurios y mosasaurios. Según la taxonomía tradicional los reptiles son considerados una clase; según la sistemática cladística, son un grupo parafilético sin valor taxonómico.

CARACTERISTICAS:

La mayoría de los reptiles se han adaptado a la vida terrestre , pero finalmente se ha descubierto que algunos viven en agua. Una piel resistente y escamosa es una de sus adaptaciones. Otras de las adaptaciones que han contribuido al éxito de los reptiles en tierra firme son, entre otras, que incluyen pulmones bien desarrollados, un sistema circulatorio de doble circuito, un sistema excretor que conserva el agua, fuertes extremidades, fertilización interna y huevos terrestres con cascarón. Además los reptiles pueden controlar su temperatura corporal cambiando de lugar.

CONTROL TEMPERATURA CORPORAL:

La capacidad para controlar su temperatura corporal es una enorme ventaja para los animales activos. Los animales de los que hemos hablado hasta ahora son ectotérmicos. Los ectotérmicos utilizan la conducta para controlar la temperatura del cuerpo. Para calentarse, se tienden bajo el sol todo el día o permanecen bajo el agua durante la noche. Para enfriarse, se mueven hacia la sombra, nadan, o se refugian en madrigueras subterráneas.

ALIMENTACION:

La mayor parte de los reptiles son carnívoros y poseen un tracto digestivo sencillo y corto, ya que la carne es bastante simple para descomponer y digerir. La digestión es más lenta que en los mamíferos, lo que refleja su lento metabolismo durante el reposo y su incapacidad para dividir y masticar sus alimentos. Este metabolismo tiene requerimientos de energía muy bajos, permitiendo que los grandes reptiles, como los cocodrilos y las grandes serpientes constrictoras puedan vivir de una comida grande por meses, digiriendo lentamente a una presa de gran tamaño.

Los reptiles herbívoros en cambio, tienen los mismos problemas de masticación de los mamíferos herbívoros, pero, a falta de los dientes complejos que poseen éstos últimos, los reptiles tragan rocas y piedras (llamados gastrolitos) para facilitar la digestión: las rocas se lavan en el estómago, ayudando a moler la materia vegetal. Las tortugas marinas, cocodrilos e iguanas marinastambién utilizan los gastrolitos como lastre, lo cual les sirve de ayuda para la inmersión.

RESPIRACION:

Los pulmones de los reptiles son esponjosos y tienen mayor superficie para intercambio de gases que los anfibios. Estos debido a que la mayoría de los reptiles no puede intercambiar gases a través de la piel, como hacen la mayoría de los anfibios de piel húmeda. Muchos reptiles tienen músculos que rodean las costillas y expanden la cavidad torácica para inhalar, o colapsan la cavidad para exhalar. Varias especies de cocodrilos también poseen repliegues cutáneos que separan la boca de los conductos nasales, así respiran por las fosas nasales mientras tienen la boca abierta. Para intercambiar gases con el medio ambiente, los reptiles poseen dos pulmones funcionales o bien, en el caso de ciertas especies de serpientes, solo uno.

CIRCULACION:

Los reptiles poseen un eficaz sistema circulatorio de doble circuito. Una de las vías lleva y recoge sangre de los pulmones. La otra vía lleva y recoge sangre del resto del cuerpo. El corazón de los reptiles contiene dos aurículas y uno o dos ventrículos. La mayoría de los reptiles tienen un ventrículo único con un septo parcial, permite separar la sangre oxigenada de la sangre no oxigenada durante el ciclo de bombeo. Los cocodrilos y caimanes tienen los corazones mejor desarrollados entre los reptiles modernos, pues está compuesto de dos aurículas y dos ventrículos, conformación que también existe en aves y mamíferos.

EXCRECION: 

La orina se produce en los riñones, en algunos reptiles, la orina fluye a través de unos tubos directamente hacia una cloaca parecida a la de los anfibios. En otros casos, la vejiga urinaria almacena la orina antes de eliminarla por la cloaca. La orina de los reptiles contiene amoniaco o ácido úrico. Los reptiles que viven principalmente en el agua, como los cocodrilos y caimanes, excretan la mayor parte de sus desechos nitrogenados en forma de amoniaco, un compuesto tóxico. Los caimanes y cocodrilos beben mucha agua, y esto diluye el amoniaco de la orina y ayuda a expulsarlo. En contraste, muchos otros reptiles, sobre todo los que viven exclusivamente en tierra firme, no excretan amoniaco directamente. En vez de ellos convierten el amoniaco en un compuesto llamado ácido úrico. El ácido úrico es mucho menos tóxico que el amoniaco, así que no hace falta diluirlo mucho. En estos reptiles, el exceso de agua se absorbe en la cloaca y convierte la orina en cristales de ácido úrico que forman un sólido blanco y pastoso. Como eliminan desechos que contienen poco líquido, los reptiles pueden conservar agua.

RESPUESTA:

El patrón básico del encéfalo de un reptil es semejante al de un anfibio, aunque el cerebro y el cerebelo son considerablemente más grandes comparadas con el resto de la masa encefálica. Los reptiles que son activos durante el día, suelen poseer ojos complejos y pueden percibir bien los colores. Muchas serpientes tienen también un excelente sentido del olfato. Además de las fosas nasales, la mayoría de los reptiles tiene un par de órganos sensoriales en el paladar, los cuales pueden detectar la presencia de sustancias químicas cuando el reptil saca la lengua. Los reptiles tienen oídos simples con tímpano externo y un hueso único que conduce el sonido al oído interno. Las serpientes también pueden captar vibraciones del suelo mediante los huesos del cráneo.

MOVIMIENTO:

En comparación con muchos anfibios, los reptiles con patas tienden a tener extremidades más grandes y fuertes que les permiten caminar, correr, excavar, nadar o trepar. Además, las patas de algunos reptiles están más por debajo del cuerpo que en los anfibios, lo que les permite cargar más pesos. Igual que en los anfibios, la espina dorsal de los reptiles ayuda a realizar gran parte del movimiento.

REPRODUCCIÓN:

Todos los reptiles se reproducen por fertilización interna, donde el macho deposita su esperma en el interior del cuerpo de la hembra. Casi todos los reptiles machos poseen un órgano semejante al pene que les permite depositar el esperma en el cuerpo de la hembra. Después de la fecundación, el aparato reproductivo de la hembra cubre a los embriones con varias membranas y un cascarón correoso.

ROBOTICAS

LA ROBOTICA:

Considerando los adelantos de la ciencia y la tecnología en un mundo actual donde existen grandes cambios y innovaciones en la industria, podemos abordar un tema muy interesante como lo es la robótica, que, apesar de ser una ciencia relativamente nueva, ha sido un motor que ha impulsado el avance de la tecnología. Es un tema de interés el cual, trata sobre el diseño de maquinas capaces de desempeñar tareas que para el ser humano son muy difíciles y hasta peligrosas de efectuar. Para desarrollar el ámbito de la robótica también están involucradas otras ramas de la tecnología que ayudan al desarrollo de la robótica como lo son: la electrónica, la física, la informática, la mecánica y otras.

En nuestros días, podemos observar que la tecnología ha avanzado de una forma increíble que hasta es posible crear vida artificial reduciendo así muchas tareas que para el ser humano, serian difíciles deefectuar o al menos, tardaríamos mucho en realizarlas, así como son las actividades repetitivas. Pero la principal función de estas maquinas esreemplazarla mano de obra del hombre en aquellos trabajos en los que las condiciones no son las adecuadas. Por ello, es interesante el hecho de que el hombre se ha dado a la tarea de construir maquinas capaces de imitar a algunas partes del cuerpo humano. La aplicación de esta tecnología se da mucho a conocer en el ámbito de la industria que esta caracterizada por grandes innovaciones, adelantos y avances tecnológicos. Estas maquinas que estamos considerando son conocidas como robots, pero, ¿Qué es un robot? Podríamos definirlo como una maquina de componentes mecánicos y electrónicos  que se puede programar para que realice diversas funciones y que tiene características similares a las de un ser humano. Cuando hablamos de características semejantes a las del ser humano, nos referimos a movimiento de brazos, caminar, mover objetos y otros hasta hablar.

APLICACIONES:

Podemos hablar de las aplicaciones de esta interesante rama de la tecnología. Podemos estar seguros que la introducción de la robótica en la tecnología ha causado gran impacto en el mundo actual. Desde lo mas sencillo,como cuando se va a mover una pieza de una posición a otra, hasta hablando de algo mas sofisticado, como hablar de la fabricación de automóviles en las que la robótica ha tenido gran influencia. Podemos ver implicada la robótica también en el ámbito de la soldadura, en el cual una maquina imita destrezas humanas para  realizar  el trabajo de un soldador, realizar trabajos de carga, pintura, educación, trabajos de laboratorio, en la agricultura entre otros.

Aunque la aplicación de esta tecnología esta presente principalmente en países industrializados no cabe duda que este avance ha tenido gran repercusión en la actualidad, y que todas las personas nos beneficiamos que hayan surgido adelantos en la tecnología de esta naturaleza, ya que estas maquinas ayudan a crear dispositivos u objetos, mas precisos, seguros, con un mejor control de calidad y reducir el riesgo que los materiales fabricados por estas maquinas sean dañinos y peligrosos para nosotros. Mientras avanza el tiempo, se van creando mejoras en estas maquinas que imiten mejor las habilidades y destrezas de las personas para ser utilizadas en mas campos de acción y para distintos fines.

CLASIFICACION DE LOS ROBOTS

Según su cronología

La que a continuación se presenta es la clasificación más común:

• 1ª Generación.

Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.

• 2ª Generación.

Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.

• 3ª Generación.

Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.

• 4ª Generación.

Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

SEGUN SU ESTRUCTURA

La estructura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede ser metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poliarticulados, móviles, androides, zoomórficos e híbridos.

• 1. Poliarticulados

En este grupo se encuentran los Robots de muy diversa forma y configuración, cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas, y con un número limitado de grados de libertad. En este grupo, se encuentran los manipuladores, los Robots industriales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.

• 2. Móviles

Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.

• 3. Androides

Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemática del ser humano. Actualmente, los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación. Uno de los aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del Robot.

• 4. Zoomórficos

Los Robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolucionado. Los experimentos efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numerosos y están siendo objeto de experimentos en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteados o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.

• 5. Híbridos

Corresponden a aquellos de difícil clasificación, cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, es al mismo tiempo, uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.

PIÑONES

¿QUE SON PIÑONES?

En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión por engranaje, cadena de transmisión o correa de transmisión. También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión.

En una etapa de engranaje, la rueda más grande se denomina «corona», mientras que en una transmisión por cadena como la de una bicicleta, la rueda mayor se denomina «plato». En un tren de engranajes de varias etapas, la corona de la una etapa gira solidariamente con el piñón de la etapa consecutiva.

En las transmisiones por cadena y por correa, un piñón demasiado pequeño da lugar a mayores curvaturas en el elemento flexible de la transmisión, lo cual incrementa el desgaste y disminuye la vida útil de los elementos.

PARTES DE UN PIÑON

• Manzana o cubo: parte central del engranaje que abraza al eje y queda unida a él por intermedio de una chaveta o pasador.

• Rayos: elementos encargados de unir los dientes con la masa que pueden ser remplazados por una parte maciza, o un disco.

• Llanta o corona: anillo circular donde van tallados los dientes.

• Dientes: elementos tallados en la rueda o cilindro, destinados a la transmisión del movimiento. Constan de una cabeza (parte desde el diámetro primitivo hasta el diámetro exterior en una vista frontal), un pie (parte desde el diámetro primitivo hacia el diámetro interior también vista de frente) y el flanco (superficie lateral del diente donde se produce la rodadura o el empuje de un diente con otro).

CLASIFICACIÓN

Generalmente está dada por dos tipos de piñones: rectos y de transmisión por cadena. Los primeros 
consisten en una rueda con dientes paralelos al eje tallados en su perí-metro que transmiten movimiento giratorio entre dos ejes paralelos, son engranajes sencillos, donde el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Según la forma de los dientes se clasifican en:

• Helicoidales: los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes cargas porque los dientes encajan formando un ángulo agudo mayor de 0º y menor de 90º en lugar de un ángulo recto, de 90º. Tienen un funcionamiento relativamente silencioso. Se utilizan en las transmisiones posteriores de camiones y automóviles. Representan una forma desarrollada de transmisión, capaz de aportar formas y resistencias imposibles de obtener con los engranes rectos.

• Cónicos: los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos con un determinado ángulo y se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos. Están construidos de tal modo que si sus ejes se prolongaran, se encontrarían en un punto o vértice común. Pueden tener dientes rectos, en arco o en espiral, dependiendo las condiciones de trabajo y trazado.

FABRICACION Y TRATAMIENTO

Diseñar, proyectar y escoger una transmisión de potencia con piñones requiere tener en cuenta varios factores: los caballos de fuerza a transmitir –potencia–, revoluciones por minuto del piñón conductor, las revoluciones por minuto requeridas del piñón conducido, el diámetro del eje del motor en el que va montado el piñón conductor, el tipo de fuerza a transmitir, el tipo de máquina a operar, los caballos de fuerza que la máquina consume al operar, la posición de la transmisión, la distancia entre los centros de los ejes, el diámetro del eje del piñón conducido, las limitaciones de espacio o campo operativo, el número de horas continúas de trabajo y las condiciones ambientales a las cuales va a estar sometida la pieza. Después de su concepción, y dependiendo del material su fabricación contempla varias etapas: para elaborar y formar los dientes se utilizan distintos procesos entre los cuales están el colado en arena, moldeo en máscara, fundición por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz o fundición centrífuga. También se puede utilizar la pulvi metalurgia (metalurgia de polvos) o extrusión para luego ser mecanizado.Uno de los métodos más usados es el formado en frío donde unas matrices giran y moldean los dientes. La calidad y propiedades del material son muy buenas con este método, ya que no hay afectación por efectos de la temperatura. Posteriormente para darle el acabado final se maquina por fresado, cepillado o formado con sinfín, bruñido, esmerilado o pulido con rueda.