INSTITUTO TECNOLOGICO DE APIZACO.

Ingeniería mecatrónica

Semestre: Primero.

Grupo: 1

Reporte del objeto.

Nombre de la materia:

Fundamentos de la Investigación.

Nombre de los alumnos:

Daniel Arturo Hernández Salinas Efraín García Martínez Jessica Elizabeth Paredes Ortiz Marcos Hernández Montiel Valeria Rivera Delgado

Nombre de la profesora:

Lic. Linda Marín Barrera

Fecha:20/09/2012

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Índice.

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Historia.............................................................................................. 3

Tipos de taladros.............................................................................................. 4

Nuestro aparato............................................................................................... 8

Diagramas........................................................................................................ 9

Innovación....................................................................................................... 18

Conclusión....................................................................................................... 19

Bibliografía....................................................................................................... 20

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Historia.

Ya en el Paleolítico Superior los humanos taladraban conchas de moluscos con fines ornamentales. Se han hallado conchas perforadas de entre 70.000 y 120.000 años de antigüedad en África y Oriente Próximo, atribuidas al Homo sapiens sapiens. En Europa unos restos similares datados de hace 50.000 años muestran que también el Hombre de Neandertal conocía la técnica del taladrado.

Taladrar requiere imprimir una rotación a la herramienta. El procedimiento más antiguo que se conoce para ello es el denominado "arco de violín", que proporciona una rotación alternativa. Un bajorrelieve egipcio del año 2700 a.C. muestra una herramienta para taladrar piedra accionada de otra manera, mediante un mango.

A finales de la Edad Media está documentado el uso de taladradoras manuales llamadas berbiquís

Siglo XIX

Hitos principales:

1838: primer taladro de sobremesa hecho enteramente de metal (James Nasmyth).

1850: taladro de columna con transmisión a correa y engranajes cónicos (Joseph Whitworth).[

1851: primer taladro radial (Sharp, Roberts & Co). 1860: invención de la broca helicoidal por Martignon, que reemplaza

rápidamente a las brocas en punta de lanza utilizadas hasta entonces. 1898: invención del acero rápido, que permite aumentar significativamente la

velocidad de taladrado.

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Tipos de taladros.

BARRENA. Es la herramienta más sencilla para hacer un taladro. Básicamente es una broca con mango. Aunque es muy antigua se sigue utilizando hoy en día. Solo sirve para taladrar materiales muy blandos, principalmente maderas.

BERBIQUÍ. El berbiquí es la herramienta manual antecesora del taladro y prácticamente está hoy día en desuso salvo en algunas carpinterías antiguas. Solamente se utiliza para materiales blandos.

TALADRO MANUAL. Es una evolución del berbiquí y cuenta con un engranaje que multiplica la velocidad de giro de la broca al dar vueltas a la manivela

TALADRO MANUAL DE PECHO. Es como el anterior, pero permite ejercer mucha mayor presión sobre la broca, ya que se puede aprovechar el propio peso apoyando el pecho sobre él.

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TALADRO ELECTRICO.

Es la evolución de los anteriores que surgió al acoplarle un motor eléctrico para facilitar el taladrado. Es una herramienta imprescindible para cualquier bricolador. Su versatilidad le permite no solo taladrar, sino otras muchas funciones (atornillar, lijar, pulir, desoxidar, limpiar, etc.) acoplándole los accesorios necesarios.

Electrónico. La velocidad de giro se regula con el gatillo, siendo muy útil poder ajustarla al material que estemos taladrando y al diámetro de la broca para un rendimiento óptimo.

- Reversible. Puede girar a derecha e izquierda. De este modo podemos usarlo como destornillador para apretar y aflojar.

- Percusión. Además del giro, la broca tiene un movimiento de vaivén. Es imprescindible para taladrar con comodidad material de obra (ladrillos, baldosas, etc.)

- Potencia media y de calidad general media-alta. A partir de 500 W la potencia del taladro es suficiente para cualquier uso. Sin llegar a la gama profesional, es aconsejable comprar el taladro de buena calidad y sobre todo de marca conocida.

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TALADRO SIN CABLE.

Es una evolución del anterior en el que se prescinde de la toma de corriente, sustituyéndose por una batería. La principal ventaja es su autonomía, al poder usarlo donde queramos sin necesidad de que exista un enchufe. Como inconveniente, la menor potencia que ofrecen respecto a los taladros convencionales.

Existen taladros sin cable con percusión y sin ella, siendo estos últimos usados principalmente como atornilladores. En esta función si que son insustituibles y recomendables, y la mayoría incorpora regulación del par de apriete para hacer todavía más cómodo su uso.

MARTILLO PERCUTOR.

El martillo percutor es un taladro con una percusión (eléctrica, neumática o combinada) mucho más potente (utiliza más masa) y es imprescindible para perforar determinados materiales muy duros, como el hormigón, la piedra, etc., o espesores muy gruesos de material de obra.

TALADRO DE COLUMNA.

Es un taladro estacionario con movimiento vertical y mesa para sujetar el objeto a taladrar. La principal ventaja de este taladro es la absoluta precisión del orificio y el ajuste de la profundidad. Permiten taladrar fácilmente algunos materiales frágiles (vidrio, porcelana, etc.) que necesitan una firme sujeción para que no rompan.

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El sustituto de estos taladros (muy profesionales) para un aficionado es el uso del taladro convencional fijado en un soporte vertical, aunque últimamente se ven algunos taladros de columna muy accesibles por su bajo precio.

MINITALADRO.

Es como un taladro en miniatura. La posibilidad de utilizarlo con una sola mano y las altas revoluciones que coge, permiten una gran variedad de trabajos aparte del taladrado. Está indicado para aplicaciones minuciosas que requieren control, precisión y ligereza.

MINITALADRO SIN CABLE.

Es igual que el anterior, pero accionado a batería, con la autonomía que ello supone. Como en el caso de los taladros, su principal inconveniente es la menor potencia.

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El aparato (práctica con nuestro taladro)

El aparato que elegimos para investigar, es un aparato taladro eléctrico según los diferentes tipos de taladros que este puede utilizarse como un 3 en 1 puede ser: taladro/Rotomartillo/destornillador que necesita una alimentación de 120v y una de potencia de 550w que alcanza una velocidad máxima de 2800rpm y reversible con velocidad variable y una velocidad de golpeo de 40000 con broquero de 1/2" de marca Truper Tertulianet.

El primer paso que nosotros realizamos fue la observación y así pudimos investigar que el taladro estaba fuera de funcionamiento.

El segundo paso que realizamos para poder llevar a cabo su reparación fue el de investigar acerca de sus diagramas eléctricos y mecánicos para poder ver cómo es que este aparato es que funciona.

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Presentamos varias alternativas de solución como lo que son esos diagramas y después de crear una hipótesis decidimos escoger el que más se acercaba a el material que necesitábamos.

Diagrama:

Este fue un diagrama que concluimos que es el más completo para ver el funcionamiento de este.

Siguiendo las referencias en la imagen, en el punto 1 encontramos el mecanismo de percusión, gracias a su dispositivo permite que durante el giro se produzcan reiterados impactos para poder perforar materiales pétreos. Su uso es potestativo.

En la referencia 2, vemos un mecanismo de 2 velocidades que permite al taladro cortes en diferentes materiales mediante su configuración.

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En el punto 3 vemos el árbol motor del taladro. A la izquierda se ve el ventilador para refrigeración y a la derecha la protección para aislamiento eléctrico

El campo magnético se encuentra en el punto 4. Cuando la corriente fluye a través del hilo de cobre, se origina un campo magnético cuya polaridad depende de la dirección de la corriente.

La referencia 5 corresponde al inducido. Está constituido por un devanado cuyos terminales se hallan en el colector. El campo magnético cambia constantemente de dirección, de este modo es impulsado alternativamente, con lo que se consigue el giro del motor del taladro.

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En el punto 6 vemos el graduador electrónico, es un interruptor basado esencialmente en un tiristor que abre o sierra el circuito que alimenta el motor del taladro. Su principio es que una vez que la tensión ha conseguido el valor que se le asigna, el semiconductor interrumpe la corriente y la vuelve a restablecer cuando ha caído por debajo de la frecuencia elegida. Siendo electrónico trabaja prácticamente sin consumo de corriente.

El colector del taladro, se encuentra en el punto 7. En sus segmentos finalizan los terminales del inducido (punto 5). Por su giro, las diferentes partes del devanado van recibiendo sucesivamente la corriente. De esta manera se origina el campo magnético alternativo.

En la referencia 8 encontramos el cojinete, los taladros requieren un soporte preciso y sin desgastes. El engrase dura prácticamente toda la vida de la máquina.

En el punto 9 podemos ver las escobillas del taladro, son electrodos que transmiten la corriente al colector durante su rápido giro. El carbón es un buen conductor y sufre muy poco desgaste (requieren ser reemplazados regularmente). Unos muelles empujan las escobillas hacia adelante y si éstas están desgastadas puede producirse un contacto del cable con el conector, lo que causaría un importante daño al taladro.

La referencia 10 corresponde al gatillo interruptor del taladro (dependiendo del modelo pueden tener cambios de velocidad, en la imagen podemos ver un caso con dos velocidades). El gatillo pone en marcha la máquina y permite también ajustar la velocidad progresivamente (depende del modelo), el botón de la derecha permite retener el gatillo.

En el punto 11 encontramos el regulador de rotación permite graduar mediante el potenciómetro la capacidad electrónica

Por último la carcasa del taladro se encuentra en la referencia 12. Suelen ser a base de resinas sintéticas reforzadas con fibra de vidrio, aunque recientemente hemos detectado nuevas tendencias en cuanto a la fabricación de este componente.

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El tercer paso que realizamos fue que después de analizar los diagramas decidimos investigar qué tipos de herramienta necesitaríamos para llevar a cabo su reparación.

La herramienta que necesitamos fue:

1 destornillador de cabeza de cruz.

1 pinzas mecanicas.

1 cinta de aislar.

1 aceitera.

Lo primero que detectamos es que el taladro no tenia clavija para poder conectarlo a los contactos para su alimentación y así su funcionamiento.

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Así fue que creamos varios posible problemas y después de analizar estos problemas concluimos de que ese era un problema por el cual no estaba en funcionamiento este aparato.

El primer paso que realizamos fue ponerle una clavija a este taladro para observar cómo era en caso el funcionamiento de este y si es que este pudiera necesitar de más reparaciones.

Para poner la clavija utilizamos las pinzas mecánicas para poder descubrir las puntas de el cable de el taladro y las puntas de los cables de la clavija y unirlos.

Después lo que realizamos fue colocarle cinta de aislar a las uniones que realizamos para aislarlos y que estos no causaran un corto circuito.

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Al llevar a cabo la reparación del problema que observamos que fue colocarle la clavija observamos que este taladro aun no funcionaba y al igual que en el primer paso, nos creamos algunas preguntas de respecto a porque es que no funcionaba este taladro.

Después de esto creamos varias alternativas de solución y fue allí cuando decidimos destapar este taladro para ver qué es lo que influía en el funcionamiento de este.

El primer paso que nosotros realizamos fue quitar las pijas a la carcasa del taladro.

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Después de este paso nos pusimos a analizar cómo es que este taladro funciona respecto a los diagramas que ya habíamos seleccionado.

Así dimos varias posibles problemas que intervenían en su funcionamiento, así decidimos aplicar la principal de ellas que fue revisar que sus carbones del taladro fueran de un tamaño mínimo para que este tuviera contacto con el rotor para que este girara.

Después de esto nuestra alternativa de solución fue checar que los carbones tuvieran ese tamaño mínimo para llevar a cabo su funcionamiento.

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Así detectamos la otra causa por la cual no funcionaba este taladro pues el tamaño de sus carbones no era el adecuado para llevar a cabo su funcionamiento.

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Así fue que llevamos a cabo la reparación de este que fue cambiar esos carbones desgastados por unos carbones nuevos.

Ya estado desarmado el taladro decidimos darle mantenimiento en general a este (checando que sus engranes estuvieran en un buen estado y que algunas de sus piezas estuvieran lubricadas con aceite) para un mejor funcionamiento.

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Este mantenimiento lo llevamos a cabo como primer punto checando que los engranes del taladro estuvieran en un buen estado para su funcionamiento..

Después de ese paso decidimos realizar la lubricación de algunas de sus piezas que lleva este taladro como lo que son:

los baleros los engranes

Después de haber lubricado estas piezas llegamos a una conclusión de que podíamos llevar a cabo su armazón del taladro para poder verificar si la reparación de este había sido la adecuada y en su caso si este ya funcionaba.

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Después de haber armado el taladro y con las mejoras ya hechas lo probamos y nuestro trabajo fue exitoso pues trabajo a la perfección el taladro.

Innovación:

Las innovaciones que nosotros consideramos que se le pudieran dar a este taladro es:

Mayor fuerza a este.

Después de llevar a cabo las diferentes investigaciones y la manipulación de este taladro que fue llevar a cabo su reparación nos surgió el interés de darle una innovación a este. La innovación que creemos poder darle es que tenga una mayor fuerza y rapidez para la perforación de materiales.

Para poder llevar a cabo esta innovación realizamos un análisis de su funcionamiento y pudimos observar que uno de uno de los factores que llevan a cabo esta innovación es:

1. Que se puede llevar a cabo esta mejora al ingresarle más engranes a este taladro para que este tenga una mayor rapidez y fuerza.

2. Que se haga más grande el campo electromagnético ingresando más vueltas de cable a este para que genere un mayor campo electromagnético.

Nuestra conclusión fue que trabes de cualquier de estas opciones antes mencionadas creemos que el taladro puede tener una mayor fuerza y rapidez que es una innovación personal que creemos llevar a cabo.

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Conclusión: Nosotros creemos que la investigación es muy importante ya que a través de ella llevamos a cabo conocimientos que se pueden aplicar en diferentes momentos de nuestra vida.

un ejemplo de ello es la reparación que llevamos a cabo del taladro, a demás al llevar a cabo la reparación de este realizamos diferentes tipos de investigación como las siguientes:

Investigación documental:A través de esta sacamos información de nuestro interés como lo que fue el diagrama.

Investigación histórica:la utilizamos al ver cómo es que comenzaron a utilizarse estos taladros y cuáles fueron los primeros taladros y como han ido evolucionando.

Investigación tecnológica:La realizamos al querer poder hacer innovaciones investigando que es lo que se necesita en una sociedad o necesidades que existen y quieren dar solución a través de la innovación de objetos ,aparatos ,maquinas ,etc.

investigación experimental.

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Pues a través de esta estuvimos trabajando en la reparación del taladro y experimentando para ver si es que este ya funcionaba.

En conclusión la investigación es una parte esencial para nuestra vida, ya que siempre nos encontraremos con desafíos en nuestra vida cotidiana.

Bibliografía

http://www.truper.com/pdf/manuales/24057.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Taladradora

http://lesor.es.tripod.com/img-brico/taladro.html

http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-y-accesorios/partes-taladro

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