Sistemas Electromecánicos:
Para el diseño se necesita una
herramienta que sirva para tallar madera de manera tal que pueda grabar trazos
que provengan de un sistema que haga un calcado de la plantilla provista por el
cliente. Indiferentemente de los diseños planteados que podrían servir para
llenar las necesidades que tenemos entre manos, todas coinciden en lo
importante de diseñar un soporte que sirva de interfaz entre la máquina y una
fresadora para madera.
En vista de que se encontraba a
nuestra disposición una herramienta de estas, adecuada para nuestras
necesidades, decidimos que cualquiera que fuera nuestro diseño final, éste
debería llevar una pieza que se adapte a las dimensiones de la herramienta.
La fresadora para madera funciona con
un motor eléctrico y tiene unas especificaciones de 500 Watts y cuenta con un
cuerpo de unos 8cms de largo por donde se puede sujetar mediante abrazaderas u
otros vínculos que estén fijos al resto del sistema.
El problema principal que sugiere dicho montaje consiste en el torque resultante por el contacto entre la herramienta y la superficie sobre la cual se trabaje, de tal manera se plantea que los vínculos elegidos sean capaces de limitar los diferentes grados de libertad de la herramienta y de absorber los esfuerzos generados con el fin de no perturbar el resto del sistema.
Más allá de los arreglos de montaje,
la manera en la cual es controlada la herramienta es bastante sencilla ya que
la misma no cuenta con diferentes configuraciones de funcionamiento. Sólo
requiere de la disponibilidad de corriente eléctrica ya que sólo tiene un
switch de encendido y apagado.
Selección del Material:
Antes de proceder a establecer los
materiales más adecuados para nuestro diseño es importante destacar la
disponibilidad que teníamos los miembros del equipo para trabajar con madera ya
que poseíamos las herramientas y las instalaciones (taller de carpintería) a
nuestra disposición para tener cierta predisposición a elegir la madera como
nuestro material predilecto para trabajar.
Dicho esto debemos aclarar que en nuestro proceso de búsqueda de información nos encontramos con varias ideas que sugerían trabajar con otros materiales como tubos plásticos y láminas metálicas. La naturaleza de las articulaciones necesarias para la estructura que nos propusimos construir, se habrían visto beneficiadas por la utilización un material metálico. Incluso el sistema de desplazamiento lateral de una de las propuestas planteadas podría haber sido resuelto mediante la implementación de tubos plásticos dispuestos como rieles.
Dicho esto debemos aclarar que en nuestro proceso de búsqueda de información nos encontramos con varias ideas que sugerían trabajar con otros materiales como tubos plásticos y láminas metálicas. La naturaleza de las articulaciones necesarias para la estructura que nos propusimos construir, se habrían visto beneficiadas por la utilización un material metálico. Incluso el sistema de desplazamiento lateral de una de las propuestas planteadas podría haber sido resuelto mediante la implementación de tubos plásticos dispuestos como rieles.
La estructura considerada posee una
serie de elementos que influencian la naturaleza del material que necesitamos
utilizar.
Requerimientos funcionales y restricciones de las piezas:
Necesitamos que las piezas del
sistema sean ligeras y que permitan que el sistema completo sea operado por una
sola persona con un cierto grado de maniobrabilidad que facilite la precisión
de los trazos cuando se esté calcando la plantilla proporcionada por el
cliente.
Una vez que decidimos que el material
a usar era madera, se procedió a comprar la misma para trabajar las piezas y la
manera en que cortamos las láminas del material fue en cuadrados de 61x61cms.
Esto determinó las geometrías máximas de las piezas del sistema e incluso forzó
la necesidad de recurrir a usar empalmes para alcanzar la longitud deseada en ciertas
vigas que conectaban los brazos para lograr el movimiento análogo entre los
mismos.
Propiedades de los materiales:
Plywood:
Ultimatetensilestrength:
31MPa
Yieldstrength: 13.8MPa
Young’s
(tensile) modulus of elasticity / Elongation at yield: 12.4GPa
ShearModulus: 0.62GPa
Density: 615 kg/m3
Procesos de manufactura:
La manera en que fuimos haciendo las
piezas fue mediante el uso de una sierra de mesa para cortar láminas de madera
de gran magnitud y una caladora de uso casero que nos permitió hacer los cortes
en líneas curvas. Se deseaba obtener piezas con una resistencia mecánica
considerable que fueran capaces de soportar los esfuerzos asociados a las
cargas externas como el peso de la fresadora o el mismo peso de la estructura
que consistía en brazos interconectados que servían un propósito de duplicación
similar al de un pantógrafo sin alterar la escala de la imagen en la plantilla.
