Este es un espacio dedicado a temas tecnológicos de actualidad e interés general, haciendo énfasis en la mecánica y la electrónica industrial.
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domingo, 26 de febrero de 2012

ANTEPASADOS DE LOS MODERNOS MECANISMOS (TERCERA PARTE)

LA FUENTE MÁGICA DE HERÓN:

Otro mecanismo hidráulico interesante que permite crear una fuente en un vaso abierto A,utilizando dos recipientes cerrados B y C, mientras fluye el agua de B a C.




Véase el video de funcionamiento:



ÓRGANO IMPULSADO POR MOLINO DE VIENTO:


Los brazos están unidos a un extremo de una barra, que está soportado de manera que gire libremente. A medida que los brazos dan vuelta en el viento, la barra transmite un movimiento giratorio en un disco de engranajes como el vinculado estrechamente ajustados en el extremo opuesto. Las clavijas giratorias hacen contacto con una palanca unida por un pasador a la barra del pistón, haciendo que el pistón sea elevado, ya que cada clavija se acopla al mecanismo de la barra. Cuando la clavija avanza más allá de la palanca, ésta se libera y el pistón desciende en el cilindro. El pistón al caer comprime el aire, forzando hacia fuera en la base del cilindro, a través de un tubo de conexión, y en la caja en la que las columnas de soporte. Como el principal mecanismo se activa, se libera aire en las tuberías, haciendo que se produzca "el sonido de una flauta". Para asegurar un suministro constante de aire, el marco de molino de viento se puede convertir directamente en el viento dominante. El órgano de energía eólica es el único mecanismo conocido documentado tipo de molino de viento en la antigüedad. La energía eólica no vuelve a aparecer en la civilización occidental hasta el siglo XII. .... desde el punto de vista histórico, estos instrumentos incorporan un teclado manual, que como un artefacto que parece ser sin precedentes. Finalmente, el mecanismo de engranajes como del disco vinculado unido al eje de molino de viento está diseñado para transferir potencia desde el eje de rotación para el pistón alternativo, convirtiendo así el movimiento circular a recíproco.


Véase el siguiente enlace (en inglés) para mayores referencias:
Continuaremos el mes siguiente con más mecanismos interesantes.


domingo, 29 de enero de 2012

ANTEPASADOS DE LOS MODERNOS MECANISMOS (SEGUNDA PARTE)

Continuaremos describiendo más dispositivos de la antigüedad; uno de los más interesantes, sin lugar a dudas es el odómetro, antepasado del "taxímetro".




Un odómetro es un dispositivo utilizado para indicar la distancia recorrida por un vehículo. Vitruvio alrededor del 27 aC y 23 describe un dispositivo, aunque la invención real puede haber sido por Arquímedes durante la Primera Guerra Púnica. Herón también describe un odómetro en el capítulo 34 de su obra Dioptra. Las ruedas de los carros antiguos de 4 pies de diámetro giran exactamente 400 veces en una milla romana. Para cada revolución, un pin en el eje engrana con una rueda de 400 dientes, lo que hace una vuelta completa por milla. Esta, a su vez, engrana a otra rueda con agujeros a lo largo del borde de la circunferencia, donde unas pequeñas piedras (cálculos) se ubican, de modo que van cayendo una por una en una caja. El número de millas recorridas se da simplemente contando el número de piedras. Si este instrumento fue construido en realidad está en discusión. Leonardo da Vinci trató de construir de acuerdo a la descripción, pero no pudo. Bastante ingenioso ¿verdad?.





Conozcamos ahora la Dioptra:





Reconstrucción de dioptra Herón de Schöne, Alejandrino Hero. Heronis Alexandrini opera omnia quae supersunt. Vol. III: rationes dimetiendi et commentation dioptrica. Griechisch und Deutsch H. Schöne. - Leipzig: B. G. Teubner, 1903




La Dioptra un dispositivo de medición usando la triangulación mucho antes del teodolito telescópico del inglés Leonard Digges (siglo XVI), que fue utilizado en la navegación, topografía e ingeniería civil para determinar la dirección de carreteras, túneles y otras estructuras.



Este es un ejemplo de Heron sobre cómo utilizar el Dioptra para la construcción de un túnel a través de dos puntos opuestos en una montaña. Se toma un punto cercano a la primera entrada B y otro punto E. A continuación, se utiliza el Dioptra para obtener la línea perpendicular EF ya través de un conjunto de segmentos perpendiculares otros se KL segmento de línea del punto M para que la DM es perpendicular a KL, donde D es el otro punto de entrada opuesta. Utilizando DN y NB estimar el ángulo alfa es necesario para conectar los puntos B y D. El túnel de Eupalinos (de 1.036 m de largo, en Samos, Grecia, construido en el siglo VI a. C.) demuestra que incluso 500 años antes que los griegos ya se tenía el conocimiento y los dispositivos para producir dichos túneles.








Seguiremos describiendo más y más de estos dispositivos el mes siguiente. Gracias por sus efusivos comentarios en la página de facebook. Espero que esa gran familia de lectores y amigos siga creciendo.




REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (en español e inglés):

*LIBRO DE LOS MECANISMOS INGENIOSOS - Wikipedia en español.

*A REVIEW OF EARLY MUSLIM CONTROL ENGINEERING - Professor Mohammed Mansour - http://www.muslimheritage.com

*HERON OF ALEXANDRIA - Michael Lahanas - http://www.hellenica.de/

viernes, 30 de diciembre de 2011

ANTEPASADOS DE LOS MODERNOS MECANISMOS (PRIMERA PARTE)

Muchas personas y medios informativos asocian hoy por hoy la palabra “tecnología” exclusivamente con artilugios y dispositivos de última generación. No es que pretenda negar la importancia de los avances, sino que lamento muchísimo la forma cómo éstos han influido en nuestra mentalidad de modo que nos hace ver de “pérdida de tiempo” e incluso de “inútil” el pretender conocer en detalle los aportes de otras épocas. Tal mentalidad no escapa siquiera a quienes están dedicados a la producción y divulgación de conocimiento ingenieril; de este modo se pierde (aunque se ahorren horas de trabajo y páginas de libros) una visión más integral de lo que en realidad significa la “tecnología”, que no sólo implica “modernidad” sino también “evolución”, “cambio constante” y básicamente un “punto de partida” el cual es satisfacer una necesidad, resolver un problema.
Este artículo, último del año, estará dedicado entonces a un capítulo de la “tecnología de otras épocas”: los mecanismos antiguos. ¿Cuántos lectores han oído de los “Autómatos” de Herón de Alejandría o el “Kitab al-Hiyal”(El libro de los Mecanismos Ingeniosos) de los hermanos persas Banu Musa?.

Centenares de años antes que los británicos James Watt, Robert Willis o el alemán Franz Reuleaux hicieran sus aportes teórico-prácticos a la teoría de los mecanismos industriales, como sabemos, ya existían elementos de máquinas importantes, llámense ruedas dentadas, levas, eslabones, incluso maquinaria hidráulica (basta recordar el sinnúmero de aplicaciones que encontró el famoso “tornillo de Arquímides”).
Empezaremos con los “Autómatos” o dispositivos automáticos de Herón de Alejandría (10 a 70 DC) que fueron descritos en su obra Automata, donde se recopiló todos los “milagros” empleados por sacerdotes egipcios en la apertura y cerrado de puertas, así como del encendido y apagado del fuego en los altares “sin emplear la mano humana” conocidos ya centenares de años antes de la era cristiana.

Herón dedicó 3 obras más al diseño de máquinas:


Pneumatica (Spiritalia) en dos libros, que describe el funcionamiento de aproximadamente 80 dispositivos que funcionaban con vapor, aire o líquidos a presión. Aquí está descrita la primera bomba contra incendios, un dispositivo que suministra agua con sólo insertarle una moneda, el sifón, el aerolípilo y el eolípilo, son sólo algunos de los más importantes.
En los videos y aquí debajo podemos apreciar el famoso “eolípilo”, que con justicia es el primer motor a vapor de la historia.

Belopoeica, que describe el funcionamiento de aparatos para uso exclusivamente militar. Aunque se dice que los manuscritos originales se “extraviaron”, sobrevivieron versiones manuscritas de la edad media tanto en oriente como en occidente.

Mecanica, en 3 libros, que es la obra más conocida y utilizada hasta el presente por todos nosotros, ya que describe el funcionamiento de las llamadas “máquinas simples” y técnicas para mover objetos pesados, la primera parte está dedica a los fundamentos hasta entonces conocidos de la estática y la dinámica.


Presentaremos a continuación, de manera ordenada, una descripción somera de los dispositivos contenidos en Automata (que también pueden apreciarse en el texto de Y. Pérelman: FISICA RECREATIVA) y Pneumatica.




Técnica de apertura automática de puertas cuando se encendía el fuego del altar (Animación de Automatischer Türöffner Ein Beispiel für angewandte Physik)





Sistema de autoabastecimiento de aceite para el fuego de un altar







Máquina de doble pistón para el flujo continuo de agua. El primer extintor de incendios, probablemente una obra de Ctesibius (c. 250 aC) que Herón perfeccionó.




Proseguiremos describiendo los dispositivos de Herón de Alejandría, así como muchos otros ejemplos interesantes en los meses siguientes. Por ahora tenemos apenas una pequeña idea de lo trascendentes que han sido las ideas primigenias en el mundo que nos ha tocado vivir, pero es mi deseo que eso se revierta; he ahí la razón de compartir todo esto.



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (en español e inglés):



*LIBRO DE LOS MECANISMOS INGENIOSOS - Wikipedia en español.


*A REVIEW OF EARLY MUSLIM CONTROL ENGINEERING - Professor Mohammed Mansour - http://www.muslimheritage.com


*HERON OF ALEXANDRIA - Michael Lahanas - http://www.hellenica.de/