Mecatrónica Una Revolucion Social

Gato Electro-Mecánico con Control Remoto

Título del Libro de la Colección:

Los materiales de la civilización

Autor:

Carlos E. Rangel Nafaile

Categoría de Prototipo:

Tecnológicos

Autores:

Díaz Camacho Omar David

Islas Escorcia Miguel Angel

Aguilar Padilla José Guadalupe

Programa Educativo:

TSU en Procesos Productivos, Tercer Cuatrimestre

Nombre del Asesor Técnico y Puesto:

Profesor Investigador del área electromecánica M. en C. Juan Carlos González Islas

Nombre del Asesor de Estilo y Corrección

Profesor Investigador del área electromecánica Ing. Germán Reséndiz López

Tulancingo, Hgo. 29 de junio de 2012

Introducción

A continuación se muestra el enfoque sistémico como una de las herramientas metodológicas para conocer y comprender que los materiales son definidos por el uso de la materia por las aplicaciones y los procesos que dependen de las propiedades físico-químicas pero un aspecto que se no se aborda es el de considerar más aspectos como sus efectos en el medio ambiente y el ser humano. En donde no solamente la satisfacción de las necesidades son las únicas a considerar. También se indica que el desarrollo de los materiales es producto de la colectividad, a través de la investigación científica y tecnológica es posible avanzar en el conocimiento de los materiales sólo así se tiene la posibilidad de saber su secreto el cual está en el interior de la materia.

Desarrollo

El ser humano es producto de una cultura y lo define el ser un ente social por su naturaleza, por lo que es a través de la interrelación en lo colectivo como contantemente construye explicaciones para lograr entendimiento de la realidad. El avance y la caracterización de una civilización es hasta cierto modo determinada por los utensilios y herramientas empleadas para satisfacer necesidades de sobrevivencia como son en la producción, obtención de alimentos y conservación; también los es en la protección de agentes naturales como lo es la lluvia, los huracanes, los sismos y el viento por mencionar algunos, también de protegerse del mismo hombre en cuanto su deseo de conquista y la práctica del sometimiento. Uno de los aspectos importantes es que el ser humano tiene como esencia irrenunciable el de trascender en tiempo y espacio por medio de sus actos, construcciones, herramientas y maquinas utilizadas. Por lo anterior el uso de la materia por parte del hombre no es la actividad inspirada de la civilización por lo tanto es determinado por la construcción social y la necesidad es el principal detonante del desarrollo de los materiales. Por lo que el materialismo el cual cuando se presenta como doctrina moral donde se establece que la meta del ser humano es la búsqueda de su satisfacción y placer a través de la posesión y utilización de objetos materiales. Y no debe limitarse el pensamiento del ser humano como es indicado por Platón “los materialistas aceptan solo la materia” lo demás no, y para los idealistas solo aceptan lo que existe y solo las ideas son reales y se niega lo demás inclusive la existencia de los seres vivos, por considerar que la materia es sólo ilusión. Pero la visión anterior cambio debido a los hallazgos de Copérnico, Kepler y por su puesto la mecánica de Newton hizo que la ciencia trascendiera es así como el raciocinio y la curiosidad del hombre por resolver la problemática de sustituir materiales agotados, aprovechar los existentes y disminuir o eliminar los efectos nocivos para el hombre y la naturaleza En este sentido cualidades que solamente son propias del hombre de ha dado un lugar muy privilegiado en la naturaleza. A continuación se mencionan dos ideas muy importantes, la primera es posiblemente la que al observar el hombre que carece de especialización como las demás especies animales como ejemplo, la carencia de pelo para protegerse del frio, la velocidad y la fuerza esto obligó al hombre a observar su entorno y se percató que casi todas las especies viven en grupo y si se quiere sobrevivir y desarrollarse se tiene que hacer lo mismo. Y una segunda idea es por supuesto la curiosidad y la experimentación para analizar fenómenos y mejorar condiciones de trabajo es así como se crean y mejoran las herramientas las máquinas y equipos; sin duda alguna es consecuencia del desarrollo del delicado sistema nervioso que poseemos.

Por otra parte los materiales han y seguirán estando en una íntima relación con la vida del hombre es así como se han definido hechos importantes en la historia del hombre tales como: La maleabilidad de materiales, la aparición del cobre y el hierro, la obtención del vidrio, el invento de los explosivos, de la tinta, el papel, el acero, las aleaciones y por supuesto hasta nuestros días los nuevos materiales para la producción de energías tanto no renovables como renovables. No obstante hay uno o más desfavorables para el hombre en sí mismo y la naturaleza es el caso del estudio de los materiales de armamento para las guerras y sustancias que son perjudiciales como las drogas. Seguramente muchos de los experimentos se realizaron en seres humanos por comentar algunos ejemplos, las cobayas humanas y los experimentos realizados por los nazis con los judíos en la segunda guerra mundial.

La investigación en los materiales es sin dudad uno de los aspectos hoy en día muy demandado debido a que es uno de los aspectos que dan ventajas en países industrializados y eso no lo indican los acontecimientos históricos, pero esta investigación y desarrollo científico permitirán ver acontecimientos que parecieran existir solamente en la imaginación como lo es la programación de los materiales, materiales que son plásticos pero que en condiciones ambientales son altamente peligros al ser inestables, reaccionar y explotar. Otros como mezclarlos y dar un sabor delicioso como son los dulces, la forma de algunos de ellos, el transporte y el almacenamiento y conservación de los materiales es y será un aspecto de investigación y desarrollo tecnológico.

Algo que seguramente ha promovido el desarrollo de los materiales es sin duda el desarrollo de un pensamiento abstracto a través de la evolución de la matemática, la física, la biología y por su puesto la química. Algo tan maravilloso y sorprendente es por ejemplo los viajes especiales al espacio y se ven en imágenes y videos ¿Cómo hizo el hombre para saber que materiales emplear para construir las naves? Es decir materiales que resistieran altas temperaturas y pesarán como el aire, o las aleaciones empleadas para los aviones de pasajeros, de carga o los de guerra. Seguramente las condiciones ambientales como lo es la temperatura, la humedad, la presión y la radiación solar tienen influencia en los materiales afectando su estabilidad o inestabilidad en su funcionamiento, el deterioro en aspectos importantes: el almacenamiento, el transporte su conservación y en sus diferentes aplicaciones.

Pero los materiales cuando se les da la forma deseada o son maleables se convierten en elementos mecánicos, la suma de estos en mecanismo y a su vez en máquinas en donde la funcionalidad es el punto central de análisis y en donde se busca dar importancia a aspectos como son el movimiento, el desgaste, la fricción y la mejor eficiencia posible en lograr el menor esfuerzo por parte del hombre. Es así como el desarrollo de los materiales actualmente se ve favorecido si se estudian e investigan con un enfoque sistémico en donde el uso de conocimiento por parte de las ciencias antes mencionadas produce el desarrollo de nuevas disciplinas por mencionar algunas la ciencia de los materiales, la nanotecnología, la biotecnología, la mecatrónica es decir cada vez el trabajo es más especializado, interdisciplinario y multidisciplinario.

Lo anterior también ha tenido consecuencia en los procesos industriales o de manufactura en donde se ha buscado por siempre en los procesos la estandarización y la disminución de los costos de fabricación.

No obstante hoy en nuestros días la aparición de nuevos materiales como son los plásticos han tenido consecuencia negativas para el medio ambiente y hasta cierto punto en la salud de los seres humanos aspecto que hasta nuestros días se estudia por ejemplo una botella de Coca-Cola que almacena un líquido, el cual fue producido con plásticos ¿Qué garantía se tiene que los vapores de los envases ya no se produzcan y no afecten el líquido almacenado que es ingerido por los seres humanos? Este sería un aspecto que en el desarrollo de los temas no está incluido por el autor y es conveniente profundizar a través de centros de investigación y desarrollo tecnológico.

Algo importante de resaltar es la idea generatriz propuesta por el autor casi al final del texto la cual indica que las propiedades físico-químicas de los materiales definen sus aplicaciones y su procesamiento es decir los secretos de la materia están en el interior de la materia.

Es así como ha logrado una reflexión en los participantes de ¿Qué hacer para elaborar el prototipo de gato electromecánico? ¿Cómo aplicar también el enfoque sistémico para integrar los componentes del gato electromecánico? ¿Cómo dar innovación a su funcionamiento?

Conclusiones

Se ha mostrado que el enfoque sistémico es una metodología que sin duda alguna en las civilizaciones ha estado y seguirá estando presente en el desarrollo de los materiales en donde sólo es posible conocer los secretos de la materia en su interior es decir las aplicaciones de los materiales en mecanismos como son las máquinas y equipos cada vez dependen de su conocimiento de las propiedades físico-químicas y esto se logra por medio de la investigación y del trabajo en colectivo.

Las aplicaciones de los materiales seguirán con gran influencia en las actividades económicas y sociales en la vida del hombre para finalizar es responsabilidad de todos los que integramos la sociedad para hacer el buen uso de los mismos y no que sean los materiales parte importante para la extinción de la raza humana. Sino siempre lograr el mejor beneficio para las generaciones actuales, futuras y por supuesto del medio ambiente.

En este año se celebra el año internacional de la química, la sociedad lo hace con el objetivo de sensibilizar al ser humano en la inferencia que tiene esta ciencia en la vida cotidiana del hombre.

Durante la evolución y toda la existencia del ser humano en la faz de la tierra, se ha tenido la necesidad de evolucionar y aprender lo que la naturaleza ofrece como solución a los problemas presentados, en sus inicios se desarrolló de manera empírica, y después se fue formalizando en métodos bien establecidos y documentados lo que dio pie al origen d ela ciencia.

La química se contempla dentro de las ciencias básicas, en nuestras vidas es de suma importancia, ya que se refleja en todos los aspectos y está inmersa en todas partes, desde el uso de la tecnología en las comunicaciones, los alimentos, el medio ambiente, entre otros. La vida de todo ser humano ha estado, está y estará supeditada los avances en términos de generación y aplicación de conocimiento de la química.

Hoy en día, el hombre pone especial atención en las ciencias o áreas de reciente creación, a veces pierde de vista que todo está basado en las ciencias básicas y le pierde importancia a la atención que debería prestar en el estudio de estas ciencias básicas, se propone a lo largo de este trabajo, el interés por el conocimiento en esta área en la formación de toda persona, no solo en el ámbito académico, sino también en el ámbito cotidiano.

Culturalmente en nuestro país se tiene temor al éxito, por nuestra formación ancestral a veces se cae en la mediocridad y conformismo, pero algunos mexicanos han demostrado que se tiene el potencial intelectual para poder destacar a niveles de primer mundo. Uno de ellos es el mexicano premio nobel de química Mario Molina, quien emigro para hacer estudios de posgrado y que concluyo satisfactoriamente. Es interesante resaltar como se le dio la oportunidad laboral en otro país ajeno al nuestro. Y gracias a sus estudios sobre la capa de ozono y la relación con el cloro obtuvo el premio.

Mexicanos como el son dignos de destacar, y deberían de servir como ejemplo para motivar a nuestra sociedad y nuestros científicos a continuar con ese espíritu de perseverancia. Personas como el deberían ser propuestas en los cargos que se relacionan a las áreas de desarrollo y formación científica.

Identificación del problema

En la actualidad el uso del automóvil está sujeto a las necesidades de traslado de los seres humano, las cuales se incrementan considerablemente, debido a que en las familias modernas ha surgido la necesidad de que la madre y el padre tengan que trabajar mientras los hijos estudian, lo cual trae como consecuencia en muchas ocasiones que las rutas y horarios familiares no coincidan. Por esta y otras razones, hoy en día se ha tornado cotidiano el hecho de que más mujeres tengan que manejar un vehículo para cubrir sus necesidades de transporte. En el mismo sentido, es muy común que adultos mayores y personas con capacidades diferentes tengan la necesidad de trasladarse en vehículos conducidos por ellos mismos.

Lo anterior implica, que cuando surge una falla en el automóvil, en la medida de lo posible esta tenga que ser solucionada instantáneamente por el conductor, ya que el hecho de solicitar asistencia se relaciona a costos elevados y existe un riesgo vial para el conductor mientras está a la deriva. Una de las fallas más comunes en un automóvil es la avería de un neumático, la solución inmediata es el remplazo de éste por la refacción, con la ayuda de un gato hidráulico convencional, aunado a esto es la realización de un esfuerzo fisiológico considerable el cual a medida que pasa el tiempo puede repercutir en la salud. Esta actividad demanda la aplicación de una fuerza física importante, la cual por características biológicas es más factible de desarrollar por un hombre que por una mujer, un adulto mayor o una persona con capacidades diferentes. Dichas capacidades físicas referidas anteriormente se requieren durante la ubicación del gato hidráulico en el lugar adecuado y la activación de mismo.

Por lo anterior, en este proyecto se describe el desarrollo de un prototipo con algunas propuestas innovadoras que mejoran las prestaciones de un gato hidráulico convencional, las cuales ayuden a resolver los problemas antes citados.

Las propuestas sugeridas se concretan en el acoplamiento del eje de un motor de cd de 12 volts para generar el par requerido para impulsar el gato, un control inalámbrico de tres posiciones, para el mando del motor, una estructura metálica para el soporte del auto y una torreta de LED’s indicadora de la acción en curso del mecanismo. Esta prototipo surge como una alternativa eficiente, que permite que toda persona que conduce un automóvil sea beneficiada en términos de seguridad y salud. El diseño y manejo de este prototipo, se traducen en la reducción del esfuerzo físico, un fácil manejo del mismo con la intención de que cualquier persona lo pueda manipular, se considera también la parte ergonómica en la ejecución de esta tarea.

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