Taller De Investigacion I

Instituto Tecnológico deQuerétaro

Departamento de ingeniería Electrónica

Investigación tecnológica.

PROTOCOLO DE INVESTIGACIÓN

Santiago de Querétaro 9 de Diciembre del 2011

ÍNDICE

DATOS GENERALES

RESUMEN

DESCRIPCIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN

MARCO TEÓRICO

OBJETIVO E HIPÓTESIS DEL TRABAJO

METODOLOGÍA

PROGRAMA DE TRABAJO, CALENDARIZACIÓN

RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS

RESULTADOS ESPERADOS, POSIBLES APLICACIONES Y

USOS DEL PROYECTO

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS

DATOS GENERALES:

• Bici-Moto Eléctrica

• Nombre del investigador responsable: Néstor Ortega Barrera

Actividades y funciones del responsable

Realizar la investigación, diseño y elaboración del proyecto, así como supervisar las actividades de los demás participantes.

Centro o lugar donde se realiza la investigación.

Instituto Tecnológico de Querétaro, Campus Centro

Horarios de trabajo: De Lunes a Viernes, al menos 1 hora por dia.

Duración aproximada: 1 Año

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Debido a la creciente necesidad de los transportes alternativos, es decir, un transporte eficaz de baja emisión de CO2, he decidido investigar sobre un nuevo medio de transporte, que sea más veloz que una bicicleta, y que genere un bajo impacto ambiental, pensé en un motor eléctrico, debido a sus amplias presentaciones, y que, al ser eléctrico, tiene un impacto menor a la atmosfera. Decidi una bicicleta por ser mas ligera y solo tener 2 ruedas, esto reduciría su costo y aumentaría un poco la potencia final, para lograr una mayor velocidad. Un motor de 36 V de corriente directa, para poder utilizarlo con baterías, y un sistema regulador de velocidad como acelerador para el motor, además es necesario incluir una cadena para poder transmitir la energía del motor a la llanta trasera, luces, para la circulación nocturna y un sistema de recarga, que no necesariamente tiene que ir montado sobre la bicicleta.

RESUMEN

El transporte es una necesidad adquirida por las personas, en principio se transportaba para buscar comida, refugio y agua, y fue evolucionando con el paso del tiempo, en la actualidad es una necesidad básica debido al crecimiento de las ciudades, es necesario recorrer grandes distancias, en un tiempo muy corto, además de no afectar al medio ambiente generando emisiones de CO2, ya que la contaminación viene en crecimiento y es necesario generar medios de transporte alternativos, eficaces y de bajas emisiones de CO2 para mejorar la calidad de vida de nuestros sucesores, crear una sociedad sustentable.

Antecedentes.

La bicicleta es un medio de transporte personal de propulsión humana, es decir, utiliza la energía del pasajero para moverse, esta, fue inventada en 1817 por el alemán Carl Von Drais. se impulsaba apoyando los pies alternativamente sobre el suelo. En la actualidad hay alrededor de 800 millones de bicicletas en el mundo (la mayor parte de ellas en China), bien como medio de transporte principal o bien como vehículo de ocio.

Es un medio de transporte sano, ecológico, sostenible y muy económico, tanto para trasladarse por ciudad como por zonas rurales. Su uso está generalizado en casi toda Europa, siendo en países como Holanda, Suiza, Alemania, algunas zonas de Polonia y los países escandinavos uno de los principales medios de transporte. En Asia, especialmente en China y la India, es el principal medio de transporte.

Antecedentes de la bicicleta moderna

En el Antiguo Egipto se fabricaron artefactos rudimentarios compuestos por dos ruedas unidas por una barra. También en China un artilugio muy similar, pero con ruedas hechas de bambú. En la cultura azteca, se han encontrado vestigios de lo que podría ser algo parecido a un vehículo con dos ruedas y que se impulsaba con un velamen. Las primeras noticias que se tienen sobre una bicicleta datan del año 1490, aproximadamente, en la obra Codex Atlanticus, de Leonardo da Vinci. En ellos puede verse un boceto de una bicicleta con transmisión de cadena impulsada por unos pedales, mismo método empleado por las actuales.

Se dijo que en 1790 el conde francés Mede de Sivrac había inventado en París el «celerífero», al que también llamaban «caballo de ruedas». Este consistía en un listón de madera, terminado en una cabeza de león, de dragón o de ciervo, y montado sobre dos ruedas. No tenía articulación alguna, y para las maniobras había que echar pie a tierra; esa misma rigidez hacía que todas las variaciones del terreno repercutieran sobre el cuerpo de su montura. Sin embargo, el conde Mede Sivrac, inventor de célérifère, nunca existió. El personaje fue creado en 1891 por el periodista francés, especialista en la locomoción terrestre, Louis Baudry de Saunier ( 1865 - 1938 ). Para el, era más gratificante realizar una copia de la invención de Karl Drais para 1790 y atribuirlo a un francés, en su Historia General el velocípedo, que apareció en 1891.

La draisiana

En 1817, el barón alemán Karl Christian Ludwig Drais von Sauerbronn inventó el primer vehículo de dos ruedas, al que llamó máquina andante (en alemán, laufmaschine), precursora de la bicicleta y la motocicleta. Esta «máquina andante» consistía en una especie de carrito de dos ruedas, colocadas una detrás de otra, y un manillar. La persona se mantenía sentada sobre una pequeña montura, colocada en el centro de un pequeño marco de madera. Para moverse, empujaba alternativamente con el pie izquierdo y el derecho hacia adelante, en forma parecida al movimiento de un patinador. Con este impulso, el vehículo adquiría una velocidad casi idéntica a la de un coche. Sus brazos descansaban sobre un apoyabrazos de hierro, y con las manos sostenía una vara de madera, unida a la rueda delantera, que giraba en la dirección hacia la cual quería ir el conductor.

Este invento estaba basado en la idea de que una persona, al caminar, desperdicia mucha fuerza por tener que desplazar su peso en forma alternada de un pie al otro. Drais logró crear este sencillo vehículo que le permitió al hombre evitar ese trabajo. Esta máquina, denominada inicialmente draisiana en honor a su inventor y posteriormente llamada más comúnmente velocípedo, evolucionó rápidamente.

Justificación.

La bicicleta, si bien, es un medio de transporte eficiente y ecológico, tiene una gran desventaja, que viene siendo proporcional a la condición física del ocupante, y es que no puede recorrer una distancia muy grande, debido a que depende al 100% de la energía del viajante, además de su capacidad de “acelerar” el vehículo. Pero ¿si tuviéramos el mismo vehículo, es decir, eficiente, que nos sea como un ejercicio y que además, pueda ir más rápido, y sin desgastar la energía del ocupante? Es decir, un vehículo que se transporte más rápido, y con desgaste menor hacia el conductor.

La idea es utilizar este mismo vehículo con una energía alternativa a la del conductor, por ser electrónico, propuse la idea de la energía eléctrica, un medio de energía eléctrica de corriente continua transportable, más amigable con el medio ambiente, y segura. Esto resuelve el problema de la energía de la persona, un motor que gire la rueda. Dejándonos la opción de poder movernos en la bicicleta como una común en caso de agotar las baterías, o de simplemente ahorrar energía, y hacer un poco de ejercicio físico.

Y esto no solo nos permitirá movernos a mayor velocidad, si no, que en un caso particular, podría ayudarnos a mover un peso más grande, pudiendo utilizar este vehículo como de reparto a corta distancia, sobreponiéndose asi en algún sentido, sobre una motocicleta de motor de combustión interna.

Marco Teórico.

Para el funcionamiento de la Bici-Moto necesitamos, el marco de la Bcicleta, un motor de DC con una potencia suficiente para moverla, un controlador de velocidad del motor, y un sistema de carga de baterías.

El Motor.

Un motor es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica rotatoria, es decir un movimiento sobre un eje. Las características de un motor están definidas por su corriente máxima, su voltaje de operación, y su potencia, que generalmente esta descrita en HP´s. El motor que se adapta a nuestros requerimientos, es un motor de 24V que nos genera una potencia de 1.5HP @ 1600RPM.

Funcionamiento de un motor DC.

El motor DC funciona bajo el principio de la Ley de Lorentz, la cual explica que:

Cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica se sumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magnético y la

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