6-12-2012

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIERREZ

Introducción 000

Capítulo 1. El problema

1.1 Planteamiento del problema

1.2 Antecedentes del problema

1.3 Objetivos

1.3.1 General

1.3.2 Específicos

1.4 Justificación

1.5 Alcance

1.6 Limitaciones

Capítulo 2. Marco teórico

2.1 Definición de términos básicos

2.1.1 Definición de lo que es un pizarrón blanco

2.1.2 Servomotor

2.1.3 Rieles

2.1.4 Cadena de transmisión

2.1.4.1 Aplicaciones

2.1.5 Resortes

2.1.6 Protoboard

2.1.6.1 De uso temporal

2.1.6.2 De uso permanente o temporal

Capítulo 3. Marco metodológico

3.1 Elaboración del borrador

3.2 Montaje del borrador al pizarrón

3.3 Resultados

Capítulo 4. Recursos necesarios

4.1 Recursos materiales

4.2 Recursos humanos

4.3 Recursos financieros

Conclusión

Bibliografía

Índice

INTRODUCCIÓN

Con el presente proyecto se planea innovar y hacer más fácil la manera en

como los profesores y alumnos borran el pizarrón. Esto se pretende realizar

mediante un sistema similar a los portones eléctricos corredizo adecuando dicho

sistema a un borrador extendido que recorra con puntos de presión bien

distribuidos al pizarrón para borrar de manera total y automática el contenido del

pizarrón y así dejarlo limpio y listo para la siguiente clase o el siguiente uso del

pizarrón.

A lo largo de este proyecto encontrarán especificados el problema y sus

antecedentes, además de los objetivos generales y específicos del proyecto así

como los alcances y limitaciones.

Posteriormente se describen a través del marco teórico y marco

metodológico los materiales y los pasos que se siguieron para realizar este

modelo, también se explica la instalación y el funcionamiento del modelo.

Se mencionan los diferentes recursos que se utilizan para llevar a cabo la

elaboración del modelo del proyecto (recursos materiales, humanos y financieros).

Capítulo I. El Problema

1.1 Planteamiento del problema.

Muchas veces el borrar un pizarrón es un problema, ya que en ocasiones los

profesores no lo hacen, y esto causa conflictos con los demás profesores que lo

utilizan después, ya que es muy incómodo llegar a un salón a dar un a clase y

tener que limpiar el pizarrón que otra persona dejo sucio.

Este es un problema que existe en todos los niveles educativos, ya que siempre

hay alguien que no borra el pizarrón.

Son diferentes las causas por las que las personas que utilizan un pizarrón no lo

dejan limpio, estas pueden ser:

La altura del pizarrón

El tiempo

La mala costumbre

La falta de borrador

Por encomendar la tarea a otra persona

Por utilizar plumones permanentes

Por pereza, entre otras.

1.2 Antecedentes del problema

Una pizarra, pizarrón o encerado es una superficie de escritura reutilizable en la

cual el texto o figuras se realizan con tiza u otro tipo de rotuladores borrables. Las

pizarras se fabricaban originalmente de hojas lisas, finas de piedra gris negra u

oscura de pizarra.

Una pizarra puede ser simplemente un pedazo de rectángulo de madera pintado

con pintura oscura mate (generalmente verde oscuro o negro). Es generalmente

así verde oscuro puesto que es un color menos duro a los ojos que el negro. Una

variación moderna consiste en una hoja del plástico en espiral desplegada a

través de dos rodillos paralelos, que se pueden enrollar para crear un espacio

adicional de escritura mientras que se guarda lo que se ha escrito.

Las pizarras se utilizan comúnmente en enseñanza. Las marcas de tiza se pueden

limpiar rápidamente y borrar fácilmente con un paño húmedo, o un borrador

especial de pizarra consistente en un bloque de madera cubierto por un cojín de

fieltro. Por el contrario, las marcas de tiza mojada hechas en algunos tipos de

pizarra puede ser difícil de quitar.

Las barras de "tiza tratada" se hacen especialmente para el uso con las pizarras,

en blanco las más comunes, pero también en diversos colores. Éstos no se hacen

realmente de roca de tiza, sino de yeso.

Las pizarras tienen algunas desventajas: producen una cierta cantidad de polvo

dependiendo de la calidad de la tiza utilizada. Algunas personas encuentran esto

incómodo o pueden ser alérgicas a ella y se ha producido especulación sobre la

posible relación entre el polvo de la tiza y los problemas respiratorios. Sin

embargo, otros métodos para exhibir información son más costosos y tienen sus

propias desventajas. Estas desventajas han conducido a la adopción extensa de la

pizarra blanca, que utiliza rotuladores de tinta que no producen ningún polvo.

En la actualidad se están instalando las Pizarras Digitales Interactivas, que

permiten hacer anotaciones manuscritas sobre cualquier imagen proyectada de

ordenador, así como guardar las imágenes compuestas y controlar el ordenador

desde la propia Pizarra Interactiva. En este caso el sistema se compone,

normalmente, por un ordenador, un vídeo-proyector y la propia Pizarra Interactiva.

Sus posibilidades didácticas son enormes y se maneja con gran facilidad aunque

no se tengan conocimientos de informática.

Este ayuda a que recordemos cosas, o pongamos conocimientos para que

alumnos o otras personas aprender o se acuerden de sus labores.

1.3 Objetivos

1.3.1 General

Mejorar la forma de borrar los pizarrones del ITTG

1.3.2 Específicos

Ahorro de tiempo al borrar un pizarrón

Reducir la fatiga

Disminuir los costos de comprar borradores de pizarrón

Evitar el extravió de borradores

Crear una cultura de dejar limpio los pizarrones

1.4 Justificación del proyecto.

El presente proyecto se realiza con la finalidad de que ya no existan conflictos

entre los profesores, creando una mejor cultura en el ambiente educativo, que

beneficiara tanto a los alumnos, maestros y personal de intendencia.

1.5 Alcances

Se implementara en los pizarrones de las aulas del ITTG.

1.6 Limitaciones

La falta de recursos financieros en la escuela

Falta de compromiso

Apatía por mejorar los salones

Poca experiencia en el área del personal que elabora el proyecto

Capítulo 2. Marco Teórico

2.1 Definición de términos básicos

2.1.1 Definición de lo que es un pizarrón blanco.

Un pizarrón blanco o pizarra blanca es un tablero rectangular de color blanco

usado para escribir o dibujar en él con un marcador o rotulador cuya tinta se borra

fácilmente. Es un instrumento común dentro de un aula de clase, cumpliendo una

función similar a la del pizarrón de tiza o pizarra. En México se lo conoce también

con el término pintarrón, que es además una marca registrada por una compañía

con sede en Guadalajara Jalisco.

Aun cuando existen otros medios audiovisuales, el pizarrón y el pizarrón blanco

constituyen el medio de trabajo por excelencia en las escuelas.

Los tableros de comunicación han evolucionado en las últimas décadas. Partiendo

de sus orígenes cuando se utilizaba la tiza, pasando por los pizarrones blancos y

llegando a los pizarrones interactivos, que son los más recientes.

En el 2008, aparecieron más opciones, por ejemplo la pintura pizarrón blanco en la

que te permite pintar muros completos para poder escribir y borrar fácilmente con

cualquier plumón de pizarrón blanco. Actualmente existen varias compañías

especializadas que se dedican a la fabricación y distribución de este producto

como IdeaPaint en Estados Unidos,o Think&Paint en México.

El pizarrón blanco permite utilizar marcadores con colores vivos, fluorescentes y

aditamentos magnéticos en el caso de los metálicos, como imanes, reglas y

borradores con magneto.

Muchos de los pizarrones blancos tienen una base de madera o materiales

orgánicos. Otros tienen una base metálica y son cubiertos con esmalte o

porcelana, según la durabilidad y uso que se requiera.

Algunos pizarrones blancos cuentan con la función de interactuar con una

computadora personal, un proyector de vídeo, una conexión a Internet y un

software. De modo tal que una clase, reunión o exposición puede ser vista y

participar en ella desde distintos puntos del mundo.

Figura 2.1 Pizarrón blanco con un borrador

2.1.2 Servomotor

Un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de

corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro

de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición.

Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser

controlado, tanto en velocidad como en posición.

Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica,

pero su uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para

obtener un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de

control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a

estos dispositivos.

Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control.

También potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por

consiguiente, tiene un consumo de energía reducido.

La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el

fabricante indica cual es la corriente que consume. La corriente depende

principalmente del par, y puede exceder un amperio si el servo está enclavado,

pero no es muy alto si el servo está libre moviéndose todo el tiempo.

En otras palabras, un servomotor es un motor especial al que se ha añadido un

sistema de control (tarjeta electrónica), un potenciometro y un conjunto de

engranajes. Con anterioridad los servomotores no permitían que el motor girara

360 grados, solo aproximadamente 180; sin embargo, hoy en día existen

servomotores en los que puede ser controlada su posición y velocidad en los 360

grados. Los servomotores son comúnmente usados en modelismo como aviones,

barcos, helicópteros y trenes para controlar de manera eficaz los sistemas

motores y los de dirección.

Figura 2.2 Servomotor

Figura 2.3 Cabeza del servomotor

2.1.3 Rieles

Se denomina riel, carril, raíl o trillo a cada una de las barras metálicas sobre las

que se desplazan las ruedas de los trenes y tranvías. Los rieles se disponen como

una de las partes fundamentales de las vías férreas y actúan como soporte,

dispositivo de guiado y elemento conductor de la corriente eléctrica. La

característica técnica más importante del ferrocarril es el contacto entre el riel y la

rueda con pestaña, siendo sus principales cualidades su material, forma y peso.

2.1.4 Cadena de transmisión

Una cadena de transmisión sirve para transmitir del movimiento de arrastre de

fuerza entre ruedas dentadas.

2.1.4.1 Aplicaciones

Transmitir el movimiento de los pedales a la rueda en las bicicletas o del cambio a

la rueda trasera en las motos.

En los motores de 4 tiempos, para transmitir movimiento de un mecanismo a otro.

Por ejemplo del cigüeñal al árbol de levas, o del cigüeñal a la bomba de

lubricación del motor.

Hay algunos modelos de motos que usa un cardán para transmitir el movimiento a

las ruedas. Sin embargo, el sistema de cadena da una cierta elasticidad que

ayuda a iniciar el movimiento, sobre todo en cuestas. Su inconveniente es que se

puede enganchar y es más débil que un cardan. Existe un dispositivo llamado

falcon utilizado para absolver parte de la vibración de la cadena lo que impide la

fragmentación de algún eslabón.

También hay sistemas hidráulicos o por correa.

En los motores de ciclo Otto de 4 tiempos se usan cadenas para el árbol de levas

desde hace mucho tiempo, sobre todo desde la aparición de los motores SOHC y

DOHC por su mayor silencio y menor coste que los piñones de distribución. Las

correas dentadas sin embargo han ido ganado terreno para esta función.

Cada vez se tiende más a sustituir la cadena del árbol de levas por una correa ya

que hace menos ruidoso el motor. A cambio, hay que sustituir la correa con más

frecuencia que una cadena y consume un poco más de potencia del motor. La

cadena de distribución, siempre que su engrase y su mecanismo tensor funcionen

correctamente, dura lo que dura el motor.

Figura 2.4 cadenas utilizadas en la adaptación del borrador

2.1.5 Resortes

Se conoce como resorte o muelle a un operador elástico capaz de almacenar

energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan

las fuerzas o la tensión a las que es sometido. Son fabricados con materiales muy

diversos, tales como acero al carbono, acero inoxidable, acero al cromo-silicio,

cromo-vanadio, bronces, plástico, entre otros, que presentan propiedades

elásticas y con una gran diversidad de formas y dimensiones.

Se les emplean en una gran cantidad de aplicaciones, desde cables de conexión

hasta disquetes, productos de uso cotidiano, herramientas especiales o

suspensiones de vehículos. Su propósito, con frecuencia, se adapta a las

situaciones en las que se requiere aplicar una fuerza y que esta sea retornada en

forma de energía. Siempre están diseñados para ofrecer resistencia o amortiguar

las solicitaciones externas.

Figura 2.5 Resortes

2.1.6 Protoboard

El protoboard es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí,

habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar

componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos

electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante,

generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre

sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de

circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en

sistemas de producción comercial.

2.1.6.1 De uso temporal

Patrón típico de disposición de las láminas de material conductor en una placa de

pruebas.Protoboard o breadboard: Es en la actualidad una de las placas de

prueba más usadas. Está compuesta por bloques de plástico perforados y

numerosas láminas delgadas, de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que

unen dichas perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas.

Las líneas se cortan en la parte central del bloque para garantizar que dispositivos

en circuitos integrados de tipo dual in-line package (DIP) puedan ser insertados

perpendicularmente y sin ser tocados por el provedor a las líneas de conductores.

En la cara opuesta se coloca un forro con pegamento, que sirve para sellar y

mantener en su lugar las tiras metálicas.

Un computador basado en el Motorola 68000 con varios circuitos TTL montados

sobre un arreglo de protoboard.Debido a las características de capacitancia (de 2

a 30 pF por punto de contacto) y resistencia que suelen tener los protoboard están

confinados a trabajar a relativamente baja frecuencia (inferior a 10 ó 20 MHz,

dependiendo del tipo y calidad de los componentes electrónicos utilizados).

Los demás componentes electrónicos pueden ser montados sobre perforaciones

adyacentes que no compartan la tira o línea conductora e interconectados a otros

dispositivos usando cables, usualmente unifilares. Uniendo dos o más protoboard

es posible ensamblar complejos prototipos electrónicos que cuenten con decenas

o cientos de componentes.

El nombre inglés «protoboard» es una contracción de los vocablos ingleses

prototype board y es el término que se ha difundido en los países de habla

hispana, aunque se suele emplear también la traducción al castellano placa de

pruebas. Sin embargo, particularmente en Estados Unidos e Inglaterra, se conoce

como breadboard. Anteriormente un breadboard era una tabla utilizada como base

para cortar el pan, pero en los principios de la electrónica los pioneros usaban

dichas tablas para montar sus prototipos, compuestos por tubos de vacío, clavijas,

etc., los cuales eran asegurados por medio de tornillos e interconectados usando

cables.

2.1.6.2 De uso permanente o temporal

Una perfboard con material conductor alrededor de cada perforación.Perfboard:

placa de circuito perforada cuyos huecos están circundados por material

conductor, usualmente cobre, pero que no están interconectados entre sí. Este

tipo de placas requieren que cada componente esté soldado a la placa y además

las interconexiones entre ellos sea realizada a través de cables o caminos de

soldadura.

Una stripboard.Stripboard: es un tipo especial de perfboard con patrón, en donde

los agujeros están interconectados formando filas de material conductor.

Estos tipos de placas generalmente se fabrican uniendo una lámina de material

conductor, usualmente cobre o una aleación de él, a una base de material plástico

sintético denominado baquelita. Cuando este tipo de placas se usan para construir

perfboards, perfboards con patrón o stripboards, reciben el nombre genérico de

«baquelita universal».

Figura 2.6 Ejemplo de un Protoboard

Capítulo 3. Marco

Metodológico

Para la elaboración de este proyecto, podemos dividir la metodología en dos

partes, la primera es la elaboración del borrador y la segunda la definimos como el

montaje del borrador al pizarrón.

3.1 Elaboración del borrador

1. Se perforan de manera trasversal los pedazos de madera.

2. Se adhieren los resortes a los pedazos de manera con pegamento

resistente (6 resortes por trozo de madera).

3. Unir a través de la varilla los 10 pedazos de madera.

4. Realizar los remaches correspondientes en los extremos de la pieza

conjunta.

5. Cortar la guata a la medida de la pieza formada.

6. Pegar la guata a la pieza de madera formada por el lado donde se

encuentran los resortes.

7. Cortar el fieltro a la medida de la pieza con objetivo de forrarla por

completo.

8. Forrar la pieza pegando el fieltro a manera de que en la cara donde está la

guata y el sistema de resortes quede sin bordes y uniones sobrepuestas.

3.2 Montaje del borrador al pizarrón.

1. En la parte superior del pizarrón se instala en la pared un servomotor, el

cual estará en función de un protoboard que también irá instalado en la

parte superior del pizarrón.

2. Posteriormente se adapta una cabeza de estrella al servomotor.

3. En la parte superior del pizarrón se monta un riel que servirá como guía de

desliz.

4. Enseguida se instala una cadena la cual ira sujeta a la cabeza del

servomotor y pasara a través del riel anteriormente instalado.

5. Se adapta uno de los extremos del borrador a la cadena, de manera que

cuando el servomotor se ponga en marcha, la cadena hará que el borrador

se deslice en todo el pizarrón.

6. En la parte inferior del pizarrón se instala un riel donde posteriormente se

adaptara uno de los extremos del borrador.

7. Después se hacen unas perforaciones en el otro extremo del borrador, y

con ayuda de tornillos se ensambla una rueda, la cual pasará por el riel que

se encuentra instalado en la parte inferior del pizarrón.

3.3 Resultados.

El borrador recorre todo el pizarrón a medida que el servomotor ya programado va girando, esto mueve la cadena que a

su vez mueve el borrador y así va girando por la parte de arriba que es en donde define la dirección en que se va a

mover, y en la parte de abajo únicamente va a seguir la dirección indicada con la rueda y el riel, así no se desvía la parte

inferior, hasta que se detenga con los botones que se instalaron donde, se puede avanzar, regresar y apagar.

Capítulo 4.

Recursos necesarios.

4.1 Recursos materiales.

Guata.

Fieltro.

10 pedazos de madera de 12 cm de longitud, 5 cm de ancho y 1 cm de

grosor.

Silicón caliente.

60 Resortes.

Servomotor.

Riel de aluminio.

Cadena.

Rueda.

Taladro.

Varilla ¼ “.

Tornillos.

4.2 Recursos humanos.

Para la elaboración del proyecto se necesitaron 4 personas. Mientras dos

personas trabajaron en el borrador, otras dos personas trabajaron en la instalación

del borrador al pizarrón.

4.3 Recursos financieros.

MATERIAL UNIDADESPRECIO

UNITARIOPRECIO TOTAL

Guata 0.5 metros $ 21.59 el metro $ 10.80

Fieltro 0.5 metros $ 14.99 el metro $ 7.50

Silicón 4 varitas $ 2 $ 8

Reglas madera 10 piezas $ 1 $ 10

Servomotor 1 pieza $ 185 $ 185

Cadena 1 pieza $ 160 $ 160

Riel 4. 80 metros $ 150 por 6 metros $ 120

Rueda 1 pieza $ 13.20 $ 13.20

Tornillos 1” 16 piezas $ 0.80 $ 12.80

Resortes 60 piezas $ 1.50 $ 90

Varilla ¼” 1.20 metros $ 100 $ 20

Protoboard 1 pieza $ 63 $ 63

CONCLUSIÓN.

Como equipo se concluye que a pesar de los problemas que se tuvieron

para realizar un diseño confiable y que tenga una probabilidad de eficiencia alta se

alcanzaron las metas establecidas que principalmente constan en hacer que esta

idea sea de real utilidad e innovación para el diseño de aulas del ITTG.

Se llega a la inferencia de que este modelo de borrador extendido

automatizado es una idea útil y aplicable, además que puede solucionar

problemas de fatiga e implementar hasta ciertos alcances una nueva cultura de

dejar limpio el pizarrón.

Bibliografía.

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Pizarr%C3%B3n_blanco

2. http://es.wikipedia.org/wiki/Pizarr%C3%B3n

3. http://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor

4. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kettenvergleich.jpg

5. http://es.wikipedia.org/wiki/Cadena_de_transmisi%C3%B3n

6. http://www.resortesdetroit.com.mx/web/index.php?

option=com_content&view=article&id=82&Itemid=225

7. http://es.wikipedia.org/wiki/Resorte

8. http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas

9. http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://i214.photobucket.com/

albums/cc213/OptimusTronic/Diagramas/

protoboard2.png&imgrefurl=http://proyectoselectronics.blogspot.com/

2009/02/que-es-un-

protoboard.html&h=207&w=317&sz=139&tbnid=nKsuV9JGTPstQM:&tbnh=

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