Grupo 10 Tarea 3 TE2 2018 A

De Casiopea


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TítuloGrupo 10 Tarea 3 TE2 2018 A
Del CursoEstructura II 1º Semestre 2018
CarrerasArquitectura
3
Alumno(s)Colombina Garcia, Valentina Alejandra Carrion Clark, Mara Ramirez, Romina Ponce

Informe Final Theo Jansen

Primer prototipo

Proceso constructivo

Construimos las piezas de cada pata cilíndricamente, forma que le da mayor firmeza, enrollando papel con un grosor que tuviera suficiente resistencia para no rajarse en los vínculos, o doblarse en su longitud. Luego, para los vínculos, utilizamos alambre, que atravesara de forma lineal las piezas de papel, permitiendo así movimiento, con topes en los extremos. Con medidas proporcionales a las estudiadas del mecanismo, armamos las patas, conformadas por los cuadriláteros movibles, y el triángulo indeformable, unidas de forma móvil por el chasis. El cigüeñal, también de alambre, de un grosor que soportara el mecanismo sin deformarse. El diámetro del cigüeñal no debía ser muy largo, para que las patas no se enredaran con sigo mismas en el movimiento de los cuadriláteros, ni muy corto, para que los pasos no fueran muy cortos. Utilizamos una medida media, en que los cuadriláteros no se alcanzaban a topar entre sí, pero algo corta ya que el mecanismo alcanzaba a dar solo pequeños pasos. Hicimos 4 pares patas lineales, por lo tanto, dividimos el giro de 360º en 4, la posición de la parte que sostiene la pata respecto a otra queda en 90º, permitiendo que, a través del giro, se desplace el mecanismo, en que una pata impulsa haciendo el empuje y la otra se levanta para avanzar.

Informe 1

Relato Técnico

Hipótesis del resultado

Resultados En los primeros intentos, aplicando directamente un movimiento rotativo al sistema, se desplazaba con pequeños pasos, donde unas patas impulsaban y otras avanzaban. En los últimos intentos, el peso propio y los empujes en diagonal hacen que los vínculos pierden rigidez y produce que las patas se inclinen y que se tiendan a auto-aplastar, llegando algunas a arrastrarse y a toparse entre ellas, con un colapso generalizado que produce un desplazamiento errático. Escala de logros 2: Hay una voluntad de movimiento inicial, aunque finalmente no logra el desplazamiento.

Conclusiones El espesor de las piezas cilíndricas que formaban las patas produjo que estas al vincularse, quedaran desfasadas, descargando fuerzas en el aire, y no directo al suelo, inclinándose las piezas en sentidos opuestos, y por lo tanto restándole rigidez y estabilidad al sistema. La gran cantidad de uniones contribuyó a su inestabilidad. Además, estas piezas cilíndricas, fueron puestas por el mismo lado en cada pata, sin ser alternadas. El peso de los cilindros de papel a un solo lado genera un empuje en diagonal, no perpendicular a la superficie, inclinando todo el cuerpo hacia un lado, y, por lo tanto, dificultando su equilibrio y desplazamiento. Sumado a esto, el propio peso del cuerpo, dado por la densidad de cada pieza de papel, fue deteriorando rápidamente su funcionamiento, cada vez que se desplazaba se producía mayor desgaste. Debía ser lo suficiente rígido para no doblarse, pero también ligero, para que resistiera su propio peso. En superficies muy lisas las patas se resbalaban y el desplazamiento era mínimo. Posibles mejoras

Alternar la posición de las piezas cilíndricas por pata, de manera de que el peso de los cilindros de papel generaran un empuje en perpendicular a la superficie, sosteniendo la estructura al desplazarse. Cambiar totalmente el prototipo al construir las patas de forma volumétrica a través de piezas laminares, que no tengan espesor, para lograr que los empujes sean en un mismo plano.


Segundo prototipo

Proceso constructivo

Las patas dan pasos y se apoyan de forma intercalada en la superficie, cuando la primera se apoya, la segunda da el paso en el aire, la tercera también se apoya y la última va en el aire. Para lograr esto, el cigüeñal se separa en cuatro partes, puestas dos de ellas consecutivas apuntando hacia el frente, en 180º de las otras dos, apuntando hacia atrás (esquema nº4*). Todas en un mismo plano. Se construyó con un alambre grueso pero que admitiera manipulación para darle forma. Cada parte va unida de forma independiente a una pata. Las patas puestas también de forma alternada, la primera hacia adelante unida a la parte del cigüeñal que también apunta hacia adelante, la segunda pata hacia atrás, unida a la parte del cigüeñal que apunta hacia adelante, la tercera pata hacia adelante unida a la parte del cigüeñal que apunta hacia atrás, y la ultima hacia atrás, unida a la parte del cigüeñal que apunta hacia adelante, para lograr la forma del movimiento deseado. Las patas son volumétricas, para construir cada una, utilizamos dos piezas rígidas, cada una formada por un par de triángulos de láminas de madera, unidas en sus tres lados por mas láminas rectangulares, configurando un prisma. Estas dos piezas indeformables, vinculadas por rectas laminares de madera que forman los dos cuadriláteros movibles, con una unión que permite el giro. Las uniones entre piezas son con una argolla de alambre delgado. El chasis conformado por dos partes, la primera; dos ejes que unen atravesando dos patas a un lado y dos al otro, para este se utiliza un alambre grueso pero aun algo maleable. La segunda; un marco simple, casi plano, que envuelve la parte anterior, mediante trozos de madera, para darle firmeza. Construimos topes de cartón sobre el alambre, en el cigüeñal y los ejes, para separar las patas y sus piezas.

Informe 2

Relato Técnico

Hipótesis del resultado

Resultados Al aplicarle un empuje lineal, el prototipo solo logra dar medio paso. Luego de eso, las patas se traban y se detiene el movimiento. Además, algunas patas se topan entre si mientras el prototipo avanza.

Conclusiones El chasis al ser casi plano, tiende a salirse de la horizontal con el empuje de las patas, no alcanza la rigidez requerida, esto produce que las patas queden en niveles incorrectos, y hace que algunas se lleguen a topar entre si. El grosor del alambre de los ejes que atraviesan las patas y del cigüeñal, es muy delgado para su función, ya que estos se curvan y adoptan formas distintas, que generan que el mecanismo se trabe, sin dejar que las patas se muevan. Además, la forma del cigüeñal se le da a medida que se van insertando las patas en él, restándole mucha precisión al diseño. La unión de las piezas de las patas, mediante argollas de alambre, queda muy suelta, no mantiene las piezas en un mismo eje y las separa, por lo que las patas se terminan inclinando.

Posibles mejores Trabajar con un marco rígido que sostenga el chasis entregándole firmeza. Darle forma al cigüeñal antes de insertar las patas, para que sea lo más riguroso posible. Hacer las uniones de las piezas de las patas con algo que otorgue mayor rigidez que las argollas de alambre. Utilizar un alambre mas grueso para el cigüeñal y los ejes que atraviesan las patas.


Prototipo final

Procesos constructivo de mejoras realizadas Marco rígido: El plano que vincula el cigüeñal con los dos ejes que atraviesan las patas, debe permanecer siempre horizontal, para que todas las patas se encuentren a la altura correcta (no unas más arriba o abajo de lo que deben ir), y de esta forma funcione el mecanismo. Para lograr esto, se necesita un marco rígido que sostenga, ya que sin el, este plano horizontal del chasis se torcería, como nos paso la vez anterior, situando algunos puntos más abajo y otros más arriba, que impedía el desplazamiento. Para construir el marco rígido, convertimos el anterior, un marco simple, casi plano, en un volumen. Levantamos una cercha vertical de madera en el perímetro del marco simple, con algunos pilares en el centro, y los unimos en la parte superior mediante una cercha horizontal. Finalmente, formando un ortoedro que actuaba como marco rígido. Para los dos ejes que atraviesan las patas se utilizó un alambre muy grueso que impedía que se doblara. Le hicimos un corte a la perforación de las patas para poder insertar el cigüeñal luego de moldearlo, y después lo cerramos con silicona caliente. Para las uniones de las piezas de las patas usamos pernos, golillas y tuercas que evitan que se separen.

Informe final

Relato Técnico

El principio estructural del prototipo que construimos es el marco rígido; una estructura compuesta de uniones rígidas que impiden desplazamientos lineales o angulares.

Hipótesis del resultado

Resultados y conclusiones El mecanismo como conjunto de todas sus partes, posee un grado de libertad, en el sentido de su desplazamiento horizontal, pero una de sus partes, el cigüeñal, posee otro grado de libertad, puede rotar. Este mecanismo se desplaza mediante un empuje lineal, que se transforma en rotatorio gracias al cigüeñal, produciendo un giro en los apoyos simples, las patas, haciendo que estas se levanten y pisen avanzando, convirtiéndolas en apoyos deslizantes. No deben haber restricciones en el sentido en que se desplaza el mecanismo.

Esto se logró parcialmente, ya que el prototipo logra caminar, pero luego de dar un paso, aplicando solo un empuje lineal al tirar de un hilo en el centro, en el sentido de su desplazamiento, se necesitó tirar de dos hilos más, unidos a las dos partes centrales del cigüeñal, porque las dos patas del medio se tendían a trabar, apareciendo una restricción en este sentido; dichas patas no lograban dar la vuelta completa por si solas, necesitaban de otra fuerza. Por lo tanto, se logró con una ayuda indirecta en el movimiento rotatorio, al tirar con hilos del cigüeñal.

El cigüeñal se vio obstaculizado, ya que el grosor del alambre utilizado para su construcción no fue suficiente para lograr la rigidez requerida; después de cierta cantidad de giros, y con los empujes de las patas, el alambre se doblaba en el punto central del cigüeñal, modificando sus ángulos de forma incorrecta, apareciendo otra restricción en el sentido del desplazamiento del mecanismo, que lo impedía por completo luego de alcanzar cierta distancia recorrida.

El movimiento horizontal perpendicular al anterior, debe ser nulo, para que el mecanismo se mantenga en un mismo eje al avanzar. Esto se logra gracias al marco rígido, que le da estabilidad. Además de la volumetría de las patas, y y uniones rígidas.

En el sentido vertical, debe aguantar su propio peso, sin que ocurra un deterioro en las patas, para poder avanzar. No debe haber desplazamiento en este sentido.

Escala de logros 3: Hay desplazamiento con interacción de varias fuerzas (vectores).

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