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Biela 7.65REVISTA DEL MUNDO DE LA INGENIERÍA Y LA CONSTRUCCIÓN
AÑO 4
NÚMERO 21
JULIO DE 2017
ISSN 2386-639X
9 772386 639006
ESTRUCTURAS
ESPACIALES
DE MALLAS
DE BARRAS
Control de
Vibraciones a bordo
de un buque
Energía
maremotérmica
21
Control de vibraciones y
ruidos a bordo de un buque
2 CONTENIDO Nº21. Julio de 2017
Página 18
Energía Maremotérmica
(OTEC)
Página 4
Fabricación de componentes
del tren de transmisión de un
helicóptero
Página 12
Breve recorrido por las presas
romanas en Hispania
Página 8
La tierra como material de
construcción y arquitectura de
Tapial
Nº21. Julio de 2017 3
Página 24
Página 38
Estructuras espaciales de
mallas de barras conformadas
por poliedros regulares
Página 28
Simulación y Análisis de un
mecanismo 4R
Página 34
Mantenimiento y tipos de
rodamientos
Biela 7.65 constituye un órgano de expresión independiente de cualquier otro ente físico o jurídico, empresa, grupo o asociación.
Dirección: L.T. de Garnez Consejo de Redacción:Adrián Jaén, Miguel Ángel García, Marta Gutiérrez, Diego Brioso, Carlos
Alfonso, Antonio Guerra, Álvaro Morón, Juan Manuel Torres, Daniel Menéndez, David Arroyo, Félix Álvaro Pajares
Editado en: Paseo de las Delicias. Madrid. Imprime: Centro de Impresión DaBe
Biela 7.65 no comparte necesariamente las opiniones vertidas ni se responsabiliza de la autoría de la imágenes incluidas en los
artículos firmados por su Consejo de Redacción.
FABRICACIÓN DE COMPONENTES DEL TREN DE
TRANSMISIÓN DE UN HELICÓPTERO
ÁLVARO MORÓN BUENO. GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA.
Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es
original nuestra debemos poner:
Ref: el origen, la web, el libro, etc.
de fabricación que se utiliza para
obtener dichos componentes.
Historia
Todo el mundo conoce que es un
helicóptero, pero detrás de esta
alucinante aeronave hay un en-
tresijo de componentes menos
conocidos que merece la pena
que se preste atención.
Ya en el año 400 a.C., un grupo
de chinos diseño un especie de
trompo volador. Este artilugio se
convirtió en el primer anteceden-
te del fundamento del helicópte-
ro.
A finales del siglo XV el gran
Leonardo da Vinci fue el pionero
diseñando un aparato volador
que poseía un rotor helicoidal,
pero no sería hasta la invención
del avión motorizado en el siglo
XX cuando se empezaron a estu-
diar los mecanismos para lograr
una aeronave de estas caracterís-
ticas.
El helicóptero no asciende con la
ayuda de alas fijas como los aero-
planos convencionales, sino me-
diante uno o varios rotores mo-
torizados que giran alrededor de
un eje vertical que se encuentra
ubicado en el fuselaje.
La ventaja de estas aeronaves es
que pueden elevarse y descender
verticalmente (muy útil cuando
no se tiene un gran espacio para
maniobrar), permanecer en una
posición determinada en el aire, y
moverse hacia adelante, hacia
atrás o hacia los lados.
El helicóptero se convirtió en el
primer tipo de máquina más pe-
sada que el aire capaz de realizar
un vuelo vertical. La diferencia
que presenta respecto al autogiro,
otro tipo de aeronave con alas
giratorias, es que el rotor propor-
ciona sustentación, propulsión y
control de vuelo.
El rotor del helicóptero esta for-
mado por dos o más palas alrede-
dor de un buje o eje central que
las sostiene durante el giro.
Introducción
Los trenes de transmisión de he-
licópteros están principalmente
fabricados de aleaciones que tie-
nen al acero como principal com-
ponente. Los engranajes en heli-
cópteros operan a velocidades,
alturas y temperaturas superficia-
les más exigentes que la mayoría
de engranajes utilizados en el sec-
tor aeronáutico. Entre las princi-
pales propiedades que deben te-
ner estos componentes encon-
tramos:
 Dureza a alta temperatura,
 Resistencia a alta tempera-
tura,
Resumen
El tren de transmisión principal
de un helicóptero es uno de los
componentes más críticos cuya
función consiste en transferir la
potencia del motor a las palas
and rotores de la aeronave. Te-
niendo en cuenta su función, po-
demos entender que los trenes de
transmisión de los helicópteros
son componentes que se encuen-
tran sometidos a condiciones
críticas, por lo que deben estar
diseñados para resistir a vibracio-
nes y altas presiones y temperatu-
ras. Los materiales con los que
están fabricados estos compo-
nentes pasan por proporcionar
un correcto funcionamiento,
confiabilidad y durabilidad de los
mismos en las condiciones que
soportarán en su vida útil.
En este artículo se realizará un
análisis general de las propieda-
des que deben tener los trenes de
transmisión así como el proceso
4 Nº21. Julio de 2017
Imagen 1. Tren de transmisión de helicóptero.
Fuente propia.
Entre los fallos, podemos encon-
trar:
 La flexión por fatiga en los
dientes de los engranajes es
uno de los principales fa-
llos que se encuentran tras
el estudio de los trenes de
transmisión. Las transmi-
siones de los helicópteros
están diseñadas para tener
una vida operativa lo ma-
yor posible operando a su
máximo nivel de exigencia.
Para darnos una idea del
nivel de exigencia que se
requiere en la fabricación-
de estos componentes po-
demos encontrar la realiza-
ción de pruebas incluso
llegan a provocar la pérdi-
da de dientes en los engra-
najes, o aplicar niveles de
carga de hasta el 140% de
los realmente esperados en
condiciones de operación
normal.
 La presencia de picaduras
superficiales es otro de los
principales fallos que po-
demos encontrar en este
tipo de componentes. El
desgaste superficial debido
a las continuas y exigentes
condiciones de fricción
por contacto puede produ-
cir fatiga que llegue incluso
a desencadenar en la pérdi-
da de dientes en los engra-
najes.
Entre las variables que pueden
influir en el desencadenamiento
de estos fallos podemos encon-
trar:
 Temperatura,
 Condiciones de estrés en el
material debido al contac-
to,
 Velocidad de contacto su-
perficial,
 Dureza superficial,
 Rugosidad de la superficie,
 Tipo de lubricante,
 Viscosidad del lubricante,
 Química de los materiales
y su microestructura.
 Resistencia a la corrosión
por picadura a alta tempe-
ratura,
 Tenacidad a la fractura,
 Resistencia al crecimiento
de la fractura por fatiga,
 Se requieren aceros libres
de impurezas que eviten
fallo en las secciones alta-
mente estresadas del engra-
naje.
Principales fallos en trenes de
transmisión
Debido a las críticas condiciones
en las que deben operar los tre-
nes de transmisión de estas aero-
naves (momentos en el que se
producen máximas variaciones
en torque y carga o alta veloci-
dad a la que deben operar estos
componentes, produciendo un
gran número de ciclos de fatiga
en cortos periodos de tiempo), se
puede encontrar diferentes fallos
que se producen comúnmente y
que día a día se someten a estu-
dio con el fin de minimizar sus
efectos.
Imagen 2. Engranaje con picadura superficial
Fuente: Departamento de Mecánica de la Uni-
versidad de León.
Imagen 3. Dientes transmisión desgastados.
Fuente: Departamento de Mecánica de la Universidad de León.
5Nº21. Julio de 2017
se busca dar al material resultante
las características indicadas en la
introducción.
Entre los materiales utilizados en
la fabricación de los componen-
tes podemos encontrar la siguien-
te composición:
 Fe – Material base,
 C - 0.10-0.20%,
 Si - 0.50-1.10%,
 Mn - 0.30 - 0.60%,
 Cr - 1.10-5.00%,
 Ni - 2.00- 3.00%,
 Mo - 1.00- 4.50%
Como podemos observar, las
aleaciones suelen tener un alto
contenido de Cr con respecto a
otros materiales que proporcio-
nan las características a conseguir
en este tipo de componentes. Sin
embargo, aquellos aceros con
este alto contenido en Cr necesi-
tan ser pre-oxidados antes de
realizar la cementación o carbura-
ción ya que puede provocar una
inclusión del Carbono en el acero
de manera no uniforme, resultan-
do en componentes defectuosos
Fabricación
Como hemos dicho, para conse-
guir las características vistas ante-
riormente, se requiere realizar un
tratamiento térmico.
De entre los tratamientos termo-
químicos existentes (carburación
o cementación, nitruración,…), el
principal método utilizado en la
industria para la realización de
los trenes de transmisión para
helicópteros es el conocido como
de “carburación o cementación”.
Este método consiste en aumen-
tar el contenido en carbono en la
superficie de las piezas de acero,
manteniendo todo el conjunto,
durante un cierto tiempo a eleva-
da temperatura (temperatura de
austenización). Posteriormente,
se lleva a cabo el templado y el
revenido de las piezas.
De esta forma, se obtiene una
mayor concentración de carbono
en la superficie. Como conse-
cuencia,
Materiales
El principal material con el que
se comenzaron construyendo
estos componentes fue el acero
AISI 9310 pero se demostró que
se producía una importante baja-
da en la resistencia a altas tempe-
raturas, propiedad indispensable
en la operación de los trenes de
transmisión. No obstante, este
tipo de acero ha servido a la in-
dustria como referencia para
desarrollar los nuevos materiales
que se han ido desarrollando.
Hoy en día, se fabrican transmi-
siones de helicópteros que com-
binan el acero con otros compo-
nentes pudiendo llegar a alcanzar
temperaturas bastante altas (entre
450 y 600 °F) que permiten no
sólo ventajas a nivel de dura-
bilidad, sino también a nivel de
ahorro de peso y componentes
como el intercambiador de calor
de aceite, el cual puede reducirse
o incluso llegar a eliminarse por
completo. Con estos materiales
“La flexión por fatiga en los dientes de los engranajes es uno de los principales fallos que se
encuentran tras el estudio de los trenes de transmisión”
Imagen 4. Funcionamiento helicóptero.
Fuente: www.pasionporvolar.com
6 Nº21. Julio de 2017
Imagen 5. Horno de cementación.
Fuente: www.directindustry.es
de las piezas son:
 La dureza a alta temperatu-
ra, ya que las aleaciones
mencionadas anteriormen-
te tienden a tener menor
ductilidad y tenacidad a la
fractura que los aceros
SAE 9310, por lo que se
buscan aleaciones que me-
joren estas propiedades,
 Aumento de la resistencia
a temperaturas elevadas de
estos aceros, por ejemplo,
la resistencia ante la pérdi-
da de la película de aceite o
la resistencia al calor debi-
do a fricción cuando el
sistema de lubricación fa-
lla.
se genera aumento de dureza,
que es mayor en la superficie y
decrece hacia el interior. Así se
genera una superficie dura y re-
sistente al desgaste, conservando
la tenacidad del interior de la pie-
za.
Conclusión
Aunque actualmente se hayan
conseguido materiales para la
fabricación de componentes del
tren de transmisión para helicóp-
teros, se siguen realizando mejo-
ras en los materiales que nos
permitan mejorar el comporta-
miento del material final ante las
condiciones a las que se ven so-
metidos. Líneas de estudio que
deben seguirse y que constante-
mente buscan una mejora del
comportamiento en la operación
Imagen 6. Vought-Sikorsky VS-300.
Fuente: www.aviastar.org
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
- The National Research
Council. Materials for
Helicopter Gears. Año 1979.
- Isaiah Paul Janzen. Modeling
of Heat Treating Processes for
Transmission Gears. Año 2009.
- Joseph Mancini. An Overview
of Advancements in /
Helicopter Transmission
Design. Año 1983.
- G. Gasparini, U. Mariani, C.
Gorla, M. Filippini and F. Rosa.
Bending Fatigue Tests of
Helicopter Case Carburized
Gears: Influence of Material,
Design and Manufacturing
Parameters. Año 2009.
- www.pasionporvolar.com
- www.wikipedia.org
Imagen 7. Helicóptero CH-47 Chinook.
Fuente: www.fierasdelaingenieria.com
7Nº21. Julio de 2017
“Las líneas de estudio a seguir para una mejora del comportamiento en la operación de las
piezas son la dureza a altas temperaturas y el aumento de la resistencia a temperaturas altas”
Cuando se habla de controlar los ruidos a bordo de un
buque, sea este del tipo que sea, se está haciendo refe-
rencia o bien a la prevención del mismo o bien en la
toma de medidas para la reducción en el caso de que se
estén superando los máximos marcados por la Socie-
dad de Clasificación correspondiente.
Tal y como el lector puede suponer, la primera medida
presente en la prevención de ruidos a bordo de un bu-
que es ni más ni menos que la obtención de un método
fiable de predicción de los mismos desde las primeras
fases de diseño y proyección del buque, de manera que
se puedan adoptar las medidas necesarias en caso de
que se prevean unos niveles inadmisibles en cualquier
parte del mismo. Esto se justifica fundamentalmente
con la máxima en ingeniería de que cuanto menor sea
el grado de desarrollo del proyecto a la hora de identifi-
car un problema, menores serán los costes que aca-
rreen las reformas del mismo y más eficientes podrán
llegar a ser estas.
Al mismo tiempo, se tendrán que tener en cuenta otros
factores de sentido común desde las primeras etapas
del proyecto, como situar los espacios en los que se
quieran mantener menores niveles de ruido lo más ale-
alejados posible de las fuentes emisoras que se encuen-
tren dentro del buque.
Cuando se está hablando de ruido, se está haciendo
referencia directa a los tres pilares intervinientes: el
foco emisor, la trayectoria de propagación y el receptor
del mismo. A su vez, es frecuente encontrar la clasifica-
ción del mismo entorno a dos factores: el ruido aéreo y
el ruido estructural.
Teniendo estos factores en cuenta, se podrá actuar di-
rectamente sobre cada uno de los pilares del ruido,
adaptándose a las circunstancias en función de si el
ruido es aéreo o estructural. Así, si quisiéramos actuar
sobre cada uno de los factores lo haríamos del siguien-
te modo:
-Sobre la fuente emisora: en el caso del ruido aéreo,
se podría optimizar el proceso de selección del tipo de
fuente, atendiendo a sus características, su diseño y sus
condiciones de trabajo, además, se actuará sobre el tra-
tamiento acústico del local emisor, los cerramientos
acústicos o la presencia del silenciador. En el caso del
ruido estructural, se prestará especial atención a ele-
mentos como los montajes resilentes o elásticos.
-Sobre la transmisión: en el caso del ruido aéreo se
actuará sobre puertas, ventanas, aberturas o conductos,
prestando atención a herramientas como pantallas re-
flectoras, filtros, trampas acústicas, silenciadores, parti-
ciones o compartimentado de los espacios. En el caso
de que el ruido sea de tipo estructural, se prestará aten-
ción a variables como el amortiguamiento estructural,
el empleo de materiales viscoelásticos o las discontinui-
dades estructurales.
-Sobre el receptor: si se quiere actuar sobre el recep-
tor, para el caso de que el ruido sea de tipo aéreo, se
podrá jugar con variables como los cerramientos, las
ventanas, el tratamiento acústico del emplazamiento, la
absorción de ruido en el mismo o el empleo de barre-
ras acústicas entre otros; para el caso del ruido estruc-
tural, sin embargo, se prestará atención a la localización
del espacio receptor del ruido, la disposición general
del mismo, el aislamiento constructivo o la disposición
CONTROL DE VIBRACIONES Y RUIDOS A
BORDO DE UN BUQUE.
DANIEL MENÉNDEZ GANCEDO.
8 Nº21. Julio de 2017
Imagen 1. Buque LNG. Fuente: La revista de Ingeniería Naval
(2014)
de cubiertas y techos flotantes entre otros.
Llegados a este punto el lector puede pensar que actuar
sobre la fuente emisora parece la medida más obvia y
eficaz para controlar el nivel de ruido a bordo; sin em-
bargo, no siempre va a ser posible, no siendo suficiente
además, por regla general, el eliminar por completo el
problema. Así, han sido desarrollados métodos que
actúan directamente sobre los tres pilares anteriormen-
te mencionados: el emisor, el receptor y la propagación
o transmisión.
Un buen ejemplo para poner al lector en situación sería
el siguiente:
En un local concurren diferentes emisores de ruidos,
por lo que el nivel de presión sonora total será la suma
logarítmica del que produce cada uno de los emisores
estudiados. En el caso de que se duplicase la potencia
radiada, el nivel de ruido total resultante, tan solo refle-
jaría un aumento de 3dB, o lo que es lo mismo, algo
apenas audible para el oído humano.
Esto nos muestra que si en un local aparecen dos fuen-
tes sonoras del mismo nivel y se elimina una de ellas, el
nivel sonoro total apenas disminuirá, en contra de lo
que pudiera parecer a primera vista. Además, en el caso
de tener dos fuentes sonoras de distinto nivel, si se eli-
minase el de nivel inferior, tampoco se produciría un
decrecimiento notable del nivel sonoro total.
De todo este razonamiento se deduce que a la hora de
tratar las ruidos en una localización determinada, si se
quiere actuar sobre las fuentes emisoras se deberá de
hacer sobre aquella que sea dominante en cada situa-
ción, que irá cambiando según se vaya paliando los
efectos de cada una de ellas. Este es uno de los princi-
pios más importantes en el control de ruidos a bordo
de un buque.
Algunas fuentes sonoras que deben ser analizadas en
todo estudio sobre el ruido a bordo de un buque son
las siguientes:
-El propulsor: a la hora de diseñar tanto el propulsor
como el cuerpo de popa, se han de considerar todos
aquellos factores que magnifiquen los efectos del giro
del propio propulsor en un flujo variable. Entre otros
factores cabría destacar: uniformidad de la estela crea-
da, huelgo entre hélice y codaste, skew-back optimiza-
do, número de palas y revoluciones de giro de la hélice
o la relación área disco de la misma.
-Los motores propulsores: para el caso de los moto-
res propulsores, la medida más eficaz de lucha contra
el ruido sería la instalación correcta de los mismos so-
bre montajes elásticos, aislando además acústicamente
los motores de tipo rápido. Paralelamente, se tienen
que tener en cuenta otros equipos que acompañan a
los motores, como podrían ser los sistemas de exhaus-
tación o los sistemas de sobrealimentación.
-Engranajes reductores: a la hora de combatir contra
el ruido causado por estos elementos, se proponen co-
mo medidas principales el correcto diseño de los dien-
tes (teniendo en cuenta parámetros como el ángulo
Imagen 2. Diagrama de las componentes de las vibraciones y los ruidos a bordo de un buque. Elaboración propia a partir de Grupo Investigación Ruidos (2004).
9Nº21. Julio de 2017
FOCO
EMISOR
TRANSMISIÓN
ESTRUCTURAL
TRANSMISIÓN
AÉREA
RECEPTOR
Para la fabricación del suelo se empleará un procedi-
miento de dos capas, situando primeramente algún
material ligero y elástico como pudiera ser la fibra de
vidrio o la lana mineral y posteriormente otro tipo de
material con mayor densidad como pudieran ser lose-
tas, baldosas o madera entre otros.
-Puertas y ventanas: las ventanas serán instaladas de
manera que no se transmita ruido estructural desde la
propia estructura al cristal, empleando para ello una
junta elástica. Además, si la ventana está situada próxi-
ma a un foco emisor potente, deberá evaluarse la posi-
bilidad de instalar un doble cristal montado de manera
interior y elásticamente.
De igual modo, las puertas serán instaladas junto a un
cerco elástico que reduzca el huelgo existente entre la
propia puerta y el marco; disminuyendo de esta manera
las vibraciones estructurales.
Es importante resaltar el dato de que un panel acústico
puede reducir su efectividad hasta un 50% si se presen-
tan aberturas, como pudieran ser ventanas o puertas
sin ningún tipo de tratamiento acústico.
-Mamparos: los mamparos que se encuentren en la
habilitación deberán de ser bien de tipo autosportado o
bien estar diseñados con sistemas elásticos de montaje,
tanto en su parte superior, como en su parte inferior.
Además, como alternativa se tiene la introducción de
estructuras tipo sándwich con un relleno de material
absorbente que hace obtener unos valores muy supe-
riores en cuanto a la reducción de ruido (teniendo en
cuenta que la densidad superficial de los paneles sea
elevada y su frecuencia propia no se encuentre en las
proximidades de las frecuencias excitadoras que se en-
cuentren a bordo).
Paralelamente, podría darse el caso de querer actuar
sobre la propia trayectoria de propagación. Para ello, se
deben atender los siguientes factores:
-Para la atenuación del ruido aéreo: se podrá variar
la distancia de la fuente emisora, se podrá valorar la
posibilidad de consumirla en forma de fricción inter-
molecular en el aire; reflejarla a su paso por cubiertas o
mamparos; reflejarla a través de la disposición de ba-
rreras locales en el caso de que se trate de ruidos unidi-
reccionales o por ejemplo, disponer de materiales ab-
sorbentes en el local receptor, como se comentaba an-
teriormente, empleando para ello alfombras, moquetas
etc.
formado por el
diente y el eje, la
altura o el módu-
lo de los mismos
etc.), el control de
calidad en la fa-
bricación de los
mismos, el acaba-
do superficial de
las superficies o la
disposición de
carcasas externas
redondeadas, no
planas.
-Otros componentes: donde se podría destacar la
cavitación de las bombas, las velocidades de circulación
de fluidos por tuberías y conductos, los montajes de las
tuberías y el aislamiento de las mismas, las entradas de
aire a compresores y ventiladores, etc.
Si lo que se quiere es actuar sobre el receptor para ate-
nuar el ruido, toda la atención del proyectista se centra-
rá sobre los siguientes elementos:
-Espacios de habilitación: mediante un montaje elás-
tico de la superestructura sobre la cubierta se produce
una reducción considerable del nivel de ruido estructu-
ral proveniente del propulsor y los motores principales.
Además, con estas medidas se está dificultando el paso
del ruido de unos locales a otros.
Como medida adicional, los espacios de habilitación y
acomodación, se recubrirán interiormente con paneles
compuestos por materiales absorbentes. Estas medidas
de absorción pueden llevar asociadas reducciones en el
nivel sonoro del local desde 10 hasta los 15 dB; si se
desea sobrepasar estos valores se debe recurrir a otra
serie de medidas de aislamiento.
-Techos y suelos flotantes: los techos pueden estar
bien unidos a los mamparos autosoportados o bien
suspendidos de la propia estructura mediante conexio-
nes elásticas. Así, entre el techo y la estructura puede
disponerse de materiales tanto absorbentes como ais-
lantes de sonidos.
En el caso del suelo flotante, consistirá en un sistema
masa-muelle, cuya constante dependerá de la densidad
y del espesor del material que se emplee en la instala-
ción. En cualquier caso, se intentará que esta constante
sea lo más pequeña posible.
10 Nº21. Julio de 2017
Imagen 3. Propulsor de buque. Fuente: Marine
Insight
-Para la atenuación del ruido estructural: probable-
mente las mejores opciones pasen o bien por disipar
por fricción intermolecular o entre superficies en con-
tacto el ruido o bien mediante reflexión en las disconti-
nuidades.
La realidad es que en el caso de que el buque haya sido
construido con planchas de acero soldadas, que suele
ser lo habitual, las pérdidas por fricción molecular sue-
len ser prácticamente despreciables, a lo que hay que
sumar que por motivos de resistencia estructural y es-
tanqueidad las discontinuidades estructurales no son
deseadas, por lo que la atenuación del ruido estructural
es en estos casos, prácticamente inexistente.
En este caso la solución pasaría por la instalación de
montajes elásticos en las fuentes y en la superestructu-
ra, además de suelos flotantes y capas viscoelásticas allí
donde sea posible.
Paralelamente, un incremento en el amortiguamiento
estructural puede hacer disminuir los picos del espectro
que se corresponden a las frecuencias de resonancia.
Además, no se debe olvidar la necesidad de atenuación
del ruido aéreo, optando por la instalación de aislantes
en las fuentes: pantallas, particiones y disposición de
mamparos de compartimentación que absorban estos
ruidos.
Por todo ello, puede concluirse como el control de la
transmisión del ruido, sea al nivel que sea, se basa fun-
damentalmente en el amortiguamiento, la absorción, la
reflexión y el aislamiento.
En cuanto a este último, es importante destacar que
basa su modo de actuar en la aparición de discontinui-
dades estructurales o geométricas, de manera que cuan-
do una onda está siendo propagada por un determina-
do medio, en-
cuentra en su
camino otro de
diferente impe-
dancia, por lo
que parte de la
energía se refleja-
rá en la superficie
frontera de los
dos, como suce-
de en el caso de
la existencia de
discontinuidades
geométricas dentro del mismo medio.
Como conclusión, se expone la necesidad de contar en
el interior del buque con unos niveles de confort míni-
mos; niveles muy susceptibles de ser alterados median-
te factores tan molestos como puedan ser las vibracio-
nes y los ruidos producidos por las distintas fuentes
sonoras que se alojan dentro del mismo.
No obstante, y aún siendo necesaria totalmente la pre-
sencia de estas fuentes para el buen funcionamiento del
buque, es materia de la ingeniería el aplicar las distintas
herramientas y recursos existentes para la mitigación
del nivel sonoro de los mismos y el discernir sobre la
correcta localización de las distintas áreas o espacios
que componen el buque, garantizando a la tripulación
y/o pasajeros del mismo, el disponer de unas zonas de
descanso donde el cuerpo humano sea capaz de des-
cansar sin verse alterado por la presencia indeseada de
ruidos o vibraciones molestas.
Imagen 4. Estructura básica de un buque. Fuente:
www.ingenieromarino.com
11Nº21. Julio de 2017
El control de la transmisión del ruido se basa, fundamentalmente, en el amortiguamiento,
la absorción, la reflexión y el aislamiento.
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
 Grupo Investigación Ruidos (2004): “Determinación y mejora de las condiciones de confort a bordo de buques de pasa-
je: Control del ruido a bordo”. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Navales. Universidad Politécnica de Madrid.
Madrid.
 www.ingenieromarino.com
 www.revistaingenierianaval.com
nuestras días.
En este articulo he querido exponer parte de ese lega-
do romano: las presas. Siendo las obras cuyo valor mo-
numental menos se les ha reconocido, fueron la causa
y a su vez consecuencia del asentamiento de población
y, por ello, factor estratégico en la ordenación territo-
rial .
Para tal fin, el artículo consta de una breve descripción
sobre la ingeniería de presas romana y tres ejemplos
diferentes: las presas de Cornalbo y Proserpina en el
sistema de abastecimiento de Mérida; la presa de Al-
monacid de la Cuba en el valle del Ebro y la presa de
Alacantarilla de abastecimiento a la ciudad de Toledo.
INTRODUCCIÓN
Reconocida es la impronta ingenieril que los romanos
dejaron en sus territorios ocupados. Hitos ingenieriles
de gran valor técnico que tardaron siglos en verse su-
perados, o incluso, igualados.
Un legado del que nuestro país, entonces Hispania,
también se vio beneficiado. Especialmente a partir de
la época del emperador Augusto, allá por el cambio de
era, cuando Hispania comenzó ha desarrollar su propia
identidad dentro del imperio. Apreciándose tal esplen-
dor en la construcción de infraestructuras que verte-
brasen el territorio y diesen servicio a la sociedad. Bien
conocidos son, entre otros, el Puente de Alcántara, el
Acueducto de Segovia o las Presas de Cornalbo y Pro-
serpina. Estando alguna de ellas todavía en servicio en
BREVE RECORRIDO POR LAS PRESAS ROMANAS
EN HISPANIA
CARLOS ALFONSO CHESA. INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
12 Nº21. Julio de 2017
 Materiales: es aquí dónde introdujeron importan-
tes avances tecnológicos ligados a la produc-
ción de conglomerante, la cal apagada. Re-
sultando así un mortero de cal y arena realmente
duradero. Además, incluyeron en sus mezclas
materiales puzolánicos que conferían propie-
dades muy ventajosas para la mezcla: mayor re-
sistencia y endurecían con la presencia del agua.
Siendo aún más relevante el descubrimiento de
materiales artificiales que daban las mismas pro-
piedades a la mezcla: la arcilla cocida. Indepen-
dizando así su uso de la disponibilidad natural en
el terreno.
 Fábricas de las presas: La disposición más típica
en presas de fabrica fue la de tipo
“sándwich” de dos muros de mampostería, opus
incertum, entre los que se intercalaba una mezcla
de piedra partida, arena y cal hidráulica, o tam-
bién llamado opus caementicium o calicanto.
 Elementos de alivio y desague: siempre intentaron
alejar el vertido del pie de la presa. Protegiéndola
de esta modo frente al de vertido por corona-
ción. Principal causa de ruina de muchas de ellas.
BREVE INTRODUCCIÓN A LA INGENIERIA
DE PRESAS ROMANA
Los ingeniería hidráulica romana esta llena de obras de
compleja ejecución y concluidas con éxito, tales cómo:
construcción de acueductos, desecación de zonas hú-
medas y trabajos de drenaje. Por ello, aún sorprende
que no se hubieran construido presas hasta prácti-
camente el cambio de era (lo cual puede ser una
muestra de su dificultad). Siendo principalmente el
Norte de África, este de Hispania y Francia así cómo el
Norte de Italia dónde se han concentrado las de mayor
relevancia.
Son cuatro los aspectos a fijar entorno a la técnica Ro-
mana:
 Tipologia: en Hispania la tipología empleada fue
similar al de otras zonas, contemplando presas
de gravedad de materiales sueltos y de fábri-
ca. Estas últimas presentaban dos variantes: de
muro simple para poca altura o bien de muro
reforzado con espaldón de tierras o contrafuerte.
Las de materiales sueltos no han llegado hasta
nuestros días al haberse arruinado con más facili-
dad
1. Capacidad de embalse de presas romanas en función de su altura. Ref: HISTORIA DE LAS PRESAS, Nicholas J. Schnitter
13Nº21. Julio de 2017
éste y las de otro próximo que llegaban mediante una
conducción de unos 4 km.
Cuenta con una longitud en coronación de 427 me-
tros y presenta un tipología romana muy utilizada:
muro fabrica con espaldón de tierras aguas abajo
compuesto por materiales arcillosos-limosos. Para
contrarrestar su empuje con el embalse vacío se levan-
taron contrafuertes en el lado de aguas arriba (ver foto
3).
Al poco de su construcción, y probablemente ligada a
la del acueducto de los Milagros, se volvió a recrecer
en el siglo siguiente (aunque no está claro si construyo
en dos fases o fue un recrecimiento), presentando su
estructura dos partes diferenciadas:
 Cuerpo inferior de unos seis metros de profun-
didad, constituidos por sillares rellenos con cali-
canto reforzados con contrafuertes semicircula-
res.
 Muro compuesto por núcleo de calicanto reves-
tido por un paramento de sillería guas arriba y
por un paramento de mampostería aguas abajo,
de unos 15 metros de altura.
Resultando un muro de unos tres metros y medio de
espesor en coronación y un paramento aguas arriba
cuyo talud oscila entre 1/5 y 1/7 (H/V).
En planta presenta tres alineaciones cerrándose hacia
aguas abajo. Situándose en su parte central las dos to-
rres de toma. Además, cuenta con dos aliviaderos, uno
SISTEMA DE ABASTECIMIENTO A LA CIUDAD
DE MÉRIDA: PRESAS DE CORNALBO Y PRO-
SERPINA
Situada en un emplazamiento estratégico, Emérita Au-
gusta (actualmente Mérida) fue fundada en época del
emperador Augusto, sobre el 25 a.C. Levantada por
veteranos de guerra recién licenciados y destinada a
convertirse en la capital de la provincia de Lusitania,
requería de los mejores servicios de la época. Para tal
fin, se diseñaron los tres sistemas de abastecimiento
de la ciudad:
1. Constituido por el sistema del
embalse de Proserpina , a 6 km
de la ciudad, y conducción de de
12 km. Mención merece el
acueducto de lo Milagros.
2. El formado por el sistema del
embalse de Cornalbo, a 16 km
de la ciudad y una conducción
de 25 km.
3. Sistema de galería enterradas
que recogían el agua subterránea
PRESA DE PROSERPINA:
Ubicada a 6 km de la ciudad de Méri-
da, su origen se sitúa en el primer siglo
de nuestra era. Situada sobre el arroyo
de las Pardillas, recoge las aguas de
3. Presa de Proserpina paramento suso Ref: Confederación Hidrográfica del Tajo
14 Nº21. Julio de 2017
2. Ancho de presas Romanas de gravedad y de contrafuertes, en función de su
altura. Ref: HISTORIA DE LAS PRESAS, Nicholas J. Schnitter
natural aprovechando un pequeño cerro en su margen
izquierda y el de superficie.
PRESA DE CORNALBO
Emplazada entre dos colinas en plena campiña extre-
meña, a 16 km de Mérida, la presa de Cornalbo recoge
las aguas del arroyo Albarregas. Se trata de una presa
de materiales sueltos de 24 metros de altura
Construida entorno el fin al del I y comienzos del II
silgo de nuestra era. Presenta aspectos, referidos a la
torre de toma y al cuerpo de la presa, en su configura-
ción que ha llevado a algunos investigadores sospechar
que trata de un cambio tipológico (cómo Fernández
Casado o Raúl Celestino)
El cuerpo de la presa esta constituido por:
 En el lado de aguas arriba, un entramado cuadri-
culado formado por tres muros paralelos inter-
sectados por otros 14 perpendiculares separados
7 metros cada uno y relleno con material diverso
(arcilla, hormigón, grava..). Los tres paralelos
formados por; uno de 5 metros de altura y 1,25
metros de espesor; uno intermedio a 15 metros
del anterior y con una altura de 10 metros; un
tercero a 7 metros del anterior que alcanza la
cota de coronación del embalse de 21 metros
por 3,40 metros de achura. Con esta disposi-
ción en celdas se pretendía evitar el desliza-
miento del talud ante desembalses rápidos.
Aguas abajo se a dispuesto un talud 1/3 (V/H) con
una anchura de 10 metros en coronación y 60 me-
tros en base.
Al igual que la presa de Proserpina, presenta en planta
una poligonal irregular de longitud 200 metros en
coronación
Otro aspecto novedoso es la ubicación de la torre de
toma, exenta al cuerpo de la presa. De planta rec-
tangular, fue levantada con sillería almohadillada y uni-
da a la coronación mediante un par de arcadas. Parece
que se ha encontrado una explicación razonable a la
ubicación: la existencia de unas galerías abiertas con
anterioridad a la construcción del embalse, lo que llevó
a aprovecharlas para la toma y canal de conducción de
abastecimiento a Mérida. .
Al igual que en la presa de Proserpina, se ha dispuesto
el aliviadero en un collado lateral.
PRESA DE ALMONACID DE LA CUBA.
Abandonamos Mérida para llegar al Valle del Ebro. A
6 km de la localidad aragonesa de Belchite, la presa de
Almonacid de la Cuba, cercana al pueblo que lleva su
nombre, recoge las aguas del río Aguas Vivas. Con sus
34 metros de altura , fue la más alta de la época y fue
superada por la presa de Kurit (Irán) en el siglo XIV y,
en la península ibérica, la de Tibi alcanzó los 46 metros
en 1594. .
Tal es la proeza técnica que hasta el
año 1992 , y gracias a una campaña
de exhaustivos estudios arqueológi-
cos, no se le atribuyó el origen ro-
mano. Hasta entonces era conside-
rada una presa medieval.
Se empezó a construir en el primer
siglo de nuestra era, como la mayo-
ría de las presas romanas de la pe-
nínsula, y se reconstruyó en siglo
siguiente, en la época de Trajano
(98-117 d.C), como así demuestran la disparidad de
tipologías de fabricas encontradas. Principalmente son
4. Presa de Cornalbo. .Sección transversal. Ref: LA PRESA DE CORNALBO
EN MÉRIDA.
15Nº21. Julio de 2017
“Situada en un emplazamiento estratégico, Emérita Augusta requería de los
mejores servicios de la época”
permitió retener unos 6 hectómetros cúbicos de agua
destinada, principalmente a riego.
SISTEMA DE ABASTECIMIENTO A TOLEDO:
PRESA DE ALCANTARILLA
Tolettum o Toledo en la actualidad, fue un enclave mili-
tar estratégico en la frontera natural que suponía el Ta-
jo. Sometida siempre a una presión militar importante,
se dotó de un sistema de abastecimiento de agua pota-
ble que diese servicio a la ciudad con las debidas garan-
tías.
Para ello, los ingenieros levantaron la presa de Alcan-
tarilla, en el primer siglo de nuestra era, a unos 20 km
al sur de Toledo, sobre el río Guajaraz. Dice mucho
del buen instinto ingenieril de aquellos romanos que, el
emplazamiento actual del embalse que sirve de abaste-
cimiento diste a pocos kilómetros de distancia del ele-
gido, hace ya, 20 siglos antes. El embalse podía llegar a
almacenar unos 3,50 hectómetros cúbicos, aportados
gracias a la escorrentía superficial de una extensión de
50 km2 y 42 km2, llegando el agua de la segunda gra-
cias a una canal.
Guarda similitudes con la de Proserpina, comentada
las siguientes:
 Primera fábrica clásica romana, compuesta
por un núcleo de calicanto y revestida con para-
mentos de sillería (opus quadratum) aguas arriba y
de mampostería (opus incertum) aguas abajo refor-
zado con sillería en seco . Rematado con muros
de mampostería el de aguas arriba. A destacar,
por su poca utilización antes, el enfoscado de
cal que se aplicó en ambos paramentos.
 Del resto de fabricas, merece mención la coloca-
da en la reconstrucción de opus vittatum, for-
mada por mampostería recibida con morteros
de cal distribuida horizontalmente.
El aliviadero se emplazó en margen izquierda, cuya
solera de vertido se encuentra unos tres metros por
debajo de la coronación y fue materializado con opus
quadratum . Las tomas se debieron disponer por debajo
del aliviadero. Aunque es difícil de saber ya que actual-
mente el embalse se encuentra lleno de sedimentos.
Por tanto, el conjunto comprende una longitud de 134
metros y una altura sobre cimientos de 34 metros que
5. Presa de Almonacid de la Cuba según Norman Smith. Ref : THE
HERITAGE OF SPANISH DAMS
16 Nº21. Julio de 2017
“Dice mucho del buen instinto ingenieril de los romanos , que el
emplazamiento actual del embalse diste pocos kilómetros de distancia del
elegido 20 siglos antes”.
6. Presa de Alcantarilla según Raúl Celestino Ref: Ref: LAS PRESAS Y EM-
BALSES EN ESPAÑA, HISTORIA DE UNA NECESIDAD. Joaquín Díez-
Cascón Sagrado, Francisco Bueno Hernández .
para el abastecimiento de agua a la ciudad de Toledo.
Desde ella partía una conducción de unos 50 km que
aún hoy mantiene alguna sombra a esclarecer, como
por ejemplo, cómo cruzaba el río Tajo a su entrada en
la ciudad.
A lo largo del artículo hemos visto diferentes ejemplos
de presas romanas en nuestro territorio. Todas cons-
truidas, más o menos, en la misma época y con simili-
tudes estructurales. Sin embargo, el legado es mucho
más amplio y para el interesado, le ánimo a que consul-
te la bibliografía que menciono al final del artículo. Y
es que ellos ya comprendieron que almacenar agua en
un territorio que padece fuertes irregularidades espacia-
les y temporales en precipitación era clave para el avan-
ce de la sociedad.
anteriormente. Es una presa de gravedad, con muro
compuesto de núcleo de calicanto entre dos para-
men tos de muro de mamposteria, opus incertum, de
1-1,20 metros de espesor. En la zona de aguas arriba se
añadió un muro de sillares graníticos con espesores
comprendidos entre los 0,5-0,7 metros. Con todo ello,
resultó ser un muro de anchura variable entre los
seis metros en cimentación hasta los 3 metros en
coronación. Con unos taludes muy verticales en aguas
arriba 1/10 (H/V) y ligeramente superiores aguas aba-
jo. Dónde se dispuso un talud de tierras con la función
resistir el empuje de las aguas. Como vemos, es la tipo-
logía típica de las presa romanas: Un elemento imper-
meabilizante, el muro, y otro resistente , el talud de
tierras.
En planta presenta un poligonal con tres alineaciones,
otra semejanza con la de Proserpina. Actualmente, de-
bido a su estado ruinoso, sólo se conservan restos de
los dos muros laterales. Aunque en la actualidad se
conservan unos 300 metros del margen izquierdo y
otros 184 de la parte central, inicialmente la presa
contaba con unos 600-800 metros de longitud en
coronación. Sobre la causa de tal estado ruinoso, algu-
nos investigadores apuntan a que un vertido en coro-
nación, ante la insuficiencia de los aliviaderos a des-
aguar una avenida, dejó seriamente dañado el talud de
tierras emplazado aguas abajo. Consecuentemente, el
muro no pudo resistir y volcó.
La tomas de aguas se deberían situar en la parte central
de la presa, a juicio de los restos existentes a día de hoy
de las torres de toma. Estas presentarían forma rectan-
gular de 5,60 x 5,60 metros de ancho fondo .
La presa de Alcantarilla era una infraestructura clave
6. Detalle de uno de los muros caídos en la presa de alcantarilla. Si ve per-
fectamente ´la tipología clásica romana: “opus caementicium” entre dos
paramentos de “opus incertum”. Ref: LAS PRESAS Y EMBALSES EN
ESPAÑA, HISTORIA DE UNA NECESIDAD. Joaquín Díez-Cascón
Sagrado, Francisco Bueno Hernández
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
- J. Schnitter, Nicholas. Historia de las Presas: Las
pirámides útiles. España: Colegio de Ingenieros de
Caminos, Canales y Puertos, 2000.
- Díez-Cascón Sagrado, Joaquín. Bueno Hernández,
Francisco. Las presas y embalses en España. Historia de
una necesidad . I Hasta 1900. España: Ministerio de
Medio Ambiente.
17Nº21. Julio de 2017
mar. La energía maremotérmica o
también conocida como OTEC
(Ocean Thermal Energy Conver-
sion) es una de ellas. Al igual que
las demás energías marinas,
OTEC cumple con las condicio-
nes de ser una energía renovable
y limpia, por lo que también se
encuentra dentro del grupo de
energías en desarrollo que cuenta
con un gran potencial en el sumi-
nistro de energía.
CONCEPTO
La conversión de energía térmica
oceánica se trata de una tecnolo-
gía energética que convierte la
radiación solar en energía eléctri-
ca. Los sistemas OTEC utilizan
el gradiente térmico natural del
océano gracias a la diferencia de
temperatura entre el agua superfi-
cial, calentada por el sol, y las
aguas profundas, más frías.
Los océanos cubren algo más del
70% de la superficie terrestre y
debido a esto, son el mayor co-
lector de energía solar y sistema
de almacenamiento de energía del
mundo. Se estima que, anualmen-
te, la cantidad de energía solar
absorbida por los océanos es
equivalente a, al menos, 4.000
veces la cantidad de energía ac-
tualmente consumida. Con una
eficiencia del 3%, al convertir la
energía térmica oceánica en elec-
tricidad, se necesitaría menos del
1% de esta energía renovable
para satisfacer toda la demanda
energética.
Además de obtener energía a par-
tir de la diferencia de temperatura
en el agua, OTEC puede usarse
como sistemas de refrigeración o
aire acondicionado, producir
agua potable u obtener nutrientes
empleados en agricultura
(Imagen nº1).
Hoy en día, debido al alto coste
de los combustibles fósiles, el
empuje hacia las energías renova-
bles y los avances en tecnología,
están potenciando el desarrollo
de la energía OTEC. Además
cuenta con la ventaja de tratarse
de una energía que permite una
producción de energía continua.
INTRODUCCIÓN
La generación de energía es uno
de los principales problemas ac-
tuales, el cual tendrá un gran im-
pacto en el futuro de la sociedad.
Las energías convencionales,
aunque son las más desarrolladas
y eficientes, presentan serios pro-
blemas e incompatibilidades den-
tro de las perspectivas actuales en
las que se han puesto de mani-
fiesto el aumento de los valores
ecológicos. El uso de combusti-
bles fósiles y la energía nuclear
conllevan altos niveles de conta-
minación, razón principal para
pensar en su sustitución a largo
plazo, lo que implica la necesidad
de encontrar alternativas para
enfrentarse a la creciente deman-
da energética.
Las energías renovables son las
candidatas para asumir la hege-
monía vacante si la situación
avanza siguiendo la línea espera-
da.
Dentro de este grupo, se encuen-
tran las energías marinas, que son
las energías almacenadas en el
18 Nº21. Julio de 2017
ENERGÍA MAREMOTÉRMICA (OTEC)
JUAN MANUEL TORRES MORCILLO. INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
ca, se requiere un gradiente tér-
mico de al menos 20 °C. Por lo
tanto, se encuentran zonas térmi-
camente favorables en las regio-
nes ecuatoriales y subtropicales
La Imagen nº2 muestra las áreas
más interesantes según la diferen-
cia de temperatura que se puede
encontrar en el océano entre la
superficie y 1.000 metros de pro-
fundidad.
Como se puede ver existen dife-
rentes regiones dependiendo de
las diferencias de temperatura.
Se pueden alcanzar mayores di-
ferencias de temperatura en el
Océano Pacífico, en zonas ecua-
toriales y zonas cercanas a las
costa de Oceanía y Asia, donde la
diferencia de temperatura es ma-
yor de 24 °C.
En áreas del Océano Índico y el
Océano Pacífico, el Mar Caribe y
costas ecuatoriales de América
Central, América del Sur y África
la diferencia de temperatura varía
entre 22 °C y 24 °C.
A medida que el agua de las ante-
riores áreas se aleja del ecuador,
la diferencia de temperatura dis-
minuye entre 20 °C y 22 °C, al-
canzando, por ejemplo, las costas
africanas del Océano Índico y las
costas del sur de Japón.
En áreas mucho más alejadas del
ecuador, la diferencia de tempe-
ratura llega a disminuir a valores
entre 18 °C y 20 °C. Esta diferen-
cia de temperatura puede encon-
trarse, por ejemplo, en áreas cer-
canas al sur de la Península Ará-
biga.
En el resto, la diferencia de tem-
peratura es inferior a 18 °C.
Las zonas moradas representan
áreas donde la profundidad es
inferior a 1.000 metros y donde la
diferencia de temperatura haría
factible la instalación de una cen-
tral OTEC.
FACTORES
Como se ha mencionado ante-
riormente, la conversión de ener-
gía térmica oceánica funciona
mejor cuando la diferencia de
temperatura es de 20°C.
ÁREAS DE INETERÉS
La radiación solar produce un
gran calentamiento en la superfi-
cie marina ecuatorial, donde se
alcanzan temperaturas de aproxi-
madamente 28 °C. Por lo tanto,
en esta zona, el agua almacena
una cantidad importante de ener-
gía térmica. Aunque esta tempe-
ratura es relativamente baja, las
cantidades de agua involucradas
son enormes y el calor absorbido
por un cuerpo es directamente
proporcional a su masa y al au-
mento de la temperatura a la que
está sometido. Para la explota-
ción de la energía maremotérmi-
Imagen nº2. Regiones con misma diferencia de temperaturas entre el agua superficial y agua a 1.000 metros de profundidad en el océano.
Ref: Lockheed Martin/US Department of Energy.
19Nº21. Julio de 2017
Imagen nº1: Usos de la energía maremotérmica.
Ref: Elaboración propia.
OTEC. Por lo tanto, se necesitan
estudios más precisos para selec-
cionar las áreas a utilizar y poder
evaluar la energía extraíble, a fin
de evaluar las posibilidades de un
uso eficiente, económico y técni-
co de las centrales OTEC.
La política energética general y
factores relacionados, así como
posibles restricciones sobre la
importación de combustibles fó-
siles en algunos países, puede
influir en la elección del emplaza-
miento y tener un efecto positivo
en la estructura futura del merca-
do de las centrales eléctricas ma-
remotérmicas.
EMPLAZAMIENTO
Las centrales OTEC pueden ubi-
carse en diferentes lugares, pue-
den situarse en suelo firme o
áreas cercanas a la costa, en plan-
tas montadas en plataformas o en
instalaciones flotantes en aguas
profundas del océano.
Las plantas construidas en o cer-
ca del terreno no requieren ama-
rres sofisticados, cables largos
para transportar la energía gene-
rada, o el importante manteni-
miento asociado con ambientes
marinos abiertos. Además se pue-
den instalar en áreas donde pro-
tegerlas de las tormentas y el mar.
La electricidad, agua desalinizada
y agua fría, rica en nutrientes,
pueden ser transportadas a insta-
laciones cercanas a la costa.
A veces, los problemas con las
olas no pueden evitarse fácilmen-
te si la central se encuentra cerca
de la costa y la planta de energía
debe moverse sobre una platafor-
ma (Imagen nº4) a áreas oceáni-
cas de 100 metros de profundi-
dad, donde está cerca el agua fría.
Este tipo de construcción ya se
utiliza para las plataformas de
extracción de petróleo en alta
mar. Los problemas adicionales
que aparecen en aguas más pro-
fundas pueden hacer que estas
centrales sean menos deseables y
más caras que las terrestres.
Debido a las condiciones del
océano (grandes olas, fuertes co-
rrientes, viento, ...) la plataforma
de las plantas necesitan elemen-
tos más caros. Además, los cables
deben ser más largos y los costes
de transporte de energía son ma-
yores.
Esta condición existe en las zo-
nas costeras tropicales, aproxima-
damente entre el Trópico de Ca-
pricornio y el Trópico de Cáncer.
Estas áreas constituyen el 30%
del área total de superficie marina
del planeta, que recibe grandes
cantidades de radiación convir-
tiéndose en un almacén de ener-
gía térmica.
Las diferencias de temperatura en
las diferentes zonas de la Tierra
depende, además de la profundi-
dad, de la circulación termohalina
(CTH) (Imagen nº3), un trans-
portador virtual de agua impulsa-
do por la temperatura, el viento y
la rotación de la Tierra.
Además, existen otros factores,
como el marítimo, meteorológi-
co, tecnológico, etc., que influyen
decisivamente en la elección del
emplazamiento de una central
20 Nº21. Julio de 2017
Imagen nº3. Representación de la circulación termohalina.
Ref: www.fotoseimagenes.net
Los océanos son el mayor colector de energía solar y sistema de
almacenamiento de energía del mundo.
flotantes necesitan estar quietas.
El amarre es un método acepta-
ble, pero las tecnologías están
limitadas a profundidades de alre-
dedor de 200 metros. Incluso a
pequeñas profundidades, el costo
de amarre podría ser enorme.
FUNCIONAMIENTO
La conversión de energía térmica
oceánica puede clasificarse aten-
diendo a su ciclo de trabajo. Con
su evolución han ido emergiendo
diferentes conceptos OTEC. Es-
to se manifiesta en ciclos con
marcadas diferencias.
Ciclo cerrado (CC-OTEC)
D’Arsonval (Imagen nº6), un
ingeniero francés, fue el primero
que propuso este concepto en
1881. Su idea era utilizar el agua
superficial cálida (24 - 30 °C) de
los océanos tropicales para vapo-
rizar un fluido de trabajo presuri-
zado a través de un intercambia-
dor de calor que usase el vapor
resultante para activar un turbo-
generador.
Su concepto se basa en el ciclo
termodinámico de Rankine, aun-
que es diferente del convencional
debido a la baja temperatura en
los intercambiadores de vapor.
Por eso, el ciclo debe operar en
condiciones especiales y el fluido
de trabajo debe tener una tempe-
ratura de ebullición baja, como el
amoniaco.
En este sistema (Imagen nº7) la
transferencia de calor del agua de
mar de la superficie cálida se pro-
duce en el evaporador, produ-
ciendo un vapor saturado del
fluido de trabajo. La electricidad
se genera cuando este gas se ex-
pande a través de una turbina. El
calor latente se transfiere del va-
por al agua fría de mar en el con-
densador y el líquido resultante se
presuriza con una bomba para
repetir el ciclo.
Ciclo Kalina
El ciclo de Kalina, o mezcla de
fluidos de proporción ajustable,
es una variante del ciclo cerrado.
Mientras que el sistema de ciclo
cerrado usa un fluido de trabajo
puro, el ciclo de Kalina emplea
una mezcla de amoniaco y agua
con diferentes proporciones en
diferentes puntos del sistema. La
ventaja de una mezcla binaria es
que los problemas de transferen-
cia de calor entre el evaporador y
el condensador se ven reducidos.
Las plantas OTEC flotantes
(Imagen nº5) son preferibles para
sistemas con alta capacidad de
potencia, aunque presentan va-
rias dificultades. Este tipo de
plantas son más difíciles de esta-
bilizar y la dificultad de atarlas en
aguas profundas puede crear pro-
blemas con el suministro de ener-
gía. Los cables conectados a pla-
taformas flotantes son más sus-
ceptibles a daños, especialmente
durante tormentas. Además, los
cables en profundidades de más
de 1.000 metros son difíciles de
mantener y reparar.
Las plantas flotantes necesitan
una base estable para su opera-
ción. Las tormentas y mares agi-
tados pueden romper la tubería
vertical utilizada para obtener el
agua fría e interrumpir también el
suministro de agua caliente. Para
evitar estos problemas, las tube-
rías deben ser de un material fle-
xible, como el polietileno.
Para conectarse a los cables de
transporte de energía, las plantas
Imagen nº5: Central OTEC flotante.
Ref: www.comunidad.eduambiental.org
21Nº21. Julio de 2017
Imagen nº4: Central OTEC situada sobre una
plataforma.
Ref: Lockheed Martin. OTEC: The Time is Now.
Las diferencias de temperatura en las diferentes zonas del océano depende,
además de la profundidad, de la circulación termohalina.
PRESENTE Y FUTURO
Los recursos de OTEC podrían
tener un límite de 3 a 5 terava-
tios, sin afectar la temperatura del
océano o el medio ambiente
mundial, de acuerdo con las in-
vestigaciones realizadas por Gé-
rard C. Nihous en 2005. Esta
estimación es mucho menor que
los valores actualmente disponi-
bles en la literatura técnica, que a
menudo se infiere de la energía
solar absorbida por los océanos
tropicales.
En las plantas de circuito abierto,
aunque los problemas técnicos a
resolver son numerosos, los es-
pecialistas reconocen que no son
insuperables. Uno de los proble-
mas más serios es mantener el
agua fría en cualquier condición
climática. En la actualidad, es
posible aprovechar, en pequeña
escala, el gradiente térmico de los
océanos. Las posibilidades de
esta técnica se han mejorado a lo
largo de los años debido a la
transferencia de tecnología aso-
ciada a la exploración de petróleo
en alta mar. El desarrollo tecno-
lógico logrado en la instalación
de plataformas profundas, el uso
de materiales compuestos y las
nuevas técnicas de unión permiti-
rán la implantación de plantas de
energía más modernas.
Existen programas de desarrollo
para las centrales termonucleares
del mundo. Tanto en Francia
(CNEXO), Italia (Pirelli), Alema-
nia (Dornier) y el grupo EU-
ROCEAN, están inmersos en
este tipo de investigación, aunque
la situación energética actual hace
poco factible la aplicación prácti-
ca de estos proyectos.
Se necesitará más investigación
en la construcción de las turbinas
utilizadas en el proceso para que
puedan desarrollarse plantas de
energía más grandes (más de 20
MW). Probablemente, cuando los
precios y la escasez de combusti-
bles fósiles sean económicamente
viables para este tipo de centra-
les, se llevarán a cabo nuevas ins-
talaciones en aquellas partes del
mundo que cumplan con los re-
quisitos básicos para su funciona-
miento.
Ciclo abierto (OC-OTEC)
Georges Claude, inventor fran-
cés, propuso utilizar el agua del
océano como fluido de trabajo.
En este ciclo el agua superficial
se evapora instantáneamente en
una cámara de vacío. El vapor
resultante es utilizado para gene-
rar electricidad a partir de la tur-
bina y posteriormente ser con-
densado a partir del agua de mar
profunda, relativamente más fría.
Por lo tanto, este ciclo puede
configurarse para producir agua
desalinizada y electricidad.
Ciclo híbrido
El ciclo híbrido combina las ca-
pacidades de producción de agua
potable del ciclo abierto con el
potencial de generación de elec-
tricidad por el ciclo cerrado.
El agua superficial es evaporada
en una cámara de vacío. Este va-
por de baja presión fluye a un
intercambiador donde se emplea
para vaporizar un fluido presuri-
zado de bajo punto de ebullición
(amoniaco). Durante este proce-
so, la mayoría del vapor se con-
densa, produciendo agua potable.
El vapor de amoniaco fluye a
través de un ciclo cerrado y se
condensa con el agua de mar fría.
Imagen nº7. Funcionamiento del ciclo cerrado
OTEC.
Ref: Elaboración propia.
Imagen nº6. Jacques-Arsène d’Arsonal.
Ref: www.wikipedia.org
22 Nº21. Julio de 2017
OTEC muestra muchas ventajas
relacionadas con recursos reno-
vables, limpios y naturales. Una
de las características más impor-
tantes es su disponibilidad las 24
horas del día. Además, tiene un
carácter multifuncional
Sin embargo, OTEC implica
también desventajas, ya que es
más limitado de lo que parece.
En primer lugar, está limitado
debido a la diferencia de tempe-
ratura necesaria. Además, su via-
bilidad ambiental no está asegura-
da debido a la afección al medio
marino con la descarga de agua
fría en el agua más cálida; y la
posibilidad de modificar ambien-
tes marinos debido a su construc-
ción.
Hoy en día es mucho más caro
que otros tipos de energía y con-
tinúa en una etapa experimental
(Imagen nº8). Es por ello que los
combustibles fósiles siguen sien-
do una opción interesante y más
barata para los consumidores. En
el futuro, se espera que se creen
más instalaciones cuando los pre-
cios y la escasez de combustibles
fósiles hagan que estas plantas
sean económicamente viables.
Se esperan nuevos proyectos en
Hawái (Estados Unidos), Hainan
(China), Japón, Islas Vírgenes
(Estados Unidos), Kiribati y Mar-
tinica.
CONCLUSIONES
OTEC es una energía renovable
que puede producir electricidad y
varios subproductos, usando
agua fría profunda y agua superfi-
cial caliente cuando la diferencia
de temperatura entre ellos es de
al menos 20 °C. Existen diferen-
tes formas de implementar este
tipo de energía, pero las principa-
les son los ciclos cerrados y
abiertos. El primero usa amonía-
co en un ciclo Rankine y el se-
gundo trabaja con agua de evapo-
ración instantánea en una cámara
de vacío. Además, también pode-
mos clasificar OTEC según el
emplazamiento de la planta: te-
rrestre, plataforma y flotante.
23Nº21. Julio de 2017
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
- L. A., Vega. Ocean Thermal
Energy Conversion Primer.
Marine Technology Society
Journal: 2002.
- C. NIHOUS, Gérard. An Order
of Magnitude Estimate of Ocean
Thermal Energy Conversion
Resources, Journal of Energy
Resources Technology: 2005.
- IRENA. Ocean Thermal Enery
Conversion Technology Brief:
2014
Imagen nº8. Central OTEC experimental en Kailua-Kona, Hawaii, EEUU.
Ref: www.makai.com
LA TIERRA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Y ARQUITECTURA DE TAPIAL.
DAVID ARROYO GARCÍA. ARQUITECTO.
Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es
original nuestra debemos poner:
Ref: el origen, la web, el libro, etc.
Casi cualquier tipo de tierra es
apta para la construcción, ya sea
usada directamente o en combi-
nación con otros elementos que
mejoren sus características, tales
como la cal, el yeso o la paja.
El uso de muros gruesos de tierra
en las edificaciones genera una
gran inercia térmica, permitiendo
almacenar una gran cantidad de
energía en forma de calor para
cederlo posteriormente. Además
son un excelente medio de aisla-
miento acústico, puesto que los
muros de tierra transmiten muy
mal las vibraciones sonoras,
creando una eficaz barrera contra
el ruido.
La tierra, al ser un material inerte,
no puede pudrirse, incendiarse o
ser objeto de un ataque de insec-
tos. Sin embargo se trata de un
material transpirable, de forma
que los muros de tierra permiten
una regulación natural de la hu-
medad en el interior del edificio,
evitando condensaciones.
Además la tierra no se limita me-
ramente a actuar como un ele-
mento de construcción a nivel
estructural, también puede ser
usado para generar mobiliario
con grandes características de
confort y calidad. Este es el caso
del horno prefabricado mediante
tierra apisonada Lehmo realizado
por Martin Rauch.
Otro ejemplo de mobiliario son
el altar, la pila bautismal y el ta-
bernáculo de tierra comprimida
realizados por Martin Rauch en
colaboración con Florian Nagler
para la Church Central en Munich-
Riem en 2005.
La tierra ha sido un material de
construcción usado en todos los
lugares del mundo a lo largo del
tiempo. El ser humano, desde su
origen, ya construía con tierra,
generando los primeros muros
protectores. Con el paso del
tiempo se familiarizó con sus
características y aprendió a mejo-
rarlas añadiendo ciertos compo-
nentes como fibras vegetales,
mejorando su resitencia. Una vez
descubierto el fuego, se usó para
tratar la tierra combinada con
otros materiales, dando lugar al
ladrillo como elemento de cons-
trucción tan ampliamente usado
tanto en la antiguedad como en la
actualidad.
La tierra es un material reciclable,
inocuo y económico, cuya obten-
ción se realiza fácilmente a nivel
local y de forma respetuosa con
el medio ambiente, ya que no
causa poblemas de minería ex-
tractiva o deforestación.
24 Nº21. Julio de 2017
Imagen 1. Muro de tapial realizado a base de
tongadas de 10 o 15 cm de tierra apisonada.
Ref: http://ecot.cl/tapial/ Imagen 2. Horno prefabricado mediante tierra
apisonada, sin emplames ni refuerzos. Lehmo.
Ref: https://www.pinterest.cl/
pin/625367098229059779/
Imagen 3. Altar, pila bautismal y tabernáculo de
tierra comprimida para la Church Central en
Munich-Reim.
Ref: https://www.mimoa.eu/projects/
Germany/Munich/M%FCnich-Riem%
20Church%20Centre
tierra existen tres tipos que por
sus notables características o por
su extensión en el mundo de la
arquitectura y la construcción,
destacan sobre las demás.
Por un lado tenemos la construc-
ción con bloques de adobe. Estos
bloques están formados por una
masa de barro sin cocer y con un
alto porcentaje de arcilla que,
mediante un molde, se dejan se-
car al sol. Para evitar que se agrie-
ten, se suele añadir paja a la mez-
cla.
Otro de los tipos se trata de los
bloques de tierra compactada o
BTC, que son elementos prismá-
ticos con grandes propiedades
mecánicas obtenidos al aplicar
presión de forma manual o mecá-
nica a una mezcla de tierra con
cal, cemento o yeso, contenida
dentro de un molde. Las piezas
presentan una uniformidad de
peso, de forma y de comporta-
miento estructural.
Por último se encuentra la cons-
trucción con tapial o muro de
tierra apisonada, una de las tipo-
logías constructivas más antiguas,
ya usadas por los romanos, que
se están retomando en la actuali-
dad debido a sus grandes ventajas
sobre otros materiales de cons-
trucción.
La técnica del muro de tapial o
muro de tierra apisonada consiste
en la compactación de tierra hu-
meda por tongadas de 10 o 15
cm, mediante un proceso de api-
sonado dentro de un encofrado
de metal o de madera desmonta-
ble.
Esta técnica se realiza en tres fa-
ses consistentes en montaje del
encofrado, relleno y compacta-
ción con tierra y desmontaje o
desencofrado.
Tradicionalmente se usaban en-
cofrados de madera y el proceso
de compactación se realizaba con
un compactador manual o pisón.
En la actualidad se tiende más al
uso de encofrados metálicos dada
su facilidad de montaje y des-
montaje, y al uso de vibradores
que conllevan una mayor eficacia
y disminución de tiempo en el
proceso de vibrado de la tierra.
En resumen, el tapial se caracteri-
za por su excelente comporta-
miento higrotérmico aportando
gran inercia térmica que, unido a
la sostenibilidad y la
Otra de las aplicaciones de la tie-
rra fuera del ámbito de la edifica-
ción es la generación de vistosos
y plásticos elementos de paisajis-
mo y jardinería, como es el caso
de la creación de dos muros de
tierra comprimida formando una
espiral de cinta para el Cemetery
Wil, también realizados por Mar-
tin Rauch.
La tierra como material construc-
tivo es valorada cada vez más
debido a su larga tradición cons-
tructiva y a sus ventajas respec-
to a otros materiales industriales
como el hormigón armado o el
acero, que necesitan un gran
aporte de energía para su produc-
ción y transporte. Además, al
contrario de lo que se suele creer,
las construcciones con tierra tie-
nen una gran duración de vida
útil.
En la actualidad están surgiendo
diferentes corrientes en Europa
vinculadas al interés social y a la
preocupación por el reciclado de
materiales, el gasto energético y la
contaminación ambiental que
han provocado que se retome la
tierra como material de construc-
ción y se invierta en su desarrollo
tecnológico.
Dentro de las construcciones con
Imagen 5. Ejecución de un tapial tradicional
mediante encofrado de madera y pisón manual.
Ref: https://tierrrah.wordpress.com/category/
herramientastapial/
25Nº21. Julio de 2017
Imagen 6. Ejecución de un tapial moderno
mediante encofrado de metal y vibrador.
Ref: https://tierrrah.wordpress.com/category/
herramientastapial/
Imagen 4. Muros plásticos de tierra comprimida
generando una espiral en el Cemetery Will.
Ref: M. Rauch.
uso del muro de tierra apisonada
responde también a aspectos de
color, textura y tradición del mo-
do de construcción tradicional
llevado a cabo en Toro.
Todo el cerramiento exterior se
ejecuta con tapial a modo de mu-
ros de carga, excepto en la me-
dianería de los vestuarios.
La zona más crítica de carga se
concentraba en el vaso de la pis-
cina debido a la gran separación
existente entre muros de arrios-
tramiento. Por tanto, se opta por
una solución estructural basada
en la rigidización de la cubierta y
en la postesación del muro de
tapial mediante la inserción de
tubos metálicos autoportantes
para garantizar la estabilidad me-
diante el equilibrio de los empu-
jes laterales.
En el proceso de ejecución de los
muros se llevó a cabo una prepa-
ración de la tierra a través de va-
rias fases. Una primera fase con-
sistió en la humectación hasta el
6 u 8%, la trituración y la homo-
genización de la tierra base, elimi-
nando tierras inadecuadas o con
restos orgánicos. Una segunda
fase de tamizado de la tierra per-
mitió la eliminación de áridos
superiores a 20 mm. Una tercera
y última fase de adición de arenas
gruesas y gravas areniscas, de
conglomerantes como cemento y
cal entre el 3 y el 6% y de aditi-
vos impermeabilizantes, permitió
adaptar la tierra base a la curva
granulométrica seleccionada, ba-
jando el contenido en arcilla.
Una vez preparada la tierra se
realizó un amasado mecánico
para una correcta respuesta ho-
mogénea.
El apoyo del muro de tierra se
realizó sobre una cimentación de
hormigón armado con conecto-
res de acero galvanizado y por
encima del nivel de la tierra para
evitar la absorción del agua.
fuerza tectónica que genera el
uso de estos muros, hacen de
esta técnica constructiva un ele-
mento de gran interés en los pro-
yectos de arquitectura actuales.
Uno de los ejemplos de arquitec-
tura contemporánea con muro de
tapial sería la Piscina Municipal de
Toro proyectada por Vier Arquitec-
tos en 2010.
Este edificio se protege de la cli-
matología exterior y de las visua-
les no deseadas a través de un
muro perimetral de tierra apiso-
nada que va delimitando el ámbi-
to de actuación. La elección del
“El tapial se caracteriza por su excelente comportamiento higrotérmico aportando gran
inercia térmica que, unido a la sostenibilidad y la fuerza tectónica que genera el uso de estos
muros, hacen de esta técnica constructiva un elemento de gran interés en los proyectos de
arquitectura actuales”
26 Nº21. Julio de 2017
Imagen 7. Visual interior del encuentro de las vigas de madera de la cubierta con los muros de tierra apisona-
da de la Piscina Municipal de Toro.
Ref: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-82785/piscina-interior-en-toro-vier-arquitectos
vas como el citado uso del muro
de tapial como regulador higro-
térmico y la inclusión de patios y
lucernarios que permitían una
ventilación cruzada y el aprove-
chamiento de luz natural, y de
otras activas mediante el empleo
de paneles de energía termo-solar
que permitían calentar el agua
sanitaria y de la piscina.
El uso de tapial, a su vez, permi-
tió al proyecto de integrarse en el
paisaje.
Otro de los ejemplos de arquitec-
tura contemporánea con muro de
tapial sería el Kräuterzentrum o
nave de procesamiento y mezcla
de hierbas de Ricola proyectado
por Herzog & de Meuron en Suiza
en 2014.
Para este proyecto el equipo de
Herzog & de Meuron decidió cam-
biar la forma de entender las na-
ves industriales, usando materia-
les locales y sostenibles para un
edificio de gran altura. Para ello
llevaron a cabo un centro tempo-
ral de procesamiento de tierra,
sustrayéndola del mismo lugar
donde se ubicaría el edificio y
generando muros mediante un
proceso de secado, corte, mezcla
y almacenamiento de forma casi
industrializada.
Usando de cerramiento exterior
estos gruesos muros de tierra
compactada, lograron una estabi-
lidad de temperatura y humedad
obteniendo un edificio energéti-
camente muy eficiente que per-
mitía reducir gastos en un lugar
como Suiza con condiciones tan
adversas en invierno.
El material excavado en el lugar
junto con arcilla y marga se mez-
cló y se compactó por capas den-
tro de un encofrado que permitió
ir generando los bloques que
posteriormente servirían para
construir los muros de cerra-
miento exterior.
Para evitar la erosión del viento y
la lluvia se aplicó un mortero a
base de toba volcánica y cal.
Se vertieron las diferentes tonga-
das en espesores entre 10 y 12
cm para su compactado. Las pri-
meras tongadas poseían una ma-
yor concentración de cemento y
aditivos impermeabilizantes que
evitaban la absorción vertical del
agua. La compactación se realizó
mediante compactadores mecáni-
cos manuales y cada cinco hiladas
se vertió una hilada de mortero
con cal y trass de 10 x 3 cm co-
mo refuerzo.
El muro se remató con una viga
de coronación de hormigón ar-
mado que ataba la cabeza y servía
de recepción a las vigas de made-
ra usadas en la cubierta del pro-
yecto. Tras desencofrar se repara-
ron y limpiaron las superficies del
muro y se aplicaron estabilizado-
res de superficie de silóxanos en
base orgánica con efecto perlarte,
algicida, fungicida e hidrófugo.
La eficiencia energética fue una
de las premisas básicas para la
propuesta de este edificio. Esta se
logró a través de soluciones pasi-
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
- JOVÉ SANDOVAL, Félix;
SÁINZ GUERRA, José Luis.
Construcción con Tierra. Tecnología y
Arquitectura. Valladolid:
Universidad de Valladolid, 2011.
- JOVÉ SANDOVAL, Félix;
SÁINZ GUERRA, José Luis.
Construcción con Tierra. Pasado,
presente y futuro. Valladolid:
Universidad de Valladolid, 2013.
Imagen 8. Visual exterior del centro de Ricola proyectado con un cerramiento exterior de tierra apisonada.
Ref: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/768016/ricola-krauterzentrum-herzog-and-de-meuron
27Nº21. Julio de 2017
Como por ejemplo el diseño de la barra fija del meca-
nismo tomándose las siguientes restricciones:
DISEÑO:
1º Barra fija
Se ha dibujado una línea sin acotación que y poste-
riormente se ha restringido por acotación con una lon-
gitud de 70mm y además se ha impuesto la acotación
de 0 con la horizontal. Imponiendo la restricción de
paralelismo con su semejante. Y con las otras dos lí-
neas para formar un rectángulo.
Se toma la perpendicularidad con las líneas de 40
mm y para cerrar el boceto la restricción de tangencia
con dos circunferencias que se obtiene el centro con
INTRODUCCIÓN
El objetivo es diseñar, simular y realizar un análisis
de un mecanismo 4R con variantes en la barra 3 para
contener el punto E y el accionamiento del mecanismo
mediante un reductor.
Para ello es necesario diseñar bocetos en CAD para
posteriormente aplicarle propiedades, dimensiones,
uniones para poder hacer el análisis cinemático, obte-
niendo datos del mismo para compararlos con los da-
tos conseguidos teóricamente y discutir esos resulta-
dos.
En primer lugar se realiza el diseño de cada parte del
mecanismo, siendo en 2D y posteriormente extrusio-
nando la pieza para obtener la dimensión 3D.
SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE UN MECANISMO 4R
DIEGO BRIOSO MARTÍN, INGENIERÍA MECÁNICA
28 Nº21. Julio de 2017
palme con la acotación de radio y así es mucho más
rápido de realizar y evita posibles errores.
Las restricciones que se han tomado son las siguientes:
Al realizar el empalme automáticamente se impone la
restricción de tangencia lo único que falta es la restric-
ción de perpendicularidad entre líneas porque en un
principio se unen en un punto a 90 grados que luego
con el empalme se borra y acotar.
Para la realización del barrido de 30 mm en necesario
hacer antes dos circunferencias en el plano de trabajo
de YZ que no es el plano del boceto anterior XY.
3º Acoplador
Las restricciones que se han tomado son las siguien-
tes:
La restricciones como en los casos anteriores de para-
lelismo para formar los dos rectángulos, el de tangencia
entre las circunferencias y el rectángulo exterior ade-
más de la acotación, la igualdad para el rectángulo y la
perpendicularidad acotada en 36 mm. (Figura 2)
Se realiza una extrusión en una dirección de 30 mm.
Esta pieza es un diseño básico para realizar el trabajo,
es decir, que se realizara modificaciones importantes
para contener el punto E y se explicara más adelante.
4º Seguidor
Su diseño es idéntico a la barra 2 pero con una di-
mensión distinta. Al igual que en 3D.(Figura 3)
líneas auxiliares posteriormente se acota lo que falte del
boceto. (Figura 1).
Se realiza dos extrusiones en las dos direcciones la
parte superior de 10 mm y la parte inferior de 25mm
respectivamente consiguiendo la pieza en 3D.
2º Manivela
En este caso se podría hacer el boceto con un eje de
simetría, siendo una buena opción pero puede crear
problemas en la operación siguiente para realizar 3D,
el barrido.
Al realizar el boceto también se puede realizar dibu-
jando líneas y circunferencia imponiendo la restricción
de tangencia y recortando lo necesario o dibujando el
boceto entero por líneas y aplicando la opción de em-
1.Boceto barra fija , indicando las restricciones de dibujo.
2.Boceto de la barra 3 o acoplador indicando restricciones.
29Nº21. Julio de 2017
Para eliminar concentraciones de tensiones en la pie-
za o por el simple mero hecho de estética se realizan
chaflanes de 2 mm en todo el mecanismo teniendo en
cuenta que si afecta a zonas del ensamblaje se debe de
borrar esas restricciones de movimiento y realizar
otras.
El material asignado es el polímero reforzado con
fibras de carbono teniendo como propiedades baja
densidad, elevada resistencia a altas alturas, es más fle-
xible que aleaciones del acero y resistente a ambientes
químicos entre otras propiedades ya que es un material
caro y apenas tiene plasticidad.
ANÁLISIS DE POSICIÓN Y SIMULACIÓN
R1=300 mm
R2=150 mm
R3=300 mm
R4=375 mm
Ω2= 360 grados/s (constante); velocidad en la manive-
la
Siendo los ángulos θ2, θ3, θ4 variables con el tiempo.
-Verificar que se trata de un mecanismo de Grashof
manivela-balancín.
La verificación se realiza con la Ley de Grashof que
indica que para un eslabonamiento plano de cuatro
barras, la suma de las longitudes más corta y más larga
de los eslabones no puede ser mayor que la suma de las
ENSAMBLAJE
Se insertan cuatro piezas de la barra fija (Figura 1)
que servirán de apoyo para el mecanismo. A continua-
ción se inserta la manivela (Figura 4).
La operación se realiza escogiendo la parte interior
de la barra fija con el eje en dirección de la línea roja y
sentido hacia fuera.
Como la manivela tiene dos partes necesita realizar
la misma operación de unión pero esta vez el sentido
del eje será el opuesto y la cara de la manivela será la
que en ese momento este sin ensamblar.
La fabricación del ensamblaje del acoplador con la
manivela es una unión similar a las realizadas anterior-
mente.
La operación de unión entre el acoplador y el segui-
dor es con el eje en dirección de la
línea roja y sentido hacia fuera.
Y para terminar el ensamblaje, las
uniones del seguidor con la barra fija
se efectúan de la misma manera como
las primeras.
A continuación para realizar bien la
simulación cinemática de forma co-
rrecta se debe fijar los puntos de apo-
yo del mecanismo en este caso la barra
fija como su propio nombre indica
además de eso colocar en el mismo
plano a la barras fijas de la manivela e
imponer la distancia de 300 mm con
los otros apoyos como se nos indica
en ea simulación, sino esto produciría
un estudio de un mecanismo total-
mente distinto al planteado. 4.Ensamblaje parcial .
30 Nº21. Julio de 2017
3.Barrido en el seguidor.
longitudes de los dos eslabones restantes, si se desea
que exista una rotación relativa continua entre dos ele-
mentos.
Expresión que relaciona las longitudes de las cuatros
barras.
S + L ≤ P + Q; más larga
P, Q =longitudes de las otras barras
La longitud de la barra más corta es la de la manivela,
de 150 mm.
La longitud de la barra más larga es la del seguidor, de
375 mm.
La longitud del acoplador es de 300 mm al igual que la
distancia entre barra fijas
S= longitud de la barra más corta.
L= longitud de la barra
Con lo cual, sustituyendo, tenemos:
150 + 375 ≤ 300 + 300
525 ≤ 600
Ley de Grashof se cumple y, que por tanto en alguna
inversión, al menos un eslabón es manivela, si no se
hubiera cumplido la desigualdad, ningún eslabón efec-
tuará una revolución completa en relación con otro.
Se asignar una velocidad angular constante Ω2= 360
grados/s a la manivela para realizar la operación desea-
da.
Obtener las tablas de variación de θ2, θ3, θ4 y θ3/4
con el tiempo tomando como posición inicial θ2=0º.
θ3 se obtiene de efectuar la suma θ3/4 + θ4. θ3/4 es
el ángulo de transmisión, γ.
Son los resultados obtenidos partiendo de la posición
inicial en la cual θ2=0º y va variando su posición res-
pecto al tiempo con una velocidad contante de 360º.
θ2 va tomando valores negativos y eso es debido
porque la velocidad ha cambiado el sentido, asignando
-360º y no como se indicó anteriormente, este cambio
es producido por los problemas que ha generado la
simulación para coincidir con los resultados obtenidos
teóricamente aun así los datos son coherentes ya que el
ángulo θ2 nos indica aunque en valores negativo que la
barra 2 o manivela realiza una revolución completa
siendo lo deseado.
En este caso θ3= θ4- θ2/3:
-Verificar mediante las gráficas correspondientes que
se cumple la siguiente relación analítica entre los ángu-
los y θ2. γ= θ3/4:
Cos γ:
Como se puede apreciar en la (figura 6), los valores
obtenidos en el programa en comparación con los re-
sultados hallados teóricamente con la formula son
prácticamente los mismos pero tiene pequeñas varia-
5.Emsamblaje terminado.
31Nº21. Julio de 2017
“S + L ≤ P + Q”; Ley de Grashof para verificar un manivela-balancín
Para un valor mínimo del ángulo de transmisión γ,
se dice que la manivela y el acoplador están alineados,
en el caso, cuando sus barras forman una sola barra de
magnitud la diferencia de las dos y, se obtiene un valor
reducido de la ventaja mecánica (infinito), siendo γ
próximo a 0º.(Figura 7)
Obtener los valores de los ángulos θ2 y θ4 en las
posiciones límite del movimiento del balancín. Com-
probar que se verifica:
Cuando θ2= θ3
θ2= ± arccos ( )
θ4= ( )
Cuando θ2= θ3+π
θ2=± arccos ( )
θ4= ( )
Las posiciones límite del mecanismo se refieren a
los máximo y mínimos que toma θ4 y en qué posición
se sitúa la manivela θ2, claro está, que tienen relación
entre si ya que la
posición θ4 la
podemos tomar
como en función
de θ2.
ciones, estas va-
riaciones pueden
deberse con gran
facilidad porque
las dimensiones teóricas o simuladas oscilan entre ± 1
mm de tolerancia, en este caso producida por la distan-
cia entre soportes del mecanismo es decir la distantica
r1=300 mm que producirá una pequeña variación al
comparar resultados teóricos o simulados ya sea en las
velocidades o en las posiciones.
El ángulo γ o ángulo de transmisión como el ángulo
entre la dirección de la fuerza (F) que un elemento o
eslabón conductor realiza sobre otro y la dirección de
la componente de dicha fuerza que es perpendicular a
la velocidad en el punto de aplicación de dicha fuerza.
En general en un mecanismo se recomienda mante-
ner el valor del ángulo de transmisión por encima de
45º, ya que valores bajos implican que una gran parte
de la fuerza actuante sólo contribuye al aumento de las
reacciones y del rozamiento entre los eslabones, pu-
diendo incluso llegar a bloquearse el mecanismo.
En este caso el mecanismo trabaja mayoritariamen-
te por encima de 45º.
¿Cuáles son los valores máximo y mínimo del ángu-
lo de transmisión γ? ¿Cuando ocurren?
Para un valor máximo del ángulo de transmisión γ,
se dice que la manivela y el acoplador están alineados,
en el caso, cuando sus barras forman una sola barra de
magnitud la suma de las dos y, se obtiene un valor ex-
tremo de la ventaja mecánica (infinito).
6.Gráfica γ= θ3/4 .
Linera roja: Simulado
Línea azul: Teórico.
32 Nº21. Julio de 2017
“Máximo del ángulo de transmisión γ, se dice que la manivela y el acoplador están
alineados ”-
7.Mecanismo en la posición de ventaja mecánica
Esta grafica también muestra como el seguidor
cambia de valores positivos y negativos, tiene un perio-
do de decrecimiento hasta valores mínimos para poste-
riormente crecer hasta valores iniciales, no siendo los
máximos ya que los genera inmediatamente después.
Además se obtiene la curva del atlas de Hrones-
Nelson del punto del acoplador E. (Figura 7)
Teorema del coseno:
a2= b2+c2-2bccos α
3752=300+4502-2·300·450cos α; α= 55,7º
Teniendo el valor de α y realizando dos triángulos
partiendo de los datos del enunciado se obtiene:
x= x1+x2=147,7 mm del punto B en la barra (3)
x1= ; x2=
Las cotas del punto son:(147,7; 150) respecto al
punto B..
ANÁLISIS CINEMÁTICO Y SIMULACIÓN
Obtener las tablas de variación de Ω2/1, Ω3/1 y Ω
4/1con el tiempo tomando como posición inicial θ2=
0º. Ω3/1 debe obtenerse de la suma Ω3/2 + Ω2/1.
En este caso y como es normal ya que se hizo la
misma operación en la posición al ser derivada, Ω3= Ω
4- Ω3/4.
Ω2=cte., ya que así se especificó en el programa y
las demás velocidades están en función de la velocidad
de la manivela.
- Verificar mediante las gráficas correspondientes que
se cumple la siguiente relación analítica entre la veloci-
dad angular de entrada, Ω2/1, y la de salida: Ω4/1.
Ω4/1=
Y entre la velocidad angular de entrada, Ω2/1 y la del
acoplador, Ω3/1:
Ω3/1=
Los resultados obtenidos teóricamente como por
simulación son prácticamente idénticos entre sí, tam-
bién indica que los valores pasan de positivos a negati-
vos y que al acoplador al iniciar el movimiento aumen-
ta su velocidad llegando al valor máximo y a continua-
ción producir un descenso sin interrupción acercándo-
se a valores ½ al máximo en modulo para luego volver
a crecer hasta el valor inicial y empezar otra vez el ci-
clo.
En la (Figura 8) se aprecia muy bien el defecto men-
cionado con anterioridad entre las dimensiones que se
consideran en la teoría y en las efectuadas en la simula-
ción aunque la variación sea mínima ± 1 mm pero que
producen que los resultados mostrados no sean idénti-
cos.
8.Velocidad angular, Ω4/1
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
 Autodesk Inventor Professional 2014
 Ingeniería Gráfica Universidad de Salamanca
33Nº21. Julio de 2017
de rotación.
 Rodamientos para cargas axiales: las cargas van
en la dirección paralela al eje de rotación. Según
el diseño, pueden soportar cargas en ambos sen-
tidos.
 Rodamientos
para cargas mixtas:
soportan una combi-
nación de cargas
axiales y radiales.
- En función al ele-
mento rodante.
 Rodamientos
de bolas: el elemento
rodante es esférico.
Aportan precisión al
funcionamiento y
buen comportamien-
to a velocidades medias-altas.
 Rodamientos de rodillos: el elemento rodante es
un rodillo que puede tener diferentes formas,
cilíndricos, cónicos, forma de barril o agujas. Se
caracterizan por tener alta capacidad de carga.
Introducción
Se determina como rodamiento a un tipo de cojinete
que sirve de apoyo para un eje sobre el cuál gira.
Los rodamientos minimizan la fricción existente entre
el eje y las piezas
conectadas a él. Esta
pieza está formada
por un par de cilin-
dros concéntricos,
separados por una
corona de rodillos o
bolas que giran de
manera libre.
Existen diferentes
clases de rodamien-
tos de acuerdo al
tipo de esfuerzo que
deben soportar en su
funcionamiento. Hay rodamientos axiales, radiales, etc.
Clasificación de los rodamientos
- Cinemática
 Rodamientos para cargas radiales: las cargas de-
ben ir dirigidas en dirección perpendicular al eje
MANTENIMIENTO Y TIPOS DE RODAMIENTOS
34 Nº21. Julio de 2017
MIGUEL ÁNGEL GARCÍA ROMERA. INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL EN MECÁNICA
Imagen 1. Rodamientos.
http://www.grupoferresol.com/index.php/2016-11-11-14-50-26/pinones-rodamientos-y-otros
Rodamientos de bolas a rótula
Están formados por dos hileras de bolas. El interior de
la pista exterior tiene forma esférica. Están diseñados
para trabajar en situaciones donde puedan existir fle-
xiones o desalineaciones puntuales. Son auto-
alineables.
Rodamientos de rodillos cilíndri-
cos
Diseñados para grandes cargas radiales, aunque tam-
bién pueden trabajar con cargas axiales moderadas en
alguna de sus configuraciones.
Rodamientos radiales de aguja
Sus elementos rodantes le dan el nombre, por ser muy
largos frente a su diámetro. Su aplicación es igual a la
de los cilíndricos, pero con la ventaja que requieren un
menor espacio.
Selección de rodamientos
Las consideraciones que hay que tener a la hora de se-
leccionar un rodamiento depende de los siguientes fac-
tores:
 Espacio disponible.
 Magnitud, dirección y sentido de la carga.
 Desalineación.
 Velocidad.
 Nivel de ruido.
 Rigidez.
 Montaje y desmontaje.
Rodamientos rígidos de bolas
Estos rodamientos son de uso general, pueden absor-
ber cargas radiales y axiales en ambos sentidos, así co-
mo las resultantes de las cargas combinadas. Pueden
operar a elevadas velocidades.
Estos rodamientos no son desmontables ni auto-
alineables, por lo que requieren una perfecta alineación
del asiento del soporte.
Rodamientos de bolas con contacto angular
La línea que une los puntos de contacto de las bolas de
acero con los anillos interior y exterior, forma un ángu-
lo con la línea que define la dirección radial, llamado
ángulo de contacto. Este ángulo es de 30º, aunque exis-
ten rodamiento que tienen un ángulo de contacto de
40º y otros de 15º. Los rodamientos con ángulos de
15º se utilizan para elevadas velocidades.
Rodamientos de contacto angular apareados
Pueden soportar grandes cargas
axiales en un sentido; en conse-
cuencia, se suelen disponer dos a dos en posición simé-
trica para soportar cargas axiales en los dos sentidos.
35Nº21. Julio de 2017
Imagen 2. Rodamientos rígidos de
bolas.
http://www.directindustry.es/prod/
thb-bearings/product-57112-
1717267.html
Imagen 4. Rodamientos de bolas con contacto angular apareados.
http://precise-bearing.es/big_img.html?etw_path=http://precise-bearing.es/3
-2-double-contact-ball-bearing.html&big_etw_img=products/3-2-3b.jpg
Imagen 3. Rodamientos de bolas con contac-
to angular.
http://comserprorodamientos.com/
rodamientos-cali.html
Imagen 5. Rodamientos de bolas a rótula.
http://www.skf.com/es/industry-solutions/pulp-
paper/processes/paper-making/finishing/
supercalenders/skf-self-aligning-ball-bearings.html
Imagen 6. Rodamientos de rodillos cilíndricos.
http://comserprorodamientos.com/rodamientos-cali.html
Rodamientos axiales de bolas
Las bolas están alojadas en una jaula porta-bolas dis-
puesta entre una pista ajustada en el alojamiento del
soporte y una pista ajustada al eje. Es desmontable,
siendo su montaje muy simple.
Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos
Sustituyen a los de bolas cuando las cargas son eleva-
das.
Rodamientos axiales de aguja
Como los anteriores, también sustituyen a los de bolas,
el elemento rodante es una aguja, por lo que requieren
de un espacio mínimo.
Mantenimiento de los rodamientos
 Son elementos de precisión, requieren un trato
adecuado durante su almacenamiento, montaje y
Rodamientos de rodillo a rótula
Diseño muy similar a los rodamientos de bolas a rótu-
la, solo que cambia el diseño del elemento rodante, con
forma de barril. También poseen la ventaja auto-
alineante, pero soportan mas carga al haber mayor su-
perficie en contacto.
Rodamientos de rodillos cónicos
En este tipo de rodamientos, los rodillos y las pistas de
rodadura tienen forma cónica. La configuración de su
diseño hace que los vértices de los conos de rodillos y
pistas de rodadura se encuentren en un punto común
sobre el eje del rodamiento. Tienen una alta capacidad
para soportar cargas radiales, cargas axiales en una di-
rección y cargas combinadas.
Cuanto mayor es el ángulo de
contacto, mayor es la capaci-
dad de carga axial.
36 Nº21. Julio de 2017
“Los rodamientos minimizan la fricción existente entre el eje y las piezas conectadas a él.
Son una parte fundamental en equipos rotativos.”
Imagen 7. Rodamientos radiales de aguja.
http://rodesaroles.com/productos/rodamientos-rodillos.html
Imagen 8. Rodamientos de rodillos cilíndricos a rótula.
http://comserprorodamientos.com/rodamientos-cali.html
Imagen 9. Rodamientos de rodillos cóni-
cos.
http://precise-bearing.es/2-4-inch-
tapered-roller-bearing.html
Imagen 10. Rodamientos de bolas axia-
les.
http://www.nskamericas.com/cps/rde/
xchg/na_es/hs.xsl/thrust-ball-
bearings.html
Imagen 11. Rodamientos axiales de
rodillos cilíndricos.
http://es.lyhgbearing.com/uploads/
allimg/111115/1_111115162845_1.jp
g
Imagen 12. Rodamientos axiales de aguja.
http://www.directindustry.es/prod/nsk-europe-ltd/product-233-964919.html
mantenimiento.
 Una lubricación adecuada es vital, ya que es la
encargada de evitar el contacto metálico, disipar
el calor generado, protege de la oxidación, la hu-
medad y partículas extrañas además de suavizar
el funcionamiento disminuyendo el nivel de vi-
braciones.
 Depende del tipo de industria y aplicación, pero
por lo general la grasa es el lubricante mas usa-
do. Gracias a su consistencia es fácil de sellar
evitando perdidas al exterior.
 El tipo de grasa así como la cantidad son facto-
res clave para el correcto funcionamiento del
rodamiento. Un exceso de grasa generará una
sobrecarga del rodamiento incrementándose la
temperatura de funcionamiento.
 La lubricación con aceite se emplea cuando las
velocidades de giro son elevadas, la cantidad de
calor a disipar lo requiera, la configuración y dis-
posición de los rodamientos no permita la
afluencia de grasa o cuando el soporte de los
rodamientos requiera ser refrigerado, por lo que
el aceite realizaría ambas funciones.
Recomendaciones para el montaje
 Debido a que al menos una de las pistas está en
contacto con el eje, es necesario calentarlos para
poder instalarlos. El calentamiento debe hacerse
con horno, placa, calentador por inducción o
baño de aceite. Nunca aplicar una llama directa-
mente sobre el rodamiento.
 La temperatura normal de calentamiento es entre
50º y 60 º por encima de la temperatura ambien-
tal. Nunca superar los 120 ºC. Esto se debe a
que los rodamientos han sido tratados térmica-
mente, si se superara esta temperatura perderían
parte de sus propiedades.
 Una vez montado el rodamiento y mientras siga
caliente debe sujetarse para evitar que se mueva
por la contracción térmica.
 Utilizar sistemas de sellado para evitar que en-
tren agentes externos en el entorno del roda-
miento es apostar por una mayor fiabilidad, re-
duciendo el número de fallos de los mismos,
aunque no siempre será necesario. Será en fun-
ción al ambiente.
37Nº21. Julio de 2017
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
- Catálogos de rodamientos de SKF.
- http://comserprorodamientos.com/rodamientos-
cali.html
- http://www.directindustry.es/prod/thb-bearings/
product-57112-1717267.html
- http://definicion.de/rodamiento/
- http://rodesaroles.com/productos/rodamientos-
rodillos.html
Imagen 13. Rodamiento engrasado.
http://noria.mx/lublearn/seleccion-del-lubricante-correcto-para-rodamientos/
Imagen 14. Rodamiento lubricado con aceite.
https://3.bp.blogspot.com/-gK5a0XogJFs/V3weuxMt2QI/
AAAAAAAABF0/LkYh9_fIrv8TRKun1Hn-l1veMrxWbbBegCKgB/s1600/
Captura%2Bde%2Bpantalla%2B2016-07-05%2Ba%2Blas%2B3.17.58%
2Bp.m..png
Imagen 15. Calefactor por inducción para rodamientos.
http://www.directindustry.es/prod/skf-maintenance-and-lubrication-
products/product-18813-44698.html
- “Estructuralmente: las estructu-
ras espaciales son sistemas por-
tantes que requieren de un análi-
sis tridimensional por lo que no
pueden analizarse en términos de
cooperación de elementos en dos
dimensiones o planos.
- Topológicamente: las estructu-
ras espaciales en arquitectura son
aquellas estructuras que consi-
guen un mayor espacio o superfi-
cie arquitectónica.
- Arquitectónicamente: las estruc-
turas espaciales son aquellas con
un amplio impacto, que envuel-
ven al espectador en las tres di-
mensiones espaciales.
- Literalmente: las estructuras
espaciales necesitan de gran espa-
cio para poder actuar como una
estructura, son bastante volumi-
nosas y contienen un gran volu-
men libre.
- Filosóficamente: las estructuras
espaciales sugieren una relación
entre las estructuras terrestres y
las aeronáuticas.
En el campo de la arquitectura y
de la ingeniería, se denomina es-
tructura espacial a aquel sistema
portante compuesto por elemen-
tos lineales unidos de tal forma
que los esfuerzos son transferi-
dos de forma tridimensional.
Estas estructuras permiten sopor-
tar cargas aplicadas en cualquier
punto de la superficie de la es-
tructura y en cualquier dirección.
Introducción
Existe una gran variedad de es-
tructuras espaciales y diversas
clasificaciones de estas. Desde el
punto de vista del comporta-
miento estructural de las estruc-
turas espaciales, se puede estable-
cer la siguiente clasificación:
- Estructuras de membranas : son
aquellas estructuras que utilizan
materiales tensados, ya sean
membranas textiles, láminas lige-
ras, mallas de cables etc. Son es-
tructuras que solo tienen rigidez
si trabajan a tracción (Fig 1).
- Estructuras suspendidas: son
aquellas estructuras formadas por
cables y barras. Las barras no
tienen conexión entre si y traba-
jan a compresión mientras que
los cables proporcionan estabili-
dad a la estructura al ser el ele-
mento de conexión entre barras y
trabajan a tracción (Fig 2).
- Estructuras de barras: son aque-
llas estructuras cuyo elemento
generador son barras unidas en-
tre sí (Fig 3).
Según el arquitecto MickEekhout
en su libro “Architecture in Spa-
ce Structures” (1989), el concep-
to de estructura espacial admite
diferentes definiciones en fun-
ción del punto de vista:
ESTRUCTURAS ESPACIALES
DE MALLAS DE BARRAS
CONFORMADAS POR
POLIEDROS REGULARES
ANTONIO GUERRA ORTEGA. GRADO FUNDAMENTOS DE ARQUITECTURA
38 Nº21. Julio de 2017
Fig 1: Maqueta de estructura de membrana
Fuente: https://www.behance.net/
gallery/18474999/Membranas-arquitectonicas
Fig 2: Maqueta de estructura suspendida
Fuente: http://kennethsnelson.net/category/
sculptures/small-sculptures/
Fig 3: Maqueta de estructura de barras
Fuente: http://www.archdaily.com/
do a su complejidad.
Mallas espaciales
Las mallas espaciales son siste-
mas estructurales compuestos
por elementos lineales unidos
entre si de forma que los esfuer-
zos son transmitidos de forma
tridimensional.
Según la International Associa-
tion of Spatial Steel Structures
IASS, (“Asociación Internacional
de Estructuras Espaciales de
Acero”), las estructuras espaciales
se definen de la siguiente manera:
“La malla espacial es un sistema
estructural ensamblado de ele-
mentos lineales dispuestos de
modo que las fuerzas se transmi-
ten tridimensionalmente. En al-
gunos casos, los elementos cons-
titutivos pueden ser bidimensio-
nales. Macroscópicamente, una
malla espacial a menudo toma la
forma de una superficie plana o
curva.”
Principios fundamentales de
las mallas espaciales de polie-
dros regulares básicos
Desde mucho antes de la época
de la antigua civilización griega,
los matemáticos han estudiado y
atribuido propiedades especiales
a los poliedros regulares. Son las
formas mas básicas y se compo-
nen de caras similares de polígo-
nos regulares (es decir, los lados
de cada cara son de la misma lon-
gitud y cada poliedro tiene caras
de una sola forma poligonal).
En términos generales, para en-
tender la estabilidad de las estruc-
turas tridimensionales, es impor-
tante estudiar el comportamiento
de estos poliedros:
- Tetraedro: es la estructura míni-
ma estable tridimensional. Tiene
cuatro articulaciones o nodos,
seis barras o miembros y cuatro
caras que forman triángulos equi-
láteros.
- Hexaedro o cubo: tiene ocho
articulaciones o nodos, doce ba-
rras y seis caras que forman cua-
drados. Es inestable.
Hay una sugerencia de lucha con
las leyes de la gravedad y una re-
lación con las técnicas de produc-
ción derivadas de la aeronáutica.
Las estructuras espaciales ofrecen
múltiples ventajas entre las cuales
podemos destacar las siguientes:
- Son estructuras diferentes y me-
nos usuales que las estructuras
porticadas tradicionales por lo
que proporcionan un interés y
una estética especial al proyecto
arquitectónico.
- Son estructuras ideales para cu-
brir grandes superficies libres de
soportes.
- Gran rapidez y facilidad de
montaje al tratarse de elementos
de pequeña dimensión y de poco
peso.
- Gran facilidad de ensamblaje de
las piezas que conforman la es-
tructura sin necesidad de encofra-
dos caros y complejos.
- Son estructuras de gran rigidez
capaces de soportar grandes car-
gas asimétricas y concentradas
debido a su funcionamiento tridi-
mensional global.
- Permiten el empleo de materia-
les menos habituales para las es-
tructuras en arquitectura como lo
son el plástico o el aluminio.
Entre los inconvenientes que
presenta esta tipología estructural
podemos destacar los siguientes:
- Existencia de limitaciones en el
diseño debido a la tendencia a la
simplificación de las geometrías
para facilitar la producción y el
ensamblaje de las piezas.
- Requiere mano de obra especia-
lizada.
- Las uniones son muy costosas y
requieren especial atención debi-
Fig 4: Estabilidad de los cinco poliedros regulares básicos
Fuente: Space Grid Structures, John Chilton, 2000, página 16
39Nº21. Julio de 2017
1707 biela 7.65 nº21
1707 biela 7.65 nº21
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1707 biela 7.65 nº21

  • 1. Biela 7.65REVISTA DEL MUNDO DE LA INGENIERÍA Y LA CONSTRUCCIÓN AÑO 4 NÚMERO 21 JULIO DE 2017 ISSN 2386-639X 9 772386 639006 ESTRUCTURAS ESPACIALES DE MALLAS DE BARRAS Control de Vibraciones a bordo de un buque Energía maremotérmica 21
  • 2. Control de vibraciones y ruidos a bordo de un buque 2 CONTENIDO Nº21. Julio de 2017 Página 18 Energía Maremotérmica (OTEC) Página 4 Fabricación de componentes del tren de transmisión de un helicóptero Página 12 Breve recorrido por las presas romanas en Hispania Página 8
  • 3. La tierra como material de construcción y arquitectura de Tapial Nº21. Julio de 2017 3 Página 24 Página 38 Estructuras espaciales de mallas de barras conformadas por poliedros regulares Página 28 Simulación y Análisis de un mecanismo 4R Página 34 Mantenimiento y tipos de rodamientos Biela 7.65 constituye un órgano de expresión independiente de cualquier otro ente físico o jurídico, empresa, grupo o asociación. Dirección: L.T. de Garnez Consejo de Redacción:Adrián Jaén, Miguel Ángel García, Marta Gutiérrez, Diego Brioso, Carlos Alfonso, Antonio Guerra, Álvaro Morón, Juan Manuel Torres, Daniel Menéndez, David Arroyo, Félix Álvaro Pajares Editado en: Paseo de las Delicias. Madrid. Imprime: Centro de Impresión DaBe Biela 7.65 no comparte necesariamente las opiniones vertidas ni se responsabiliza de la autoría de la imágenes incluidas en los artículos firmados por su Consejo de Redacción.
  • 4. FABRICACIÓN DE COMPONENTES DEL TREN DE TRANSMISIÓN DE UN HELICÓPTERO ÁLVARO MORÓN BUENO. GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA. Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es original nuestra debemos poner: Ref: el origen, la web, el libro, etc. de fabricación que se utiliza para obtener dichos componentes. Historia Todo el mundo conoce que es un helicóptero, pero detrás de esta alucinante aeronave hay un en- tresijo de componentes menos conocidos que merece la pena que se preste atención. Ya en el año 400 a.C., un grupo de chinos diseño un especie de trompo volador. Este artilugio se convirtió en el primer anteceden- te del fundamento del helicópte- ro. A finales del siglo XV el gran Leonardo da Vinci fue el pionero diseñando un aparato volador que poseía un rotor helicoidal, pero no sería hasta la invención del avión motorizado en el siglo XX cuando se empezaron a estu- diar los mecanismos para lograr una aeronave de estas caracterís- ticas. El helicóptero no asciende con la ayuda de alas fijas como los aero- planos convencionales, sino me- diante uno o varios rotores mo- torizados que giran alrededor de un eje vertical que se encuentra ubicado en el fuselaje. La ventaja de estas aeronaves es que pueden elevarse y descender verticalmente (muy útil cuando no se tiene un gran espacio para maniobrar), permanecer en una posición determinada en el aire, y moverse hacia adelante, hacia atrás o hacia los lados. El helicóptero se convirtió en el primer tipo de máquina más pe- sada que el aire capaz de realizar un vuelo vertical. La diferencia que presenta respecto al autogiro, otro tipo de aeronave con alas giratorias, es que el rotor propor- ciona sustentación, propulsión y control de vuelo. El rotor del helicóptero esta for- mado por dos o más palas alrede- dor de un buje o eje central que las sostiene durante el giro. Introducción Los trenes de transmisión de he- licópteros están principalmente fabricados de aleaciones que tie- nen al acero como principal com- ponente. Los engranajes en heli- cópteros operan a velocidades, alturas y temperaturas superficia- les más exigentes que la mayoría de engranajes utilizados en el sec- tor aeronáutico. Entre las princi- pales propiedades que deben te- ner estos componentes encon- tramos:  Dureza a alta temperatura,  Resistencia a alta tempera- tura, Resumen El tren de transmisión principal de un helicóptero es uno de los componentes más críticos cuya función consiste en transferir la potencia del motor a las palas and rotores de la aeronave. Te- niendo en cuenta su función, po- demos entender que los trenes de transmisión de los helicópteros son componentes que se encuen- tran sometidos a condiciones críticas, por lo que deben estar diseñados para resistir a vibracio- nes y altas presiones y temperatu- ras. Los materiales con los que están fabricados estos compo- nentes pasan por proporcionar un correcto funcionamiento, confiabilidad y durabilidad de los mismos en las condiciones que soportarán en su vida útil. En este artículo se realizará un análisis general de las propieda- des que deben tener los trenes de transmisión así como el proceso 4 Nº21. Julio de 2017 Imagen 1. Tren de transmisión de helicóptero. Fuente propia.
  • 5. Entre los fallos, podemos encon- trar:  La flexión por fatiga en los dientes de los engranajes es uno de los principales fa- llos que se encuentran tras el estudio de los trenes de transmisión. Las transmi- siones de los helicópteros están diseñadas para tener una vida operativa lo ma- yor posible operando a su máximo nivel de exigencia. Para darnos una idea del nivel de exigencia que se requiere en la fabricación- de estos componentes po- demos encontrar la realiza- ción de pruebas incluso llegan a provocar la pérdi- da de dientes en los engra- najes, o aplicar niveles de carga de hasta el 140% de los realmente esperados en condiciones de operación normal.  La presencia de picaduras superficiales es otro de los principales fallos que po- demos encontrar en este tipo de componentes. El desgaste superficial debido a las continuas y exigentes condiciones de fricción por contacto puede produ- cir fatiga que llegue incluso a desencadenar en la pérdi- da de dientes en los engra- najes. Entre las variables que pueden influir en el desencadenamiento de estos fallos podemos encon- trar:  Temperatura,  Condiciones de estrés en el material debido al contac- to,  Velocidad de contacto su- perficial,  Dureza superficial,  Rugosidad de la superficie,  Tipo de lubricante,  Viscosidad del lubricante,  Química de los materiales y su microestructura.  Resistencia a la corrosión por picadura a alta tempe- ratura,  Tenacidad a la fractura,  Resistencia al crecimiento de la fractura por fatiga,  Se requieren aceros libres de impurezas que eviten fallo en las secciones alta- mente estresadas del engra- naje. Principales fallos en trenes de transmisión Debido a las críticas condiciones en las que deben operar los tre- nes de transmisión de estas aero- naves (momentos en el que se producen máximas variaciones en torque y carga o alta veloci- dad a la que deben operar estos componentes, produciendo un gran número de ciclos de fatiga en cortos periodos de tiempo), se puede encontrar diferentes fallos que se producen comúnmente y que día a día se someten a estu- dio con el fin de minimizar sus efectos. Imagen 2. Engranaje con picadura superficial Fuente: Departamento de Mecánica de la Uni- versidad de León. Imagen 3. Dientes transmisión desgastados. Fuente: Departamento de Mecánica de la Universidad de León. 5Nº21. Julio de 2017
  • 6. se busca dar al material resultante las características indicadas en la introducción. Entre los materiales utilizados en la fabricación de los componen- tes podemos encontrar la siguien- te composición:  Fe – Material base,  C - 0.10-0.20%,  Si - 0.50-1.10%,  Mn - 0.30 - 0.60%,  Cr - 1.10-5.00%,  Ni - 2.00- 3.00%,  Mo - 1.00- 4.50% Como podemos observar, las aleaciones suelen tener un alto contenido de Cr con respecto a otros materiales que proporcio- nan las características a conseguir en este tipo de componentes. Sin embargo, aquellos aceros con este alto contenido en Cr necesi- tan ser pre-oxidados antes de realizar la cementación o carbura- ción ya que puede provocar una inclusión del Carbono en el acero de manera no uniforme, resultan- do en componentes defectuosos Fabricación Como hemos dicho, para conse- guir las características vistas ante- riormente, se requiere realizar un tratamiento térmico. De entre los tratamientos termo- químicos existentes (carburación o cementación, nitruración,…), el principal método utilizado en la industria para la realización de los trenes de transmisión para helicópteros es el conocido como de “carburación o cementación”. Este método consiste en aumen- tar el contenido en carbono en la superficie de las piezas de acero, manteniendo todo el conjunto, durante un cierto tiempo a eleva- da temperatura (temperatura de austenización). Posteriormente, se lleva a cabo el templado y el revenido de las piezas. De esta forma, se obtiene una mayor concentración de carbono en la superficie. Como conse- cuencia, Materiales El principal material con el que se comenzaron construyendo estos componentes fue el acero AISI 9310 pero se demostró que se producía una importante baja- da en la resistencia a altas tempe- raturas, propiedad indispensable en la operación de los trenes de transmisión. No obstante, este tipo de acero ha servido a la in- dustria como referencia para desarrollar los nuevos materiales que se han ido desarrollando. Hoy en día, se fabrican transmi- siones de helicópteros que com- binan el acero con otros compo- nentes pudiendo llegar a alcanzar temperaturas bastante altas (entre 450 y 600 °F) que permiten no sólo ventajas a nivel de dura- bilidad, sino también a nivel de ahorro de peso y componentes como el intercambiador de calor de aceite, el cual puede reducirse o incluso llegar a eliminarse por completo. Con estos materiales “La flexión por fatiga en los dientes de los engranajes es uno de los principales fallos que se encuentran tras el estudio de los trenes de transmisión” Imagen 4. Funcionamiento helicóptero. Fuente: www.pasionporvolar.com 6 Nº21. Julio de 2017 Imagen 5. Horno de cementación. Fuente: www.directindustry.es
  • 7. de las piezas son:  La dureza a alta temperatu- ra, ya que las aleaciones mencionadas anteriormen- te tienden a tener menor ductilidad y tenacidad a la fractura que los aceros SAE 9310, por lo que se buscan aleaciones que me- joren estas propiedades,  Aumento de la resistencia a temperaturas elevadas de estos aceros, por ejemplo, la resistencia ante la pérdi- da de la película de aceite o la resistencia al calor debi- do a fricción cuando el sistema de lubricación fa- lla. se genera aumento de dureza, que es mayor en la superficie y decrece hacia el interior. Así se genera una superficie dura y re- sistente al desgaste, conservando la tenacidad del interior de la pie- za. Conclusión Aunque actualmente se hayan conseguido materiales para la fabricación de componentes del tren de transmisión para helicóp- teros, se siguen realizando mejo- ras en los materiales que nos permitan mejorar el comporta- miento del material final ante las condiciones a las que se ven so- metidos. Líneas de estudio que deben seguirse y que constante- mente buscan una mejora del comportamiento en la operación Imagen 6. Vought-Sikorsky VS-300. Fuente: www.aviastar.org REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - The National Research Council. Materials for Helicopter Gears. Año 1979. - Isaiah Paul Janzen. Modeling of Heat Treating Processes for Transmission Gears. Año 2009. - Joseph Mancini. An Overview of Advancements in / Helicopter Transmission Design. Año 1983. - G. Gasparini, U. Mariani, C. Gorla, M. Filippini and F. Rosa. Bending Fatigue Tests of Helicopter Case Carburized Gears: Influence of Material, Design and Manufacturing Parameters. Año 2009. - www.pasionporvolar.com - www.wikipedia.org Imagen 7. Helicóptero CH-47 Chinook. Fuente: www.fierasdelaingenieria.com 7Nº21. Julio de 2017 “Las líneas de estudio a seguir para una mejora del comportamiento en la operación de las piezas son la dureza a altas temperaturas y el aumento de la resistencia a temperaturas altas”
  • 8. Cuando se habla de controlar los ruidos a bordo de un buque, sea este del tipo que sea, se está haciendo refe- rencia o bien a la prevención del mismo o bien en la toma de medidas para la reducción en el caso de que se estén superando los máximos marcados por la Socie- dad de Clasificación correspondiente. Tal y como el lector puede suponer, la primera medida presente en la prevención de ruidos a bordo de un bu- que es ni más ni menos que la obtención de un método fiable de predicción de los mismos desde las primeras fases de diseño y proyección del buque, de manera que se puedan adoptar las medidas necesarias en caso de que se prevean unos niveles inadmisibles en cualquier parte del mismo. Esto se justifica fundamentalmente con la máxima en ingeniería de que cuanto menor sea el grado de desarrollo del proyecto a la hora de identifi- car un problema, menores serán los costes que aca- rreen las reformas del mismo y más eficientes podrán llegar a ser estas. Al mismo tiempo, se tendrán que tener en cuenta otros factores de sentido común desde las primeras etapas del proyecto, como situar los espacios en los que se quieran mantener menores niveles de ruido lo más ale- alejados posible de las fuentes emisoras que se encuen- tren dentro del buque. Cuando se está hablando de ruido, se está haciendo referencia directa a los tres pilares intervinientes: el foco emisor, la trayectoria de propagación y el receptor del mismo. A su vez, es frecuente encontrar la clasifica- ción del mismo entorno a dos factores: el ruido aéreo y el ruido estructural. Teniendo estos factores en cuenta, se podrá actuar di- rectamente sobre cada uno de los pilares del ruido, adaptándose a las circunstancias en función de si el ruido es aéreo o estructural. Así, si quisiéramos actuar sobre cada uno de los factores lo haríamos del siguien- te modo: -Sobre la fuente emisora: en el caso del ruido aéreo, se podría optimizar el proceso de selección del tipo de fuente, atendiendo a sus características, su diseño y sus condiciones de trabajo, además, se actuará sobre el tra- tamiento acústico del local emisor, los cerramientos acústicos o la presencia del silenciador. En el caso del ruido estructural, se prestará especial atención a ele- mentos como los montajes resilentes o elásticos. -Sobre la transmisión: en el caso del ruido aéreo se actuará sobre puertas, ventanas, aberturas o conductos, prestando atención a herramientas como pantallas re- flectoras, filtros, trampas acústicas, silenciadores, parti- ciones o compartimentado de los espacios. En el caso de que el ruido sea de tipo estructural, se prestará aten- ción a variables como el amortiguamiento estructural, el empleo de materiales viscoelásticos o las discontinui- dades estructurales. -Sobre el receptor: si se quiere actuar sobre el recep- tor, para el caso de que el ruido sea de tipo aéreo, se podrá jugar con variables como los cerramientos, las ventanas, el tratamiento acústico del emplazamiento, la absorción de ruido en el mismo o el empleo de barre- ras acústicas entre otros; para el caso del ruido estruc- tural, sin embargo, se prestará atención a la localización del espacio receptor del ruido, la disposición general del mismo, el aislamiento constructivo o la disposición CONTROL DE VIBRACIONES Y RUIDOS A BORDO DE UN BUQUE. DANIEL MENÉNDEZ GANCEDO. 8 Nº21. Julio de 2017 Imagen 1. Buque LNG. Fuente: La revista de Ingeniería Naval (2014)
  • 9. de cubiertas y techos flotantes entre otros. Llegados a este punto el lector puede pensar que actuar sobre la fuente emisora parece la medida más obvia y eficaz para controlar el nivel de ruido a bordo; sin em- bargo, no siempre va a ser posible, no siendo suficiente además, por regla general, el eliminar por completo el problema. Así, han sido desarrollados métodos que actúan directamente sobre los tres pilares anteriormen- te mencionados: el emisor, el receptor y la propagación o transmisión. Un buen ejemplo para poner al lector en situación sería el siguiente: En un local concurren diferentes emisores de ruidos, por lo que el nivel de presión sonora total será la suma logarítmica del que produce cada uno de los emisores estudiados. En el caso de que se duplicase la potencia radiada, el nivel de ruido total resultante, tan solo refle- jaría un aumento de 3dB, o lo que es lo mismo, algo apenas audible para el oído humano. Esto nos muestra que si en un local aparecen dos fuen- tes sonoras del mismo nivel y se elimina una de ellas, el nivel sonoro total apenas disminuirá, en contra de lo que pudiera parecer a primera vista. Además, en el caso de tener dos fuentes sonoras de distinto nivel, si se eli- minase el de nivel inferior, tampoco se produciría un decrecimiento notable del nivel sonoro total. De todo este razonamiento se deduce que a la hora de tratar las ruidos en una localización determinada, si se quiere actuar sobre las fuentes emisoras se deberá de hacer sobre aquella que sea dominante en cada situa- ción, que irá cambiando según se vaya paliando los efectos de cada una de ellas. Este es uno de los princi- pios más importantes en el control de ruidos a bordo de un buque. Algunas fuentes sonoras que deben ser analizadas en todo estudio sobre el ruido a bordo de un buque son las siguientes: -El propulsor: a la hora de diseñar tanto el propulsor como el cuerpo de popa, se han de considerar todos aquellos factores que magnifiquen los efectos del giro del propio propulsor en un flujo variable. Entre otros factores cabría destacar: uniformidad de la estela crea- da, huelgo entre hélice y codaste, skew-back optimiza- do, número de palas y revoluciones de giro de la hélice o la relación área disco de la misma. -Los motores propulsores: para el caso de los moto- res propulsores, la medida más eficaz de lucha contra el ruido sería la instalación correcta de los mismos so- bre montajes elásticos, aislando además acústicamente los motores de tipo rápido. Paralelamente, se tienen que tener en cuenta otros equipos que acompañan a los motores, como podrían ser los sistemas de exhaus- tación o los sistemas de sobrealimentación. -Engranajes reductores: a la hora de combatir contra el ruido causado por estos elementos, se proponen co- mo medidas principales el correcto diseño de los dien- tes (teniendo en cuenta parámetros como el ángulo Imagen 2. Diagrama de las componentes de las vibraciones y los ruidos a bordo de un buque. Elaboración propia a partir de Grupo Investigación Ruidos (2004). 9Nº21. Julio de 2017 FOCO EMISOR TRANSMISIÓN ESTRUCTURAL TRANSMISIÓN AÉREA RECEPTOR
  • 10. Para la fabricación del suelo se empleará un procedi- miento de dos capas, situando primeramente algún material ligero y elástico como pudiera ser la fibra de vidrio o la lana mineral y posteriormente otro tipo de material con mayor densidad como pudieran ser lose- tas, baldosas o madera entre otros. -Puertas y ventanas: las ventanas serán instaladas de manera que no se transmita ruido estructural desde la propia estructura al cristal, empleando para ello una junta elástica. Además, si la ventana está situada próxi- ma a un foco emisor potente, deberá evaluarse la posi- bilidad de instalar un doble cristal montado de manera interior y elásticamente. De igual modo, las puertas serán instaladas junto a un cerco elástico que reduzca el huelgo existente entre la propia puerta y el marco; disminuyendo de esta manera las vibraciones estructurales. Es importante resaltar el dato de que un panel acústico puede reducir su efectividad hasta un 50% si se presen- tan aberturas, como pudieran ser ventanas o puertas sin ningún tipo de tratamiento acústico. -Mamparos: los mamparos que se encuentren en la habilitación deberán de ser bien de tipo autosportado o bien estar diseñados con sistemas elásticos de montaje, tanto en su parte superior, como en su parte inferior. Además, como alternativa se tiene la introducción de estructuras tipo sándwich con un relleno de material absorbente que hace obtener unos valores muy supe- riores en cuanto a la reducción de ruido (teniendo en cuenta que la densidad superficial de los paneles sea elevada y su frecuencia propia no se encuentre en las proximidades de las frecuencias excitadoras que se en- cuentren a bordo). Paralelamente, podría darse el caso de querer actuar sobre la propia trayectoria de propagación. Para ello, se deben atender los siguientes factores: -Para la atenuación del ruido aéreo: se podrá variar la distancia de la fuente emisora, se podrá valorar la posibilidad de consumirla en forma de fricción inter- molecular en el aire; reflejarla a su paso por cubiertas o mamparos; reflejarla a través de la disposición de ba- rreras locales en el caso de que se trate de ruidos unidi- reccionales o por ejemplo, disponer de materiales ab- sorbentes en el local receptor, como se comentaba an- teriormente, empleando para ello alfombras, moquetas etc. formado por el diente y el eje, la altura o el módu- lo de los mismos etc.), el control de calidad en la fa- bricación de los mismos, el acaba- do superficial de las superficies o la disposición de carcasas externas redondeadas, no planas. -Otros componentes: donde se podría destacar la cavitación de las bombas, las velocidades de circulación de fluidos por tuberías y conductos, los montajes de las tuberías y el aislamiento de las mismas, las entradas de aire a compresores y ventiladores, etc. Si lo que se quiere es actuar sobre el receptor para ate- nuar el ruido, toda la atención del proyectista se centra- rá sobre los siguientes elementos: -Espacios de habilitación: mediante un montaje elás- tico de la superestructura sobre la cubierta se produce una reducción considerable del nivel de ruido estructu- ral proveniente del propulsor y los motores principales. Además, con estas medidas se está dificultando el paso del ruido de unos locales a otros. Como medida adicional, los espacios de habilitación y acomodación, se recubrirán interiormente con paneles compuestos por materiales absorbentes. Estas medidas de absorción pueden llevar asociadas reducciones en el nivel sonoro del local desde 10 hasta los 15 dB; si se desea sobrepasar estos valores se debe recurrir a otra serie de medidas de aislamiento. -Techos y suelos flotantes: los techos pueden estar bien unidos a los mamparos autosoportados o bien suspendidos de la propia estructura mediante conexio- nes elásticas. Así, entre el techo y la estructura puede disponerse de materiales tanto absorbentes como ais- lantes de sonidos. En el caso del suelo flotante, consistirá en un sistema masa-muelle, cuya constante dependerá de la densidad y del espesor del material que se emplee en la instala- ción. En cualquier caso, se intentará que esta constante sea lo más pequeña posible. 10 Nº21. Julio de 2017 Imagen 3. Propulsor de buque. Fuente: Marine Insight
  • 11. -Para la atenuación del ruido estructural: probable- mente las mejores opciones pasen o bien por disipar por fricción intermolecular o entre superficies en con- tacto el ruido o bien mediante reflexión en las disconti- nuidades. La realidad es que en el caso de que el buque haya sido construido con planchas de acero soldadas, que suele ser lo habitual, las pérdidas por fricción molecular sue- len ser prácticamente despreciables, a lo que hay que sumar que por motivos de resistencia estructural y es- tanqueidad las discontinuidades estructurales no son deseadas, por lo que la atenuación del ruido estructural es en estos casos, prácticamente inexistente. En este caso la solución pasaría por la instalación de montajes elásticos en las fuentes y en la superestructu- ra, además de suelos flotantes y capas viscoelásticas allí donde sea posible. Paralelamente, un incremento en el amortiguamiento estructural puede hacer disminuir los picos del espectro que se corresponden a las frecuencias de resonancia. Además, no se debe olvidar la necesidad de atenuación del ruido aéreo, optando por la instalación de aislantes en las fuentes: pantallas, particiones y disposición de mamparos de compartimentación que absorban estos ruidos. Por todo ello, puede concluirse como el control de la transmisión del ruido, sea al nivel que sea, se basa fun- damentalmente en el amortiguamiento, la absorción, la reflexión y el aislamiento. En cuanto a este último, es importante destacar que basa su modo de actuar en la aparición de discontinui- dades estructurales o geométricas, de manera que cuan- do una onda está siendo propagada por un determina- do medio, en- cuentra en su camino otro de diferente impe- dancia, por lo que parte de la energía se refleja- rá en la superficie frontera de los dos, como suce- de en el caso de la existencia de discontinuidades geométricas dentro del mismo medio. Como conclusión, se expone la necesidad de contar en el interior del buque con unos niveles de confort míni- mos; niveles muy susceptibles de ser alterados median- te factores tan molestos como puedan ser las vibracio- nes y los ruidos producidos por las distintas fuentes sonoras que se alojan dentro del mismo. No obstante, y aún siendo necesaria totalmente la pre- sencia de estas fuentes para el buen funcionamiento del buque, es materia de la ingeniería el aplicar las distintas herramientas y recursos existentes para la mitigación del nivel sonoro de los mismos y el discernir sobre la correcta localización de las distintas áreas o espacios que componen el buque, garantizando a la tripulación y/o pasajeros del mismo, el disponer de unas zonas de descanso donde el cuerpo humano sea capaz de des- cansar sin verse alterado por la presencia indeseada de ruidos o vibraciones molestas. Imagen 4. Estructura básica de un buque. Fuente: www.ingenieromarino.com 11Nº21. Julio de 2017 El control de la transmisión del ruido se basa, fundamentalmente, en el amortiguamiento, la absorción, la reflexión y el aislamiento. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:  Grupo Investigación Ruidos (2004): “Determinación y mejora de las condiciones de confort a bordo de buques de pasa- je: Control del ruido a bordo”. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Navales. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid.  www.ingenieromarino.com  www.revistaingenierianaval.com
  • 12. nuestras días. En este articulo he querido exponer parte de ese lega- do romano: las presas. Siendo las obras cuyo valor mo- numental menos se les ha reconocido, fueron la causa y a su vez consecuencia del asentamiento de población y, por ello, factor estratégico en la ordenación territo- rial . Para tal fin, el artículo consta de una breve descripción sobre la ingeniería de presas romana y tres ejemplos diferentes: las presas de Cornalbo y Proserpina en el sistema de abastecimiento de Mérida; la presa de Al- monacid de la Cuba en el valle del Ebro y la presa de Alacantarilla de abastecimiento a la ciudad de Toledo. INTRODUCCIÓN Reconocida es la impronta ingenieril que los romanos dejaron en sus territorios ocupados. Hitos ingenieriles de gran valor técnico que tardaron siglos en verse su- perados, o incluso, igualados. Un legado del que nuestro país, entonces Hispania, también se vio beneficiado. Especialmente a partir de la época del emperador Augusto, allá por el cambio de era, cuando Hispania comenzó ha desarrollar su propia identidad dentro del imperio. Apreciándose tal esplen- dor en la construcción de infraestructuras que verte- brasen el territorio y diesen servicio a la sociedad. Bien conocidos son, entre otros, el Puente de Alcántara, el Acueducto de Segovia o las Presas de Cornalbo y Pro- serpina. Estando alguna de ellas todavía en servicio en BREVE RECORRIDO POR LAS PRESAS ROMANAS EN HISPANIA CARLOS ALFONSO CHESA. INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS 12 Nº21. Julio de 2017
  • 13.  Materiales: es aquí dónde introdujeron importan- tes avances tecnológicos ligados a la produc- ción de conglomerante, la cal apagada. Re- sultando así un mortero de cal y arena realmente duradero. Además, incluyeron en sus mezclas materiales puzolánicos que conferían propie- dades muy ventajosas para la mezcla: mayor re- sistencia y endurecían con la presencia del agua. Siendo aún más relevante el descubrimiento de materiales artificiales que daban las mismas pro- piedades a la mezcla: la arcilla cocida. Indepen- dizando así su uso de la disponibilidad natural en el terreno.  Fábricas de las presas: La disposición más típica en presas de fabrica fue la de tipo “sándwich” de dos muros de mampostería, opus incertum, entre los que se intercalaba una mezcla de piedra partida, arena y cal hidráulica, o tam- bién llamado opus caementicium o calicanto.  Elementos de alivio y desague: siempre intentaron alejar el vertido del pie de la presa. Protegiéndola de esta modo frente al de vertido por corona- ción. Principal causa de ruina de muchas de ellas. BREVE INTRODUCCIÓN A LA INGENIERIA DE PRESAS ROMANA Los ingeniería hidráulica romana esta llena de obras de compleja ejecución y concluidas con éxito, tales cómo: construcción de acueductos, desecación de zonas hú- medas y trabajos de drenaje. Por ello, aún sorprende que no se hubieran construido presas hasta prácti- camente el cambio de era (lo cual puede ser una muestra de su dificultad). Siendo principalmente el Norte de África, este de Hispania y Francia así cómo el Norte de Italia dónde se han concentrado las de mayor relevancia. Son cuatro los aspectos a fijar entorno a la técnica Ro- mana:  Tipologia: en Hispania la tipología empleada fue similar al de otras zonas, contemplando presas de gravedad de materiales sueltos y de fábri- ca. Estas últimas presentaban dos variantes: de muro simple para poca altura o bien de muro reforzado con espaldón de tierras o contrafuerte. Las de materiales sueltos no han llegado hasta nuestros días al haberse arruinado con más facili- dad 1. Capacidad de embalse de presas romanas en función de su altura. Ref: HISTORIA DE LAS PRESAS, Nicholas J. Schnitter 13Nº21. Julio de 2017
  • 14. éste y las de otro próximo que llegaban mediante una conducción de unos 4 km. Cuenta con una longitud en coronación de 427 me- tros y presenta un tipología romana muy utilizada: muro fabrica con espaldón de tierras aguas abajo compuesto por materiales arcillosos-limosos. Para contrarrestar su empuje con el embalse vacío se levan- taron contrafuertes en el lado de aguas arriba (ver foto 3). Al poco de su construcción, y probablemente ligada a la del acueducto de los Milagros, se volvió a recrecer en el siglo siguiente (aunque no está claro si construyo en dos fases o fue un recrecimiento), presentando su estructura dos partes diferenciadas:  Cuerpo inferior de unos seis metros de profun- didad, constituidos por sillares rellenos con cali- canto reforzados con contrafuertes semicircula- res.  Muro compuesto por núcleo de calicanto reves- tido por un paramento de sillería guas arriba y por un paramento de mampostería aguas abajo, de unos 15 metros de altura. Resultando un muro de unos tres metros y medio de espesor en coronación y un paramento aguas arriba cuyo talud oscila entre 1/5 y 1/7 (H/V). En planta presenta tres alineaciones cerrándose hacia aguas abajo. Situándose en su parte central las dos to- rres de toma. Además, cuenta con dos aliviaderos, uno SISTEMA DE ABASTECIMIENTO A LA CIUDAD DE MÉRIDA: PRESAS DE CORNALBO Y PRO- SERPINA Situada en un emplazamiento estratégico, Emérita Au- gusta (actualmente Mérida) fue fundada en época del emperador Augusto, sobre el 25 a.C. Levantada por veteranos de guerra recién licenciados y destinada a convertirse en la capital de la provincia de Lusitania, requería de los mejores servicios de la época. Para tal fin, se diseñaron los tres sistemas de abastecimiento de la ciudad: 1. Constituido por el sistema del embalse de Proserpina , a 6 km de la ciudad, y conducción de de 12 km. Mención merece el acueducto de lo Milagros. 2. El formado por el sistema del embalse de Cornalbo, a 16 km de la ciudad y una conducción de 25 km. 3. Sistema de galería enterradas que recogían el agua subterránea PRESA DE PROSERPINA: Ubicada a 6 km de la ciudad de Méri- da, su origen se sitúa en el primer siglo de nuestra era. Situada sobre el arroyo de las Pardillas, recoge las aguas de 3. Presa de Proserpina paramento suso Ref: Confederación Hidrográfica del Tajo 14 Nº21. Julio de 2017 2. Ancho de presas Romanas de gravedad y de contrafuertes, en función de su altura. Ref: HISTORIA DE LAS PRESAS, Nicholas J. Schnitter
  • 15. natural aprovechando un pequeño cerro en su margen izquierda y el de superficie. PRESA DE CORNALBO Emplazada entre dos colinas en plena campiña extre- meña, a 16 km de Mérida, la presa de Cornalbo recoge las aguas del arroyo Albarregas. Se trata de una presa de materiales sueltos de 24 metros de altura Construida entorno el fin al del I y comienzos del II silgo de nuestra era. Presenta aspectos, referidos a la torre de toma y al cuerpo de la presa, en su configura- ción que ha llevado a algunos investigadores sospechar que trata de un cambio tipológico (cómo Fernández Casado o Raúl Celestino) El cuerpo de la presa esta constituido por:  En el lado de aguas arriba, un entramado cuadri- culado formado por tres muros paralelos inter- sectados por otros 14 perpendiculares separados 7 metros cada uno y relleno con material diverso (arcilla, hormigón, grava..). Los tres paralelos formados por; uno de 5 metros de altura y 1,25 metros de espesor; uno intermedio a 15 metros del anterior y con una altura de 10 metros; un tercero a 7 metros del anterior que alcanza la cota de coronación del embalse de 21 metros por 3,40 metros de achura. Con esta disposi- ción en celdas se pretendía evitar el desliza- miento del talud ante desembalses rápidos. Aguas abajo se a dispuesto un talud 1/3 (V/H) con una anchura de 10 metros en coronación y 60 me- tros en base. Al igual que la presa de Proserpina, presenta en planta una poligonal irregular de longitud 200 metros en coronación Otro aspecto novedoso es la ubicación de la torre de toma, exenta al cuerpo de la presa. De planta rec- tangular, fue levantada con sillería almohadillada y uni- da a la coronación mediante un par de arcadas. Parece que se ha encontrado una explicación razonable a la ubicación: la existencia de unas galerías abiertas con anterioridad a la construcción del embalse, lo que llevó a aprovecharlas para la toma y canal de conducción de abastecimiento a Mérida. . Al igual que en la presa de Proserpina, se ha dispuesto el aliviadero en un collado lateral. PRESA DE ALMONACID DE LA CUBA. Abandonamos Mérida para llegar al Valle del Ebro. A 6 km de la localidad aragonesa de Belchite, la presa de Almonacid de la Cuba, cercana al pueblo que lleva su nombre, recoge las aguas del río Aguas Vivas. Con sus 34 metros de altura , fue la más alta de la época y fue superada por la presa de Kurit (Irán) en el siglo XIV y, en la península ibérica, la de Tibi alcanzó los 46 metros en 1594. . Tal es la proeza técnica que hasta el año 1992 , y gracias a una campaña de exhaustivos estudios arqueológi- cos, no se le atribuyó el origen ro- mano. Hasta entonces era conside- rada una presa medieval. Se empezó a construir en el primer siglo de nuestra era, como la mayo- ría de las presas romanas de la pe- nínsula, y se reconstruyó en siglo siguiente, en la época de Trajano (98-117 d.C), como así demuestran la disparidad de tipologías de fabricas encontradas. Principalmente son 4. Presa de Cornalbo. .Sección transversal. Ref: LA PRESA DE CORNALBO EN MÉRIDA. 15Nº21. Julio de 2017 “Situada en un emplazamiento estratégico, Emérita Augusta requería de los mejores servicios de la época”
  • 16. permitió retener unos 6 hectómetros cúbicos de agua destinada, principalmente a riego. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO A TOLEDO: PRESA DE ALCANTARILLA Tolettum o Toledo en la actualidad, fue un enclave mili- tar estratégico en la frontera natural que suponía el Ta- jo. Sometida siempre a una presión militar importante, se dotó de un sistema de abastecimiento de agua pota- ble que diese servicio a la ciudad con las debidas garan- tías. Para ello, los ingenieros levantaron la presa de Alcan- tarilla, en el primer siglo de nuestra era, a unos 20 km al sur de Toledo, sobre el río Guajaraz. Dice mucho del buen instinto ingenieril de aquellos romanos que, el emplazamiento actual del embalse que sirve de abaste- cimiento diste a pocos kilómetros de distancia del ele- gido, hace ya, 20 siglos antes. El embalse podía llegar a almacenar unos 3,50 hectómetros cúbicos, aportados gracias a la escorrentía superficial de una extensión de 50 km2 y 42 km2, llegando el agua de la segunda gra- cias a una canal. Guarda similitudes con la de Proserpina, comentada las siguientes:  Primera fábrica clásica romana, compuesta por un núcleo de calicanto y revestida con para- mentos de sillería (opus quadratum) aguas arriba y de mampostería (opus incertum) aguas abajo refor- zado con sillería en seco . Rematado con muros de mampostería el de aguas arriba. A destacar, por su poca utilización antes, el enfoscado de cal que se aplicó en ambos paramentos.  Del resto de fabricas, merece mención la coloca- da en la reconstrucción de opus vittatum, for- mada por mampostería recibida con morteros de cal distribuida horizontalmente. El aliviadero se emplazó en margen izquierda, cuya solera de vertido se encuentra unos tres metros por debajo de la coronación y fue materializado con opus quadratum . Las tomas se debieron disponer por debajo del aliviadero. Aunque es difícil de saber ya que actual- mente el embalse se encuentra lleno de sedimentos. Por tanto, el conjunto comprende una longitud de 134 metros y una altura sobre cimientos de 34 metros que 5. Presa de Almonacid de la Cuba según Norman Smith. Ref : THE HERITAGE OF SPANISH DAMS 16 Nº21. Julio de 2017 “Dice mucho del buen instinto ingenieril de los romanos , que el emplazamiento actual del embalse diste pocos kilómetros de distancia del elegido 20 siglos antes”. 6. Presa de Alcantarilla según Raúl Celestino Ref: Ref: LAS PRESAS Y EM- BALSES EN ESPAÑA, HISTORIA DE UNA NECESIDAD. Joaquín Díez- Cascón Sagrado, Francisco Bueno Hernández .
  • 17. para el abastecimiento de agua a la ciudad de Toledo. Desde ella partía una conducción de unos 50 km que aún hoy mantiene alguna sombra a esclarecer, como por ejemplo, cómo cruzaba el río Tajo a su entrada en la ciudad. A lo largo del artículo hemos visto diferentes ejemplos de presas romanas en nuestro territorio. Todas cons- truidas, más o menos, en la misma época y con simili- tudes estructurales. Sin embargo, el legado es mucho más amplio y para el interesado, le ánimo a que consul- te la bibliografía que menciono al final del artículo. Y es que ellos ya comprendieron que almacenar agua en un territorio que padece fuertes irregularidades espacia- les y temporales en precipitación era clave para el avan- ce de la sociedad. anteriormente. Es una presa de gravedad, con muro compuesto de núcleo de calicanto entre dos para- men tos de muro de mamposteria, opus incertum, de 1-1,20 metros de espesor. En la zona de aguas arriba se añadió un muro de sillares graníticos con espesores comprendidos entre los 0,5-0,7 metros. Con todo ello, resultó ser un muro de anchura variable entre los seis metros en cimentación hasta los 3 metros en coronación. Con unos taludes muy verticales en aguas arriba 1/10 (H/V) y ligeramente superiores aguas aba- jo. Dónde se dispuso un talud de tierras con la función resistir el empuje de las aguas. Como vemos, es la tipo- logía típica de las presa romanas: Un elemento imper- meabilizante, el muro, y otro resistente , el talud de tierras. En planta presenta un poligonal con tres alineaciones, otra semejanza con la de Proserpina. Actualmente, de- bido a su estado ruinoso, sólo se conservan restos de los dos muros laterales. Aunque en la actualidad se conservan unos 300 metros del margen izquierdo y otros 184 de la parte central, inicialmente la presa contaba con unos 600-800 metros de longitud en coronación. Sobre la causa de tal estado ruinoso, algu- nos investigadores apuntan a que un vertido en coro- nación, ante la insuficiencia de los aliviaderos a des- aguar una avenida, dejó seriamente dañado el talud de tierras emplazado aguas abajo. Consecuentemente, el muro no pudo resistir y volcó. La tomas de aguas se deberían situar en la parte central de la presa, a juicio de los restos existentes a día de hoy de las torres de toma. Estas presentarían forma rectan- gular de 5,60 x 5,60 metros de ancho fondo . La presa de Alcantarilla era una infraestructura clave 6. Detalle de uno de los muros caídos en la presa de alcantarilla. Si ve per- fectamente ´la tipología clásica romana: “opus caementicium” entre dos paramentos de “opus incertum”. Ref: LAS PRESAS Y EMBALSES EN ESPAÑA, HISTORIA DE UNA NECESIDAD. Joaquín Díez-Cascón Sagrado, Francisco Bueno Hernández REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - J. Schnitter, Nicholas. Historia de las Presas: Las pirámides útiles. España: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2000. - Díez-Cascón Sagrado, Joaquín. Bueno Hernández, Francisco. Las presas y embalses en España. Historia de una necesidad . I Hasta 1900. España: Ministerio de Medio Ambiente. 17Nº21. Julio de 2017
  • 18. mar. La energía maremotérmica o también conocida como OTEC (Ocean Thermal Energy Conver- sion) es una de ellas. Al igual que las demás energías marinas, OTEC cumple con las condicio- nes de ser una energía renovable y limpia, por lo que también se encuentra dentro del grupo de energías en desarrollo que cuenta con un gran potencial en el sumi- nistro de energía. CONCEPTO La conversión de energía térmica oceánica se trata de una tecnolo- gía energética que convierte la radiación solar en energía eléctri- ca. Los sistemas OTEC utilizan el gradiente térmico natural del océano gracias a la diferencia de temperatura entre el agua superfi- cial, calentada por el sol, y las aguas profundas, más frías. Los océanos cubren algo más del 70% de la superficie terrestre y debido a esto, son el mayor co- lector de energía solar y sistema de almacenamiento de energía del mundo. Se estima que, anualmen- te, la cantidad de energía solar absorbida por los océanos es equivalente a, al menos, 4.000 veces la cantidad de energía ac- tualmente consumida. Con una eficiencia del 3%, al convertir la energía térmica oceánica en elec- tricidad, se necesitaría menos del 1% de esta energía renovable para satisfacer toda la demanda energética. Además de obtener energía a par- tir de la diferencia de temperatura en el agua, OTEC puede usarse como sistemas de refrigeración o aire acondicionado, producir agua potable u obtener nutrientes empleados en agricultura (Imagen nº1). Hoy en día, debido al alto coste de los combustibles fósiles, el empuje hacia las energías renova- bles y los avances en tecnología, están potenciando el desarrollo de la energía OTEC. Además cuenta con la ventaja de tratarse de una energía que permite una producción de energía continua. INTRODUCCIÓN La generación de energía es uno de los principales problemas ac- tuales, el cual tendrá un gran im- pacto en el futuro de la sociedad. Las energías convencionales, aunque son las más desarrolladas y eficientes, presentan serios pro- blemas e incompatibilidades den- tro de las perspectivas actuales en las que se han puesto de mani- fiesto el aumento de los valores ecológicos. El uso de combusti- bles fósiles y la energía nuclear conllevan altos niveles de conta- minación, razón principal para pensar en su sustitución a largo plazo, lo que implica la necesidad de encontrar alternativas para enfrentarse a la creciente deman- da energética. Las energías renovables son las candidatas para asumir la hege- monía vacante si la situación avanza siguiendo la línea espera- da. Dentro de este grupo, se encuen- tran las energías marinas, que son las energías almacenadas en el 18 Nº21. Julio de 2017 ENERGÍA MAREMOTÉRMICA (OTEC) JUAN MANUEL TORRES MORCILLO. INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
  • 19. ca, se requiere un gradiente tér- mico de al menos 20 °C. Por lo tanto, se encuentran zonas térmi- camente favorables en las regio- nes ecuatoriales y subtropicales La Imagen nº2 muestra las áreas más interesantes según la diferen- cia de temperatura que se puede encontrar en el océano entre la superficie y 1.000 metros de pro- fundidad. Como se puede ver existen dife- rentes regiones dependiendo de las diferencias de temperatura. Se pueden alcanzar mayores di- ferencias de temperatura en el Océano Pacífico, en zonas ecua- toriales y zonas cercanas a las costa de Oceanía y Asia, donde la diferencia de temperatura es ma- yor de 24 °C. En áreas del Océano Índico y el Océano Pacífico, el Mar Caribe y costas ecuatoriales de América Central, América del Sur y África la diferencia de temperatura varía entre 22 °C y 24 °C. A medida que el agua de las ante- riores áreas se aleja del ecuador, la diferencia de temperatura dis- minuye entre 20 °C y 22 °C, al- canzando, por ejemplo, las costas africanas del Océano Índico y las costas del sur de Japón. En áreas mucho más alejadas del ecuador, la diferencia de tempe- ratura llega a disminuir a valores entre 18 °C y 20 °C. Esta diferen- cia de temperatura puede encon- trarse, por ejemplo, en áreas cer- canas al sur de la Península Ará- biga. En el resto, la diferencia de tem- peratura es inferior a 18 °C. Las zonas moradas representan áreas donde la profundidad es inferior a 1.000 metros y donde la diferencia de temperatura haría factible la instalación de una cen- tral OTEC. FACTORES Como se ha mencionado ante- riormente, la conversión de ener- gía térmica oceánica funciona mejor cuando la diferencia de temperatura es de 20°C. ÁREAS DE INETERÉS La radiación solar produce un gran calentamiento en la superfi- cie marina ecuatorial, donde se alcanzan temperaturas de aproxi- madamente 28 °C. Por lo tanto, en esta zona, el agua almacena una cantidad importante de ener- gía térmica. Aunque esta tempe- ratura es relativamente baja, las cantidades de agua involucradas son enormes y el calor absorbido por un cuerpo es directamente proporcional a su masa y al au- mento de la temperatura a la que está sometido. Para la explota- ción de la energía maremotérmi- Imagen nº2. Regiones con misma diferencia de temperaturas entre el agua superficial y agua a 1.000 metros de profundidad en el océano. Ref: Lockheed Martin/US Department of Energy. 19Nº21. Julio de 2017 Imagen nº1: Usos de la energía maremotérmica. Ref: Elaboración propia.
  • 20. OTEC. Por lo tanto, se necesitan estudios más precisos para selec- cionar las áreas a utilizar y poder evaluar la energía extraíble, a fin de evaluar las posibilidades de un uso eficiente, económico y técni- co de las centrales OTEC. La política energética general y factores relacionados, así como posibles restricciones sobre la importación de combustibles fó- siles en algunos países, puede influir en la elección del emplaza- miento y tener un efecto positivo en la estructura futura del merca- do de las centrales eléctricas ma- remotérmicas. EMPLAZAMIENTO Las centrales OTEC pueden ubi- carse en diferentes lugares, pue- den situarse en suelo firme o áreas cercanas a la costa, en plan- tas montadas en plataformas o en instalaciones flotantes en aguas profundas del océano. Las plantas construidas en o cer- ca del terreno no requieren ama- rres sofisticados, cables largos para transportar la energía gene- rada, o el importante manteni- miento asociado con ambientes marinos abiertos. Además se pue- den instalar en áreas donde pro- tegerlas de las tormentas y el mar. La electricidad, agua desalinizada y agua fría, rica en nutrientes, pueden ser transportadas a insta- laciones cercanas a la costa. A veces, los problemas con las olas no pueden evitarse fácilmen- te si la central se encuentra cerca de la costa y la planta de energía debe moverse sobre una platafor- ma (Imagen nº4) a áreas oceáni- cas de 100 metros de profundi- dad, donde está cerca el agua fría. Este tipo de construcción ya se utiliza para las plataformas de extracción de petróleo en alta mar. Los problemas adicionales que aparecen en aguas más pro- fundas pueden hacer que estas centrales sean menos deseables y más caras que las terrestres. Debido a las condiciones del océano (grandes olas, fuertes co- rrientes, viento, ...) la plataforma de las plantas necesitan elemen- tos más caros. Además, los cables deben ser más largos y los costes de transporte de energía son ma- yores. Esta condición existe en las zo- nas costeras tropicales, aproxima- damente entre el Trópico de Ca- pricornio y el Trópico de Cáncer. Estas áreas constituyen el 30% del área total de superficie marina del planeta, que recibe grandes cantidades de radiación convir- tiéndose en un almacén de ener- gía térmica. Las diferencias de temperatura en las diferentes zonas de la Tierra depende, además de la profundi- dad, de la circulación termohalina (CTH) (Imagen nº3), un trans- portador virtual de agua impulsa- do por la temperatura, el viento y la rotación de la Tierra. Además, existen otros factores, como el marítimo, meteorológi- co, tecnológico, etc., que influyen decisivamente en la elección del emplazamiento de una central 20 Nº21. Julio de 2017 Imagen nº3. Representación de la circulación termohalina. Ref: www.fotoseimagenes.net Los océanos son el mayor colector de energía solar y sistema de almacenamiento de energía del mundo.
  • 21. flotantes necesitan estar quietas. El amarre es un método acepta- ble, pero las tecnologías están limitadas a profundidades de alre- dedor de 200 metros. Incluso a pequeñas profundidades, el costo de amarre podría ser enorme. FUNCIONAMIENTO La conversión de energía térmica oceánica puede clasificarse aten- diendo a su ciclo de trabajo. Con su evolución han ido emergiendo diferentes conceptos OTEC. Es- to se manifiesta en ciclos con marcadas diferencias. Ciclo cerrado (CC-OTEC) D’Arsonval (Imagen nº6), un ingeniero francés, fue el primero que propuso este concepto en 1881. Su idea era utilizar el agua superficial cálida (24 - 30 °C) de los océanos tropicales para vapo- rizar un fluido de trabajo presuri- zado a través de un intercambia- dor de calor que usase el vapor resultante para activar un turbo- generador. Su concepto se basa en el ciclo termodinámico de Rankine, aun- que es diferente del convencional debido a la baja temperatura en los intercambiadores de vapor. Por eso, el ciclo debe operar en condiciones especiales y el fluido de trabajo debe tener una tempe- ratura de ebullición baja, como el amoniaco. En este sistema (Imagen nº7) la transferencia de calor del agua de mar de la superficie cálida se pro- duce en el evaporador, produ- ciendo un vapor saturado del fluido de trabajo. La electricidad se genera cuando este gas se ex- pande a través de una turbina. El calor latente se transfiere del va- por al agua fría de mar en el con- densador y el líquido resultante se presuriza con una bomba para repetir el ciclo. Ciclo Kalina El ciclo de Kalina, o mezcla de fluidos de proporción ajustable, es una variante del ciclo cerrado. Mientras que el sistema de ciclo cerrado usa un fluido de trabajo puro, el ciclo de Kalina emplea una mezcla de amoniaco y agua con diferentes proporciones en diferentes puntos del sistema. La ventaja de una mezcla binaria es que los problemas de transferen- cia de calor entre el evaporador y el condensador se ven reducidos. Las plantas OTEC flotantes (Imagen nº5) son preferibles para sistemas con alta capacidad de potencia, aunque presentan va- rias dificultades. Este tipo de plantas son más difíciles de esta- bilizar y la dificultad de atarlas en aguas profundas puede crear pro- blemas con el suministro de ener- gía. Los cables conectados a pla- taformas flotantes son más sus- ceptibles a daños, especialmente durante tormentas. Además, los cables en profundidades de más de 1.000 metros son difíciles de mantener y reparar. Las plantas flotantes necesitan una base estable para su opera- ción. Las tormentas y mares agi- tados pueden romper la tubería vertical utilizada para obtener el agua fría e interrumpir también el suministro de agua caliente. Para evitar estos problemas, las tube- rías deben ser de un material fle- xible, como el polietileno. Para conectarse a los cables de transporte de energía, las plantas Imagen nº5: Central OTEC flotante. Ref: www.comunidad.eduambiental.org 21Nº21. Julio de 2017 Imagen nº4: Central OTEC situada sobre una plataforma. Ref: Lockheed Martin. OTEC: The Time is Now. Las diferencias de temperatura en las diferentes zonas del océano depende, además de la profundidad, de la circulación termohalina.
  • 22. PRESENTE Y FUTURO Los recursos de OTEC podrían tener un límite de 3 a 5 terava- tios, sin afectar la temperatura del océano o el medio ambiente mundial, de acuerdo con las in- vestigaciones realizadas por Gé- rard C. Nihous en 2005. Esta estimación es mucho menor que los valores actualmente disponi- bles en la literatura técnica, que a menudo se infiere de la energía solar absorbida por los océanos tropicales. En las plantas de circuito abierto, aunque los problemas técnicos a resolver son numerosos, los es- pecialistas reconocen que no son insuperables. Uno de los proble- mas más serios es mantener el agua fría en cualquier condición climática. En la actualidad, es posible aprovechar, en pequeña escala, el gradiente térmico de los océanos. Las posibilidades de esta técnica se han mejorado a lo largo de los años debido a la transferencia de tecnología aso- ciada a la exploración de petróleo en alta mar. El desarrollo tecno- lógico logrado en la instalación de plataformas profundas, el uso de materiales compuestos y las nuevas técnicas de unión permiti- rán la implantación de plantas de energía más modernas. Existen programas de desarrollo para las centrales termonucleares del mundo. Tanto en Francia (CNEXO), Italia (Pirelli), Alema- nia (Dornier) y el grupo EU- ROCEAN, están inmersos en este tipo de investigación, aunque la situación energética actual hace poco factible la aplicación prácti- ca de estos proyectos. Se necesitará más investigación en la construcción de las turbinas utilizadas en el proceso para que puedan desarrollarse plantas de energía más grandes (más de 20 MW). Probablemente, cuando los precios y la escasez de combusti- bles fósiles sean económicamente viables para este tipo de centra- les, se llevarán a cabo nuevas ins- talaciones en aquellas partes del mundo que cumplan con los re- quisitos básicos para su funciona- miento. Ciclo abierto (OC-OTEC) Georges Claude, inventor fran- cés, propuso utilizar el agua del océano como fluido de trabajo. En este ciclo el agua superficial se evapora instantáneamente en una cámara de vacío. El vapor resultante es utilizado para gene- rar electricidad a partir de la tur- bina y posteriormente ser con- densado a partir del agua de mar profunda, relativamente más fría. Por lo tanto, este ciclo puede configurarse para producir agua desalinizada y electricidad. Ciclo híbrido El ciclo híbrido combina las ca- pacidades de producción de agua potable del ciclo abierto con el potencial de generación de elec- tricidad por el ciclo cerrado. El agua superficial es evaporada en una cámara de vacío. Este va- por de baja presión fluye a un intercambiador donde se emplea para vaporizar un fluido presuri- zado de bajo punto de ebullición (amoniaco). Durante este proce- so, la mayoría del vapor se con- densa, produciendo agua potable. El vapor de amoniaco fluye a través de un ciclo cerrado y se condensa con el agua de mar fría. Imagen nº7. Funcionamiento del ciclo cerrado OTEC. Ref: Elaboración propia. Imagen nº6. Jacques-Arsène d’Arsonal. Ref: www.wikipedia.org 22 Nº21. Julio de 2017
  • 23. OTEC muestra muchas ventajas relacionadas con recursos reno- vables, limpios y naturales. Una de las características más impor- tantes es su disponibilidad las 24 horas del día. Además, tiene un carácter multifuncional Sin embargo, OTEC implica también desventajas, ya que es más limitado de lo que parece. En primer lugar, está limitado debido a la diferencia de tempe- ratura necesaria. Además, su via- bilidad ambiental no está asegura- da debido a la afección al medio marino con la descarga de agua fría en el agua más cálida; y la posibilidad de modificar ambien- tes marinos debido a su construc- ción. Hoy en día es mucho más caro que otros tipos de energía y con- tinúa en una etapa experimental (Imagen nº8). Es por ello que los combustibles fósiles siguen sien- do una opción interesante y más barata para los consumidores. En el futuro, se espera que se creen más instalaciones cuando los pre- cios y la escasez de combustibles fósiles hagan que estas plantas sean económicamente viables. Se esperan nuevos proyectos en Hawái (Estados Unidos), Hainan (China), Japón, Islas Vírgenes (Estados Unidos), Kiribati y Mar- tinica. CONCLUSIONES OTEC es una energía renovable que puede producir electricidad y varios subproductos, usando agua fría profunda y agua superfi- cial caliente cuando la diferencia de temperatura entre ellos es de al menos 20 °C. Existen diferen- tes formas de implementar este tipo de energía, pero las principa- les son los ciclos cerrados y abiertos. El primero usa amonía- co en un ciclo Rankine y el se- gundo trabaja con agua de evapo- ración instantánea en una cámara de vacío. Además, también pode- mos clasificar OTEC según el emplazamiento de la planta: te- rrestre, plataforma y flotante. 23Nº21. Julio de 2017 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - L. A., Vega. Ocean Thermal Energy Conversion Primer. Marine Technology Society Journal: 2002. - C. NIHOUS, Gérard. An Order of Magnitude Estimate of Ocean Thermal Energy Conversion Resources, Journal of Energy Resources Technology: 2005. - IRENA. Ocean Thermal Enery Conversion Technology Brief: 2014 Imagen nº8. Central OTEC experimental en Kailua-Kona, Hawaii, EEUU. Ref: www.makai.com
  • 24. LA TIERRA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Y ARQUITECTURA DE TAPIAL. DAVID ARROYO GARCÍA. ARQUITECTO. Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es original nuestra debemos poner: Ref: el origen, la web, el libro, etc. Casi cualquier tipo de tierra es apta para la construcción, ya sea usada directamente o en combi- nación con otros elementos que mejoren sus características, tales como la cal, el yeso o la paja. El uso de muros gruesos de tierra en las edificaciones genera una gran inercia térmica, permitiendo almacenar una gran cantidad de energía en forma de calor para cederlo posteriormente. Además son un excelente medio de aisla- miento acústico, puesto que los muros de tierra transmiten muy mal las vibraciones sonoras, creando una eficaz barrera contra el ruido. La tierra, al ser un material inerte, no puede pudrirse, incendiarse o ser objeto de un ataque de insec- tos. Sin embargo se trata de un material transpirable, de forma que los muros de tierra permiten una regulación natural de la hu- medad en el interior del edificio, evitando condensaciones. Además la tierra no se limita me- ramente a actuar como un ele- mento de construcción a nivel estructural, también puede ser usado para generar mobiliario con grandes características de confort y calidad. Este es el caso del horno prefabricado mediante tierra apisonada Lehmo realizado por Martin Rauch. Otro ejemplo de mobiliario son el altar, la pila bautismal y el ta- bernáculo de tierra comprimida realizados por Martin Rauch en colaboración con Florian Nagler para la Church Central en Munich- Riem en 2005. La tierra ha sido un material de construcción usado en todos los lugares del mundo a lo largo del tiempo. El ser humano, desde su origen, ya construía con tierra, generando los primeros muros protectores. Con el paso del tiempo se familiarizó con sus características y aprendió a mejo- rarlas añadiendo ciertos compo- nentes como fibras vegetales, mejorando su resitencia. Una vez descubierto el fuego, se usó para tratar la tierra combinada con otros materiales, dando lugar al ladrillo como elemento de cons- trucción tan ampliamente usado tanto en la antiguedad como en la actualidad. La tierra es un material reciclable, inocuo y económico, cuya obten- ción se realiza fácilmente a nivel local y de forma respetuosa con el medio ambiente, ya que no causa poblemas de minería ex- tractiva o deforestación. 24 Nº21. Julio de 2017 Imagen 1. Muro de tapial realizado a base de tongadas de 10 o 15 cm de tierra apisonada. Ref: http://ecot.cl/tapial/ Imagen 2. Horno prefabricado mediante tierra apisonada, sin emplames ni refuerzos. Lehmo. Ref: https://www.pinterest.cl/ pin/625367098229059779/ Imagen 3. Altar, pila bautismal y tabernáculo de tierra comprimida para la Church Central en Munich-Reim. Ref: https://www.mimoa.eu/projects/ Germany/Munich/M%FCnich-Riem% 20Church%20Centre
  • 25. tierra existen tres tipos que por sus notables características o por su extensión en el mundo de la arquitectura y la construcción, destacan sobre las demás. Por un lado tenemos la construc- ción con bloques de adobe. Estos bloques están formados por una masa de barro sin cocer y con un alto porcentaje de arcilla que, mediante un molde, se dejan se- car al sol. Para evitar que se agrie- ten, se suele añadir paja a la mez- cla. Otro de los tipos se trata de los bloques de tierra compactada o BTC, que son elementos prismá- ticos con grandes propiedades mecánicas obtenidos al aplicar presión de forma manual o mecá- nica a una mezcla de tierra con cal, cemento o yeso, contenida dentro de un molde. Las piezas presentan una uniformidad de peso, de forma y de comporta- miento estructural. Por último se encuentra la cons- trucción con tapial o muro de tierra apisonada, una de las tipo- logías constructivas más antiguas, ya usadas por los romanos, que se están retomando en la actuali- dad debido a sus grandes ventajas sobre otros materiales de cons- trucción. La técnica del muro de tapial o muro de tierra apisonada consiste en la compactación de tierra hu- meda por tongadas de 10 o 15 cm, mediante un proceso de api- sonado dentro de un encofrado de metal o de madera desmonta- ble. Esta técnica se realiza en tres fa- ses consistentes en montaje del encofrado, relleno y compacta- ción con tierra y desmontaje o desencofrado. Tradicionalmente se usaban en- cofrados de madera y el proceso de compactación se realizaba con un compactador manual o pisón. En la actualidad se tiende más al uso de encofrados metálicos dada su facilidad de montaje y des- montaje, y al uso de vibradores que conllevan una mayor eficacia y disminución de tiempo en el proceso de vibrado de la tierra. En resumen, el tapial se caracteri- za por su excelente comporta- miento higrotérmico aportando gran inercia térmica que, unido a la sostenibilidad y la Otra de las aplicaciones de la tie- rra fuera del ámbito de la edifica- ción es la generación de vistosos y plásticos elementos de paisajis- mo y jardinería, como es el caso de la creación de dos muros de tierra comprimida formando una espiral de cinta para el Cemetery Wil, también realizados por Mar- tin Rauch. La tierra como material construc- tivo es valorada cada vez más debido a su larga tradición cons- tructiva y a sus ventajas respec- to a otros materiales industriales como el hormigón armado o el acero, que necesitan un gran aporte de energía para su produc- ción y transporte. Además, al contrario de lo que se suele creer, las construcciones con tierra tie- nen una gran duración de vida útil. En la actualidad están surgiendo diferentes corrientes en Europa vinculadas al interés social y a la preocupación por el reciclado de materiales, el gasto energético y la contaminación ambiental que han provocado que se retome la tierra como material de construc- ción y se invierta en su desarrollo tecnológico. Dentro de las construcciones con Imagen 5. Ejecución de un tapial tradicional mediante encofrado de madera y pisón manual. Ref: https://tierrrah.wordpress.com/category/ herramientastapial/ 25Nº21. Julio de 2017 Imagen 6. Ejecución de un tapial moderno mediante encofrado de metal y vibrador. Ref: https://tierrrah.wordpress.com/category/ herramientastapial/ Imagen 4. Muros plásticos de tierra comprimida generando una espiral en el Cemetery Will. Ref: M. Rauch.
  • 26. uso del muro de tierra apisonada responde también a aspectos de color, textura y tradición del mo- do de construcción tradicional llevado a cabo en Toro. Todo el cerramiento exterior se ejecuta con tapial a modo de mu- ros de carga, excepto en la me- dianería de los vestuarios. La zona más crítica de carga se concentraba en el vaso de la pis- cina debido a la gran separación existente entre muros de arrios- tramiento. Por tanto, se opta por una solución estructural basada en la rigidización de la cubierta y en la postesación del muro de tapial mediante la inserción de tubos metálicos autoportantes para garantizar la estabilidad me- diante el equilibrio de los empu- jes laterales. En el proceso de ejecución de los muros se llevó a cabo una prepa- ración de la tierra a través de va- rias fases. Una primera fase con- sistió en la humectación hasta el 6 u 8%, la trituración y la homo- genización de la tierra base, elimi- nando tierras inadecuadas o con restos orgánicos. Una segunda fase de tamizado de la tierra per- mitió la eliminación de áridos superiores a 20 mm. Una tercera y última fase de adición de arenas gruesas y gravas areniscas, de conglomerantes como cemento y cal entre el 3 y el 6% y de aditi- vos impermeabilizantes, permitió adaptar la tierra base a la curva granulométrica seleccionada, ba- jando el contenido en arcilla. Una vez preparada la tierra se realizó un amasado mecánico para una correcta respuesta ho- mogénea. El apoyo del muro de tierra se realizó sobre una cimentación de hormigón armado con conecto- res de acero galvanizado y por encima del nivel de la tierra para evitar la absorción del agua. fuerza tectónica que genera el uso de estos muros, hacen de esta técnica constructiva un ele- mento de gran interés en los pro- yectos de arquitectura actuales. Uno de los ejemplos de arquitec- tura contemporánea con muro de tapial sería la Piscina Municipal de Toro proyectada por Vier Arquitec- tos en 2010. Este edificio se protege de la cli- matología exterior y de las visua- les no deseadas a través de un muro perimetral de tierra apiso- nada que va delimitando el ámbi- to de actuación. La elección del “El tapial se caracteriza por su excelente comportamiento higrotérmico aportando gran inercia térmica que, unido a la sostenibilidad y la fuerza tectónica que genera el uso de estos muros, hacen de esta técnica constructiva un elemento de gran interés en los proyectos de arquitectura actuales” 26 Nº21. Julio de 2017 Imagen 7. Visual interior del encuentro de las vigas de madera de la cubierta con los muros de tierra apisona- da de la Piscina Municipal de Toro. Ref: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-82785/piscina-interior-en-toro-vier-arquitectos
  • 27. vas como el citado uso del muro de tapial como regulador higro- térmico y la inclusión de patios y lucernarios que permitían una ventilación cruzada y el aprove- chamiento de luz natural, y de otras activas mediante el empleo de paneles de energía termo-solar que permitían calentar el agua sanitaria y de la piscina. El uso de tapial, a su vez, permi- tió al proyecto de integrarse en el paisaje. Otro de los ejemplos de arquitec- tura contemporánea con muro de tapial sería el Kräuterzentrum o nave de procesamiento y mezcla de hierbas de Ricola proyectado por Herzog & de Meuron en Suiza en 2014. Para este proyecto el equipo de Herzog & de Meuron decidió cam- biar la forma de entender las na- ves industriales, usando materia- les locales y sostenibles para un edificio de gran altura. Para ello llevaron a cabo un centro tempo- ral de procesamiento de tierra, sustrayéndola del mismo lugar donde se ubicaría el edificio y generando muros mediante un proceso de secado, corte, mezcla y almacenamiento de forma casi industrializada. Usando de cerramiento exterior estos gruesos muros de tierra compactada, lograron una estabi- lidad de temperatura y humedad obteniendo un edificio energéti- camente muy eficiente que per- mitía reducir gastos en un lugar como Suiza con condiciones tan adversas en invierno. El material excavado en el lugar junto con arcilla y marga se mez- cló y se compactó por capas den- tro de un encofrado que permitió ir generando los bloques que posteriormente servirían para construir los muros de cerra- miento exterior. Para evitar la erosión del viento y la lluvia se aplicó un mortero a base de toba volcánica y cal. Se vertieron las diferentes tonga- das en espesores entre 10 y 12 cm para su compactado. Las pri- meras tongadas poseían una ma- yor concentración de cemento y aditivos impermeabilizantes que evitaban la absorción vertical del agua. La compactación se realizó mediante compactadores mecáni- cos manuales y cada cinco hiladas se vertió una hilada de mortero con cal y trass de 10 x 3 cm co- mo refuerzo. El muro se remató con una viga de coronación de hormigón ar- mado que ataba la cabeza y servía de recepción a las vigas de made- ra usadas en la cubierta del pro- yecto. Tras desencofrar se repara- ron y limpiaron las superficies del muro y se aplicaron estabilizado- res de superficie de silóxanos en base orgánica con efecto perlarte, algicida, fungicida e hidrófugo. La eficiencia energética fue una de las premisas básicas para la propuesta de este edificio. Esta se logró a través de soluciones pasi- REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - JOVÉ SANDOVAL, Félix; SÁINZ GUERRA, José Luis. Construcción con Tierra. Tecnología y Arquitectura. Valladolid: Universidad de Valladolid, 2011. - JOVÉ SANDOVAL, Félix; SÁINZ GUERRA, José Luis. Construcción con Tierra. Pasado, presente y futuro. Valladolid: Universidad de Valladolid, 2013. Imagen 8. Visual exterior del centro de Ricola proyectado con un cerramiento exterior de tierra apisonada. Ref: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/768016/ricola-krauterzentrum-herzog-and-de-meuron 27Nº21. Julio de 2017
  • 28. Como por ejemplo el diseño de la barra fija del meca- nismo tomándose las siguientes restricciones: DISEÑO: 1º Barra fija Se ha dibujado una línea sin acotación que y poste- riormente se ha restringido por acotación con una lon- gitud de 70mm y además se ha impuesto la acotación de 0 con la horizontal. Imponiendo la restricción de paralelismo con su semejante. Y con las otras dos lí- neas para formar un rectángulo. Se toma la perpendicularidad con las líneas de 40 mm y para cerrar el boceto la restricción de tangencia con dos circunferencias que se obtiene el centro con INTRODUCCIÓN El objetivo es diseñar, simular y realizar un análisis de un mecanismo 4R con variantes en la barra 3 para contener el punto E y el accionamiento del mecanismo mediante un reductor. Para ello es necesario diseñar bocetos en CAD para posteriormente aplicarle propiedades, dimensiones, uniones para poder hacer el análisis cinemático, obte- niendo datos del mismo para compararlos con los da- tos conseguidos teóricamente y discutir esos resulta- dos. En primer lugar se realiza el diseño de cada parte del mecanismo, siendo en 2D y posteriormente extrusio- nando la pieza para obtener la dimensión 3D. SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE UN MECANISMO 4R DIEGO BRIOSO MARTÍN, INGENIERÍA MECÁNICA 28 Nº21. Julio de 2017
  • 29. palme con la acotación de radio y así es mucho más rápido de realizar y evita posibles errores. Las restricciones que se han tomado son las siguientes: Al realizar el empalme automáticamente se impone la restricción de tangencia lo único que falta es la restric- ción de perpendicularidad entre líneas porque en un principio se unen en un punto a 90 grados que luego con el empalme se borra y acotar. Para la realización del barrido de 30 mm en necesario hacer antes dos circunferencias en el plano de trabajo de YZ que no es el plano del boceto anterior XY. 3º Acoplador Las restricciones que se han tomado son las siguien- tes: La restricciones como en los casos anteriores de para- lelismo para formar los dos rectángulos, el de tangencia entre las circunferencias y el rectángulo exterior ade- más de la acotación, la igualdad para el rectángulo y la perpendicularidad acotada en 36 mm. (Figura 2) Se realiza una extrusión en una dirección de 30 mm. Esta pieza es un diseño básico para realizar el trabajo, es decir, que se realizara modificaciones importantes para contener el punto E y se explicara más adelante. 4º Seguidor Su diseño es idéntico a la barra 2 pero con una di- mensión distinta. Al igual que en 3D.(Figura 3) líneas auxiliares posteriormente se acota lo que falte del boceto. (Figura 1). Se realiza dos extrusiones en las dos direcciones la parte superior de 10 mm y la parte inferior de 25mm respectivamente consiguiendo la pieza en 3D. 2º Manivela En este caso se podría hacer el boceto con un eje de simetría, siendo una buena opción pero puede crear problemas en la operación siguiente para realizar 3D, el barrido. Al realizar el boceto también se puede realizar dibu- jando líneas y circunferencia imponiendo la restricción de tangencia y recortando lo necesario o dibujando el boceto entero por líneas y aplicando la opción de em- 1.Boceto barra fija , indicando las restricciones de dibujo. 2.Boceto de la barra 3 o acoplador indicando restricciones. 29Nº21. Julio de 2017
  • 30. Para eliminar concentraciones de tensiones en la pie- za o por el simple mero hecho de estética se realizan chaflanes de 2 mm en todo el mecanismo teniendo en cuenta que si afecta a zonas del ensamblaje se debe de borrar esas restricciones de movimiento y realizar otras. El material asignado es el polímero reforzado con fibras de carbono teniendo como propiedades baja densidad, elevada resistencia a altas alturas, es más fle- xible que aleaciones del acero y resistente a ambientes químicos entre otras propiedades ya que es un material caro y apenas tiene plasticidad. ANÁLISIS DE POSICIÓN Y SIMULACIÓN R1=300 mm R2=150 mm R3=300 mm R4=375 mm Ω2= 360 grados/s (constante); velocidad en la manive- la Siendo los ángulos θ2, θ3, θ4 variables con el tiempo. -Verificar que se trata de un mecanismo de Grashof manivela-balancín. La verificación se realiza con la Ley de Grashof que indica que para un eslabonamiento plano de cuatro barras, la suma de las longitudes más corta y más larga de los eslabones no puede ser mayor que la suma de las ENSAMBLAJE Se insertan cuatro piezas de la barra fija (Figura 1) que servirán de apoyo para el mecanismo. A continua- ción se inserta la manivela (Figura 4). La operación se realiza escogiendo la parte interior de la barra fija con el eje en dirección de la línea roja y sentido hacia fuera. Como la manivela tiene dos partes necesita realizar la misma operación de unión pero esta vez el sentido del eje será el opuesto y la cara de la manivela será la que en ese momento este sin ensamblar. La fabricación del ensamblaje del acoplador con la manivela es una unión similar a las realizadas anterior- mente. La operación de unión entre el acoplador y el segui- dor es con el eje en dirección de la línea roja y sentido hacia fuera. Y para terminar el ensamblaje, las uniones del seguidor con la barra fija se efectúan de la misma manera como las primeras. A continuación para realizar bien la simulación cinemática de forma co- rrecta se debe fijar los puntos de apo- yo del mecanismo en este caso la barra fija como su propio nombre indica además de eso colocar en el mismo plano a la barras fijas de la manivela e imponer la distancia de 300 mm con los otros apoyos como se nos indica en ea simulación, sino esto produciría un estudio de un mecanismo total- mente distinto al planteado. 4.Ensamblaje parcial . 30 Nº21. Julio de 2017 3.Barrido en el seguidor.
  • 31. longitudes de los dos eslabones restantes, si se desea que exista una rotación relativa continua entre dos ele- mentos. Expresión que relaciona las longitudes de las cuatros barras. S + L ≤ P + Q; más larga P, Q =longitudes de las otras barras La longitud de la barra más corta es la de la manivela, de 150 mm. La longitud de la barra más larga es la del seguidor, de 375 mm. La longitud del acoplador es de 300 mm al igual que la distancia entre barra fijas S= longitud de la barra más corta. L= longitud de la barra Con lo cual, sustituyendo, tenemos: 150 + 375 ≤ 300 + 300 525 ≤ 600 Ley de Grashof se cumple y, que por tanto en alguna inversión, al menos un eslabón es manivela, si no se hubiera cumplido la desigualdad, ningún eslabón efec- tuará una revolución completa en relación con otro. Se asignar una velocidad angular constante Ω2= 360 grados/s a la manivela para realizar la operación desea- da. Obtener las tablas de variación de θ2, θ3, θ4 y θ3/4 con el tiempo tomando como posición inicial θ2=0º. θ3 se obtiene de efectuar la suma θ3/4 + θ4. θ3/4 es el ángulo de transmisión, γ. Son los resultados obtenidos partiendo de la posición inicial en la cual θ2=0º y va variando su posición res- pecto al tiempo con una velocidad contante de 360º. θ2 va tomando valores negativos y eso es debido porque la velocidad ha cambiado el sentido, asignando -360º y no como se indicó anteriormente, este cambio es producido por los problemas que ha generado la simulación para coincidir con los resultados obtenidos teóricamente aun así los datos son coherentes ya que el ángulo θ2 nos indica aunque en valores negativo que la barra 2 o manivela realiza una revolución completa siendo lo deseado. En este caso θ3= θ4- θ2/3: -Verificar mediante las gráficas correspondientes que se cumple la siguiente relación analítica entre los ángu- los y θ2. γ= θ3/4: Cos γ: Como se puede apreciar en la (figura 6), los valores obtenidos en el programa en comparación con los re- sultados hallados teóricamente con la formula son prácticamente los mismos pero tiene pequeñas varia- 5.Emsamblaje terminado. 31Nº21. Julio de 2017 “S + L ≤ P + Q”; Ley de Grashof para verificar un manivela-balancín
  • 32. Para un valor mínimo del ángulo de transmisión γ, se dice que la manivela y el acoplador están alineados, en el caso, cuando sus barras forman una sola barra de magnitud la diferencia de las dos y, se obtiene un valor reducido de la ventaja mecánica (infinito), siendo γ próximo a 0º.(Figura 7) Obtener los valores de los ángulos θ2 y θ4 en las posiciones límite del movimiento del balancín. Com- probar que se verifica: Cuando θ2= θ3 θ2= ± arccos ( ) θ4= ( ) Cuando θ2= θ3+π θ2=± arccos ( ) θ4= ( ) Las posiciones límite del mecanismo se refieren a los máximo y mínimos que toma θ4 y en qué posición se sitúa la manivela θ2, claro está, que tienen relación entre si ya que la posición θ4 la podemos tomar como en función de θ2. ciones, estas va- riaciones pueden deberse con gran facilidad porque las dimensiones teóricas o simuladas oscilan entre ± 1 mm de tolerancia, en este caso producida por la distan- cia entre soportes del mecanismo es decir la distantica r1=300 mm que producirá una pequeña variación al comparar resultados teóricos o simulados ya sea en las velocidades o en las posiciones. El ángulo γ o ángulo de transmisión como el ángulo entre la dirección de la fuerza (F) que un elemento o eslabón conductor realiza sobre otro y la dirección de la componente de dicha fuerza que es perpendicular a la velocidad en el punto de aplicación de dicha fuerza. En general en un mecanismo se recomienda mante- ner el valor del ángulo de transmisión por encima de 45º, ya que valores bajos implican que una gran parte de la fuerza actuante sólo contribuye al aumento de las reacciones y del rozamiento entre los eslabones, pu- diendo incluso llegar a bloquearse el mecanismo. En este caso el mecanismo trabaja mayoritariamen- te por encima de 45º. ¿Cuáles son los valores máximo y mínimo del ángu- lo de transmisión γ? ¿Cuando ocurren? Para un valor máximo del ángulo de transmisión γ, se dice que la manivela y el acoplador están alineados, en el caso, cuando sus barras forman una sola barra de magnitud la suma de las dos y, se obtiene un valor ex- tremo de la ventaja mecánica (infinito). 6.Gráfica γ= θ3/4 . Linera roja: Simulado Línea azul: Teórico. 32 Nº21. Julio de 2017 “Máximo del ángulo de transmisión γ, se dice que la manivela y el acoplador están alineados ”- 7.Mecanismo en la posición de ventaja mecánica
  • 33. Esta grafica también muestra como el seguidor cambia de valores positivos y negativos, tiene un perio- do de decrecimiento hasta valores mínimos para poste- riormente crecer hasta valores iniciales, no siendo los máximos ya que los genera inmediatamente después. Además se obtiene la curva del atlas de Hrones- Nelson del punto del acoplador E. (Figura 7) Teorema del coseno: a2= b2+c2-2bccos α 3752=300+4502-2·300·450cos α; α= 55,7º Teniendo el valor de α y realizando dos triángulos partiendo de los datos del enunciado se obtiene: x= x1+x2=147,7 mm del punto B en la barra (3) x1= ; x2= Las cotas del punto son:(147,7; 150) respecto al punto B.. ANÁLISIS CINEMÁTICO Y SIMULACIÓN Obtener las tablas de variación de Ω2/1, Ω3/1 y Ω 4/1con el tiempo tomando como posición inicial θ2= 0º. Ω3/1 debe obtenerse de la suma Ω3/2 + Ω2/1. En este caso y como es normal ya que se hizo la misma operación en la posición al ser derivada, Ω3= Ω 4- Ω3/4. Ω2=cte., ya que así se especificó en el programa y las demás velocidades están en función de la velocidad de la manivela. - Verificar mediante las gráficas correspondientes que se cumple la siguiente relación analítica entre la veloci- dad angular de entrada, Ω2/1, y la de salida: Ω4/1. Ω4/1= Y entre la velocidad angular de entrada, Ω2/1 y la del acoplador, Ω3/1: Ω3/1= Los resultados obtenidos teóricamente como por simulación son prácticamente idénticos entre sí, tam- bién indica que los valores pasan de positivos a negati- vos y que al acoplador al iniciar el movimiento aumen- ta su velocidad llegando al valor máximo y a continua- ción producir un descenso sin interrupción acercándo- se a valores ½ al máximo en modulo para luego volver a crecer hasta el valor inicial y empezar otra vez el ci- clo. En la (Figura 8) se aprecia muy bien el defecto men- cionado con anterioridad entre las dimensiones que se consideran en la teoría y en las efectuadas en la simula- ción aunque la variación sea mínima ± 1 mm pero que producen que los resultados mostrados no sean idénti- cos. 8.Velocidad angular, Ω4/1 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:  Autodesk Inventor Professional 2014  Ingeniería Gráfica Universidad de Salamanca 33Nº21. Julio de 2017
  • 34. de rotación.  Rodamientos para cargas axiales: las cargas van en la dirección paralela al eje de rotación. Según el diseño, pueden soportar cargas en ambos sen- tidos.  Rodamientos para cargas mixtas: soportan una combi- nación de cargas axiales y radiales. - En función al ele- mento rodante.  Rodamientos de bolas: el elemento rodante es esférico. Aportan precisión al funcionamiento y buen comportamien- to a velocidades medias-altas.  Rodamientos de rodillos: el elemento rodante es un rodillo que puede tener diferentes formas, cilíndricos, cónicos, forma de barril o agujas. Se caracterizan por tener alta capacidad de carga. Introducción Se determina como rodamiento a un tipo de cojinete que sirve de apoyo para un eje sobre el cuál gira. Los rodamientos minimizan la fricción existente entre el eje y las piezas conectadas a él. Esta pieza está formada por un par de cilin- dros concéntricos, separados por una corona de rodillos o bolas que giran de manera libre. Existen diferentes clases de rodamien- tos de acuerdo al tipo de esfuerzo que deben soportar en su funcionamiento. Hay rodamientos axiales, radiales, etc. Clasificación de los rodamientos - Cinemática  Rodamientos para cargas radiales: las cargas de- ben ir dirigidas en dirección perpendicular al eje MANTENIMIENTO Y TIPOS DE RODAMIENTOS 34 Nº21. Julio de 2017 MIGUEL ÁNGEL GARCÍA ROMERA. INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL EN MECÁNICA Imagen 1. Rodamientos. http://www.grupoferresol.com/index.php/2016-11-11-14-50-26/pinones-rodamientos-y-otros
  • 35. Rodamientos de bolas a rótula Están formados por dos hileras de bolas. El interior de la pista exterior tiene forma esférica. Están diseñados para trabajar en situaciones donde puedan existir fle- xiones o desalineaciones puntuales. Son auto- alineables. Rodamientos de rodillos cilíndri- cos Diseñados para grandes cargas radiales, aunque tam- bién pueden trabajar con cargas axiales moderadas en alguna de sus configuraciones. Rodamientos radiales de aguja Sus elementos rodantes le dan el nombre, por ser muy largos frente a su diámetro. Su aplicación es igual a la de los cilíndricos, pero con la ventaja que requieren un menor espacio. Selección de rodamientos Las consideraciones que hay que tener a la hora de se- leccionar un rodamiento depende de los siguientes fac- tores:  Espacio disponible.  Magnitud, dirección y sentido de la carga.  Desalineación.  Velocidad.  Nivel de ruido.  Rigidez.  Montaje y desmontaje. Rodamientos rígidos de bolas Estos rodamientos son de uso general, pueden absor- ber cargas radiales y axiales en ambos sentidos, así co- mo las resultantes de las cargas combinadas. Pueden operar a elevadas velocidades. Estos rodamientos no son desmontables ni auto- alineables, por lo que requieren una perfecta alineación del asiento del soporte. Rodamientos de bolas con contacto angular La línea que une los puntos de contacto de las bolas de acero con los anillos interior y exterior, forma un ángu- lo con la línea que define la dirección radial, llamado ángulo de contacto. Este ángulo es de 30º, aunque exis- ten rodamiento que tienen un ángulo de contacto de 40º y otros de 15º. Los rodamientos con ángulos de 15º se utilizan para elevadas velocidades. Rodamientos de contacto angular apareados Pueden soportar grandes cargas axiales en un sentido; en conse- cuencia, se suelen disponer dos a dos en posición simé- trica para soportar cargas axiales en los dos sentidos. 35Nº21. Julio de 2017 Imagen 2. Rodamientos rígidos de bolas. http://www.directindustry.es/prod/ thb-bearings/product-57112- 1717267.html Imagen 4. Rodamientos de bolas con contacto angular apareados. http://precise-bearing.es/big_img.html?etw_path=http://precise-bearing.es/3 -2-double-contact-ball-bearing.html&big_etw_img=products/3-2-3b.jpg Imagen 3. Rodamientos de bolas con contac- to angular. http://comserprorodamientos.com/ rodamientos-cali.html Imagen 5. Rodamientos de bolas a rótula. http://www.skf.com/es/industry-solutions/pulp- paper/processes/paper-making/finishing/ supercalenders/skf-self-aligning-ball-bearings.html Imagen 6. Rodamientos de rodillos cilíndricos. http://comserprorodamientos.com/rodamientos-cali.html
  • 36. Rodamientos axiales de bolas Las bolas están alojadas en una jaula porta-bolas dis- puesta entre una pista ajustada en el alojamiento del soporte y una pista ajustada al eje. Es desmontable, siendo su montaje muy simple. Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos Sustituyen a los de bolas cuando las cargas son eleva- das. Rodamientos axiales de aguja Como los anteriores, también sustituyen a los de bolas, el elemento rodante es una aguja, por lo que requieren de un espacio mínimo. Mantenimiento de los rodamientos  Son elementos de precisión, requieren un trato adecuado durante su almacenamiento, montaje y Rodamientos de rodillo a rótula Diseño muy similar a los rodamientos de bolas a rótu- la, solo que cambia el diseño del elemento rodante, con forma de barril. También poseen la ventaja auto- alineante, pero soportan mas carga al haber mayor su- perficie en contacto. Rodamientos de rodillos cónicos En este tipo de rodamientos, los rodillos y las pistas de rodadura tienen forma cónica. La configuración de su diseño hace que los vértices de los conos de rodillos y pistas de rodadura se encuentren en un punto común sobre el eje del rodamiento. Tienen una alta capacidad para soportar cargas radiales, cargas axiales en una di- rección y cargas combinadas. Cuanto mayor es el ángulo de contacto, mayor es la capaci- dad de carga axial. 36 Nº21. Julio de 2017 “Los rodamientos minimizan la fricción existente entre el eje y las piezas conectadas a él. Son una parte fundamental en equipos rotativos.” Imagen 7. Rodamientos radiales de aguja. http://rodesaroles.com/productos/rodamientos-rodillos.html Imagen 8. Rodamientos de rodillos cilíndricos a rótula. http://comserprorodamientos.com/rodamientos-cali.html Imagen 9. Rodamientos de rodillos cóni- cos. http://precise-bearing.es/2-4-inch- tapered-roller-bearing.html Imagen 10. Rodamientos de bolas axia- les. http://www.nskamericas.com/cps/rde/ xchg/na_es/hs.xsl/thrust-ball- bearings.html Imagen 11. Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos. http://es.lyhgbearing.com/uploads/ allimg/111115/1_111115162845_1.jp g Imagen 12. Rodamientos axiales de aguja. http://www.directindustry.es/prod/nsk-europe-ltd/product-233-964919.html
  • 37. mantenimiento.  Una lubricación adecuada es vital, ya que es la encargada de evitar el contacto metálico, disipar el calor generado, protege de la oxidación, la hu- medad y partículas extrañas además de suavizar el funcionamiento disminuyendo el nivel de vi- braciones.  Depende del tipo de industria y aplicación, pero por lo general la grasa es el lubricante mas usa- do. Gracias a su consistencia es fácil de sellar evitando perdidas al exterior.  El tipo de grasa así como la cantidad son facto- res clave para el correcto funcionamiento del rodamiento. Un exceso de grasa generará una sobrecarga del rodamiento incrementándose la temperatura de funcionamiento.  La lubricación con aceite se emplea cuando las velocidades de giro son elevadas, la cantidad de calor a disipar lo requiera, la configuración y dis- posición de los rodamientos no permita la afluencia de grasa o cuando el soporte de los rodamientos requiera ser refrigerado, por lo que el aceite realizaría ambas funciones. Recomendaciones para el montaje  Debido a que al menos una de las pistas está en contacto con el eje, es necesario calentarlos para poder instalarlos. El calentamiento debe hacerse con horno, placa, calentador por inducción o baño de aceite. Nunca aplicar una llama directa- mente sobre el rodamiento.  La temperatura normal de calentamiento es entre 50º y 60 º por encima de la temperatura ambien- tal. Nunca superar los 120 ºC. Esto se debe a que los rodamientos han sido tratados térmica- mente, si se superara esta temperatura perderían parte de sus propiedades.  Una vez montado el rodamiento y mientras siga caliente debe sujetarse para evitar que se mueva por la contracción térmica.  Utilizar sistemas de sellado para evitar que en- tren agentes externos en el entorno del roda- miento es apostar por una mayor fiabilidad, re- duciendo el número de fallos de los mismos, aunque no siempre será necesario. Será en fun- ción al ambiente. 37Nº21. Julio de 2017 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - Catálogos de rodamientos de SKF. - http://comserprorodamientos.com/rodamientos- cali.html - http://www.directindustry.es/prod/thb-bearings/ product-57112-1717267.html - http://definicion.de/rodamiento/ - http://rodesaroles.com/productos/rodamientos- rodillos.html Imagen 13. Rodamiento engrasado. http://noria.mx/lublearn/seleccion-del-lubricante-correcto-para-rodamientos/ Imagen 14. Rodamiento lubricado con aceite. https://3.bp.blogspot.com/-gK5a0XogJFs/V3weuxMt2QI/ AAAAAAAABF0/LkYh9_fIrv8TRKun1Hn-l1veMrxWbbBegCKgB/s1600/ Captura%2Bde%2Bpantalla%2B2016-07-05%2Ba%2Blas%2B3.17.58% 2Bp.m..png Imagen 15. Calefactor por inducción para rodamientos. http://www.directindustry.es/prod/skf-maintenance-and-lubrication- products/product-18813-44698.html
  • 38. - “Estructuralmente: las estructu- ras espaciales son sistemas por- tantes que requieren de un análi- sis tridimensional por lo que no pueden analizarse en términos de cooperación de elementos en dos dimensiones o planos. - Topológicamente: las estructu- ras espaciales en arquitectura son aquellas estructuras que consi- guen un mayor espacio o superfi- cie arquitectónica. - Arquitectónicamente: las estruc- turas espaciales son aquellas con un amplio impacto, que envuel- ven al espectador en las tres di- mensiones espaciales. - Literalmente: las estructuras espaciales necesitan de gran espa- cio para poder actuar como una estructura, son bastante volumi- nosas y contienen un gran volu- men libre. - Filosóficamente: las estructuras espaciales sugieren una relación entre las estructuras terrestres y las aeronáuticas. En el campo de la arquitectura y de la ingeniería, se denomina es- tructura espacial a aquel sistema portante compuesto por elemen- tos lineales unidos de tal forma que los esfuerzos son transferi- dos de forma tridimensional. Estas estructuras permiten sopor- tar cargas aplicadas en cualquier punto de la superficie de la es- tructura y en cualquier dirección. Introducción Existe una gran variedad de es- tructuras espaciales y diversas clasificaciones de estas. Desde el punto de vista del comporta- miento estructural de las estruc- turas espaciales, se puede estable- cer la siguiente clasificación: - Estructuras de membranas : son aquellas estructuras que utilizan materiales tensados, ya sean membranas textiles, láminas lige- ras, mallas de cables etc. Son es- tructuras que solo tienen rigidez si trabajan a tracción (Fig 1). - Estructuras suspendidas: son aquellas estructuras formadas por cables y barras. Las barras no tienen conexión entre si y traba- jan a compresión mientras que los cables proporcionan estabili- dad a la estructura al ser el ele- mento de conexión entre barras y trabajan a tracción (Fig 2). - Estructuras de barras: son aque- llas estructuras cuyo elemento generador son barras unidas en- tre sí (Fig 3). Según el arquitecto MickEekhout en su libro “Architecture in Spa- ce Structures” (1989), el concep- to de estructura espacial admite diferentes definiciones en fun- ción del punto de vista: ESTRUCTURAS ESPACIALES DE MALLAS DE BARRAS CONFORMADAS POR POLIEDROS REGULARES ANTONIO GUERRA ORTEGA. GRADO FUNDAMENTOS DE ARQUITECTURA 38 Nº21. Julio de 2017 Fig 1: Maqueta de estructura de membrana Fuente: https://www.behance.net/ gallery/18474999/Membranas-arquitectonicas Fig 2: Maqueta de estructura suspendida Fuente: http://kennethsnelson.net/category/ sculptures/small-sculptures/ Fig 3: Maqueta de estructura de barras Fuente: http://www.archdaily.com/
  • 39. do a su complejidad. Mallas espaciales Las mallas espaciales son siste- mas estructurales compuestos por elementos lineales unidos entre si de forma que los esfuer- zos son transmitidos de forma tridimensional. Según la International Associa- tion of Spatial Steel Structures IASS, (“Asociación Internacional de Estructuras Espaciales de Acero”), las estructuras espaciales se definen de la siguiente manera: “La malla espacial es un sistema estructural ensamblado de ele- mentos lineales dispuestos de modo que las fuerzas se transmi- ten tridimensionalmente. En al- gunos casos, los elementos cons- titutivos pueden ser bidimensio- nales. Macroscópicamente, una malla espacial a menudo toma la forma de una superficie plana o curva.” Principios fundamentales de las mallas espaciales de polie- dros regulares básicos Desde mucho antes de la época de la antigua civilización griega, los matemáticos han estudiado y atribuido propiedades especiales a los poliedros regulares. Son las formas mas básicas y se compo- nen de caras similares de polígo- nos regulares (es decir, los lados de cada cara son de la misma lon- gitud y cada poliedro tiene caras de una sola forma poligonal). En términos generales, para en- tender la estabilidad de las estruc- turas tridimensionales, es impor- tante estudiar el comportamiento de estos poliedros: - Tetraedro: es la estructura míni- ma estable tridimensional. Tiene cuatro articulaciones o nodos, seis barras o miembros y cuatro caras que forman triángulos equi- láteros. - Hexaedro o cubo: tiene ocho articulaciones o nodos, doce ba- rras y seis caras que forman cua- drados. Es inestable. Hay una sugerencia de lucha con las leyes de la gravedad y una re- lación con las técnicas de produc- ción derivadas de la aeronáutica. Las estructuras espaciales ofrecen múltiples ventajas entre las cuales podemos destacar las siguientes: - Son estructuras diferentes y me- nos usuales que las estructuras porticadas tradicionales por lo que proporcionan un interés y una estética especial al proyecto arquitectónico. - Son estructuras ideales para cu- brir grandes superficies libres de soportes. - Gran rapidez y facilidad de montaje al tratarse de elementos de pequeña dimensión y de poco peso. - Gran facilidad de ensamblaje de las piezas que conforman la es- tructura sin necesidad de encofra- dos caros y complejos. - Son estructuras de gran rigidez capaces de soportar grandes car- gas asimétricas y concentradas debido a su funcionamiento tridi- mensional global. - Permiten el empleo de materia- les menos habituales para las es- tructuras en arquitectura como lo son el plástico o el aluminio. Entre los inconvenientes que presenta esta tipología estructural podemos destacar los siguientes: - Existencia de limitaciones en el diseño debido a la tendencia a la simplificación de las geometrías para facilitar la producción y el ensamblaje de las piezas. - Requiere mano de obra especia- lizada. - Las uniones son muy costosas y requieren especial atención debi- Fig 4: Estabilidad de los cinco poliedros regulares básicos Fuente: Space Grid Structures, John Chilton, 2000, página 16 39Nº21. Julio de 2017