1. PROYECTO TÉCNICO: EL COCHE INTELIGENTE
OBJETIVOS
Montar un circuito eléctrico sencillo
Conectar finales de carrera
Reutilizar materiales
DEFINICIÓN DE LA PROPUESTA
Diseñar y construir, según el método de proyectos, un coche inteligente con las siguientes
condiciones:
Debe seguir una trayectoria lineal, hacia delante o hacia atrás.
Ante un obstáculo, el motor se detendrá y la rueda de tracción cambiara de sentido la
trayectoria del coche de forma automática o manual.
El voltaje de la pila no debe ser mayor de 4,5 voltios (el que admita el motor).
Las dimensiones del coche no pueden superar el volumen de 20 × 20 × 20 cm3.
Se valorara el uso de materiales reciclados o de desecho.
SOLUCIONES POSIBLES
Para dar respuesta al problema propuesto existen distintas soluciones. Algunas son:
Utilizar un motor con reductora solidario a la rueda de tracción, dos ruedas libres, dos
finales de carrera, un conmutador doble de tres posiciones y una pila.
Utilizar un motor con reductora solidario a la rueda de tracción, dos ruedas libres, un
interruptor, un final de carrera, un accionamiento mecánico del final de carrera y dos pilas.
Utilizar un motor con reductora que transmita su movimiento a un eje de tracción con dos
ruedas, una rueda loca, un interruptor, dos finales de carrera, un conmutador y una pila.
Utilizar un motor con reductora que transmita su movimiento a un eje de tracción con dos
ruedas de tracción, una rueda loca, un interruptor, un final de carrera, un accionamiento
mecánico del final de carrera y dos pilas.
Las pilas que podrían usarse son las de petaca de 4,5 V.
SOLUCIÓN PROPUESTA
De las distintas soluciones posibles vamos a profundizar en la primera de las soluciones
posibles: utilizar un motor con reductora solidario a la rueda de tracción, dos ruedas libres,
dos finales de carrera, un conmutador doble de tres posiciones y una pila.
Descripción física de la solución
Consiste en un tablero de contrachapado fino, a modo de chasis, donde van montados todos
los componentes. En la cara inferior delantera se montan el motor con reductora y la rueda
solidaria a su eje. En la cara inferior trasera se montan los soportes del eje de las ruedas
libres.
En la cara superior se colocan los dos finales de carrera (uno delante y otro detrás), el
interruptor, la pila y el conmutador doble. Los componentes se unen con cables. Se pueden
utilizar interruptores y conmutadores dobles convencionales, que se compran en tiendas
especializadas en componentes electrónicos, o se pueden fabricar con materiales del taller.
Las ilustraciones del margen muestran el croquis general del montaje y el circuito eléctrico.
Descripción del funcionamiento
El conmutador de tres posiciones permite activar el coche y cambiar el sentido de
circulación. En la posición central, el vehículo se encuentra parado. Al desplazarlo a la
2. izquierda, el coche inicia la marcha. Si se desplaza el conmutador a la derecha, el coche
invierte el sentido. En el momento en que el coche se encuentra con un obstáculo, se
detiene; en ese caso, se puede desplazar el conmutador para que cambie de sentido. Así
sucesivamente. También se puede utilizar un interruptor para encender el vehículo y un
conmutador doble de dos posiciones para controlar el sentido de la marcha.
PLANIFICACIÓN
1. Lista de materiales
1 tablero de contrachapado de 3 mm (1 pieza de 15 × 12 cm y 4 piezas de 2 × 2 cm)
3 varillas de madera de 3 mm o 5 mm de diámetro (20 cm)
3 ruedas de 31 mm de diámetro y 8 mm de ancho
3 cables de unos 15 cm y 4 cables de unos 10 cm
1 conmutador doble de tres posiciones
1 motor con reductora de entre 1,5 V y 6 V
2 finales de carrera
1 pila de 4,5 V
4 tornillos de cabeza plana M3 (de 16 mm de largo)
2. Lista de herramientas
Regla graduada
Sargentos o tornillo de banco
Segueta
Sierra de arco
Lima
Taladro (broca de 2 mm)
Destornillador plano
Pistola de pegamento termoplástico
3. Construcción paso a paso
Traza las medidas del chasis de 15 × 12 cm en el contrachapado de 3 mm y
recórtalas con la segueta, sujetando el tablero con el tornillo de banco o con
sargentos. Lima los bordes del tablero para eliminar astillas.
Con el tablero bien sujeto, ayúdate de la segueta para realizar una incisión central
en la parte frontal más ancha del chasis de 5 × 2 cm, para permitir el giro de la
rueda de tracción (sin esta hendidura, la rueda podría rozar el tablero).
Recorta con la segueta la parte frontal del chasis a 15 mm del extremo en el ancho
de 15 cm y a 40 mm del mismo extremo del largo de 12 cm, como se ilustra en la
figura. No te olvides de tener bien sujeto el tablero antes de cortar y de limar al
final del corte para tener un acabado más fino.
Prepara tres ejes (varillas de madera) de 3 mm o 5 mm de diámetro y 20 cm de
largo, sujetando la varilla con el tornillo de banco y cortando con la sierra de arco.
Lima al finalizar el corte.
Prolonga el accionamiento mecánico de los dos finales de carrera, fijando con cinta
aislante dos de los ejes que ya has preparado.
Fija los dos finales de carrera en el chasis del coche con cuatro tornillos de cabeza
plana M3 (de 16 mm de largo).
Realiza, para el eje de las ruedas traseras, dos soportes cuadrados de 2 × 2 cm de
contrachapado de 3 mm.
3. Con una barrena pequeña (no superior al diámetro del eje), perfora los soportes en
el centro a la altura del eje del motor con reductora. Asegúrate de que el eje de las
ruedas libres atraviesa el orificio del soporte con holgura.
Pega los soportes con cola blanca en los extremos de la parte trasera y déjalo secar
hasta que la cola este totalmente transparente.
Las ruedas se pueden comprar de goma dura o se pueden hacer de madera con una
corona en un taladro de mesa. No olvides limar. Prepara tres ruedas.
En el caso de que fabriques tú mismo las ruedas, señala el centro de las tres ruedas
y asegúrate de que no son excéntricas. Taladra el centro con una broca ligeramente
inferior al diámetro del eje. Asegúrate de que las ruedas encajan en sus
respectivos ejes.
Si usas ruedas de madera, realiza dos topes cuadrados de 2 × 2 cm de
contrachapado de 3 mm. Perfóralos en el centro con una barrena.
Ensambla en sus respectivos ejes las ruedas libres y la rueda de tracción.
Fija con pegamento el conmutador de tres posiciones. Haz las conexiones tal y como
indica el esquema de conexiones.
PRUEBAS FINALES Y CONCLUSIONES
Coloca el coche en el suelo en dirección a la pared y comprueba que, cuando se acciona
el final de carrera, el coche se para.
Acciona el conmutador doble y comprueba que el motor empieza a girar en sentido
contrario al que giraba anteriormente.
Coloca un obstáculo al coche y verifica que, al accionar el otro final de carrera, el
coche se vuelve a parar.
Acciona de nuevo el conmutador doble y comprueba que cambia el sentido de giro,
dirigiéndose en el sentido inicial.
COSTE
MATERIAL COSTE
1 tablero de contrachapado 1€
3 varillas de madera 0,50€
3 ruedas 2€
3 cables de 15cm y 4 de 10cm 0,50€
1 conmutadordoble 1,50€
1 motor con reductora 8€
2 finales de carrera 5€
1 pila de 4,5 V 2€
4 tornillos de cabeza plana 0,75€