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“COPA DE CIENCIAS 2014”
Moledor de Granos
Aguas Díaz Emmanuel
Morales Pérez Isaac
Murillo Suarez
Reymundo
Prolg. 3 Nte. 415
Apango, Pue.
Tel.2231016793
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7 Poniente #104.
Acajete, Pue.
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Av. 16 de sep. #712.
Apango, Puebla.
[email protected]
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Edad 16 años
Edad 16 años
Edad 17 años
ASESOR
C.P. María del Carmen
Alejandrina García Arguello.
[email protected].
mx
[email protected]
Tel. 222 2861051
Área: Ingenierías y Computación.
20 JUNIO 2014
Moledor de granos
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Introducción.
Usar un molino de grano en casa proporciona harina fresca para hornear, maíz
para preparar alimentos, moler café, y cualquier tipo de cereales. Mediante uso lo
que significa que estás usando el grano entero en todo momento, lo que es más
saludable. La fabricación de tu propia masa también puede ahorrarte mucho
dinero, si se hace el propio.
Se puede señalar que la implementación de este prototipo tecnológico puede
disminuir la contaminación del medio ambiente causado por la emisión de gases
de los sistemas convencionales que utilizan combustibles fósiles, con este
proyecto se busca también mejorar la armonía del hombre con la naturaleza
posibilitando una relación sustentable de la tecnología con el medio ambiente a
través de la energía humana.
La realización de este proyecto se justifica primero desde el punto de vista
mecatrónico, se requiere de un diseño para la construcción del molino que es
necesario para su óptimo funcionamiento y segundo cuidado del medio ambiente.
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Resumen.
El proyecto es el diseño y construcción de un molino, con un sistema de energía
de propulsión humana en una bicicleta, para obtener la generación de corriente
alterna cuyo voltaje encienda un motor y promover el uso de pequeños sistemas
energéticos como alternativa Con este moledor de granos lo que conseguiremos,
es ayudar en la parte laboral (Moler varios tipos de granos).
El moledor de granos (maíz, cebada, café, trigo etc.) es un prototipo tecnológico
que funciona con energía alternativa limpia, cuidando el medio ambiente, no
requiere energía eléctrica y energía fósil, se solventada al pedalear una bicicleta,
a su vez se práctica deporte, es un ejercicio que realiza la persona que la utiliza,
realizando un impulso que se necesita para encender el alternador, ya encendido
este, hace que el molino de granos empiece a funcionar moliendo las semillas,
este regresa la energía, así generando su propia energía.
Al reciclar y al usar energía alternativa estamos cuidando el medio ambiente.
.
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Problematización.
Promover el uso de energía eléctrica alternativa,
construyendo un generador
eléctrico casero mediante la adaptación de una bicicleta, se podrá abastecer de
energía para encender o mantener activo un molino de granos o bien el
funcionamiento de aparatos eléctricos básico en una vivienda, al mismo tiempo
que se lograra que las personas realicen ejercicio y cuidamos el medio ambiente.
Moledor de granos
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Hipótesis.
Construir un molino de granos que se pueda alimentar directamente de una
conexión
mecánica
adaptando
un
dispositivo
para
que
funcione
con
independencia de la electricidad.
Objetivó general.
El objetivo general del proyecto es el diseño y construcción de un molino, con un
sistema de energía de propulsión humana en una bicicleta, para obtener la
generación de corriente alterna cuyo voltaje encienda un motor y promover el uso
de pequeños sistemas energéticos como alternativa Con este moledor de granos
lo que conseguiremos, es ayudar en la parte laboral (Moler varios tipos de granos)
ya que es la parte más difícil, a personas que se dedican a la venta de semillas
que aún se hace manualmente en morteros, los ayudaremos ya que es el sustento
de algunos de los hogares de la región
Objetivos específicos.
a).- Diseñar el molino con todos sus componentes.
b).- Construir el molino y que funcione con energía alterna limpia para que sea un
producto amigable con el ambiente.
b).- Establecer el proceso de transformación de energía mecánica en eléctrica
para proporcionar energía eléctrica alternativa.
c).- Hacer que funcione promedió de con un motor con combustión interna
impulsado por una bicicleta.
d).- Moler semillas de varios tipos (Café, cebada, calabaza, girasol etc.).
e).- Al pedalear la bicicleta se practica deporte, favoreciendo
el sistema
cardiovascular y se protege de enfermedades como la diabetes.
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Justificación.
Nuestro proyecto se basa en que, debido a un alto porcentaje de la población
ignora la importancia de conocer y utilizar las distintas formas de producción de
energía alternativa.
El suministro de energía eléctrica abastece los principales centros urbanos y
zonas rurales.
Al utilizar una bicicleta para generar energía eléctrica alternativa viable, presentan
ventajas debido al aprovechamiento energético son:
Su bajo costo de generación.
Bajo costo de mantenimiento.
No se requiere combustibles.
Posibilidad de producir energía limpia.
Mantener un buen metabolismo del cuerpo humano.
Se podrá utilizar para cualquier tipo de grano como: café, cebada, trigo,
semillas de girasoles.
Resolverá el problema de moler los granos con licuadora, metate, molino
manual y eléctrico.
Se puede señalar que la implementación de este prototipo tecnológico puede
disminuir la contaminación del medio ambiente causado por la emisión de gases
de los sistemas convencionales que utilizan combustibles fósiles, con este
proyecto se busca también mejorar la armonía del hombre con la naturaleza
posibilitando una relación sustentable de la tecnología con el medio ambiente a
través de la energía humana.
La realización de este proyecto se justifica primero desde el punto de vista
mecátronico, se requerirá diseño y construcción para el molino necesario para su
óptimo funcionamiento y segundo cuidado del medio ambiente.
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Esbozo del prototipo.
Este prototipo tecnológico de moledor de granos. Funcionará con una bicicleta de
montaña, un alternador y un motor de CD.
Características.
Bajo consumo de energía.
La estructura de la máquina es simple, compacta y legera.
Tiene ventajas de bajo costo de inversión.
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Planteamiento del estudio o investigación.
Marco teórico.
Antecedentes Del Trabajo.
En nuestra sociedad opulenta sacar provecho de la energía humana nos permite
ser conscientes del valor de la energía y por tanto colaborar en su ahorro,
promover utensilios manejados con energía humana, constituye un elemento clave
para luchar contra la analfabetización energética en la que nos adentramos
cuando descubrimos el potencial de los combustibles fósiles y así recuperar la
sensatez ecológica valorando el uso de la energía con otra visión, para ahorrarla a
toda costa y poner nuestro ingenio en la energía renovable. La bicicleta es uno de
los artefactos cuya invención estuvo vinculada al transporte personal sano
ecológico y económico impulsado por la fuerza muscular del ser humano conocida
como energía de propulsión humana.
El futuro olvidado de la bicicleta estática
by KRIS DE DECKER on 20/05/2014
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Si impulsamos la investigación sobre la tecnología a pedales, tratando de
compensar las siete décadas de oportunidades perdidas, y la orientamos en una
dirección correcta, los pedales y las manivelas podrían realizar una importante
contribución en la marcha de una sociedad post-carbono, pero manteniendo
muchas de las comodidades de la vida moderna. Las posibilidades que la energía
a pedales presenta exceden ampliamente al uso de la bicicleta.
Una manera de evitar las grandes pérdidas de energía en los generadores a
pedales, consiste en producir dispositivos de energía mecánica, en vez de
eléctricos, siempre que sea posible. Otra manera – la única para dispositivos que
no pueden ser accionados directamente por vía mecánica, ya que no se basan en
el movimiento rotatorio – consiste en generar electricidad de manera más
eficiente.
Esto puede realizarse mediante la construcción de un generador a pedales a partir
de cero, en vez de utilizar una bicicleta de carretera, o deshaciéndose de uno o
varios componentes electrónicos en la cadena de transmisión de energía. Todos
los enfoques pueden combinarse, resultando en una unidad de energía a pedales
que puede alimentar una multitud de dispositivos mecánicos y generar
electricidad, comparativamente, eficiente.
Muchas máquinas podrían alimentarse directamente de una conexión mecánica,
aunque por lo general es preciso adaptar el dispositivo para que pueda funcionar
con independencia de la electricidad.
Sin embargo, las máquinas a pedales estáticas con transmisión directa de energía
mecánica – comunes en los viejos tiempos – hoy en día no están comercialmente
disponibles en el mundo occidental.
La única excepción parece ser Fender Blender, una máquina a pedales utilizada
para hacer batidos (foto de la derecha). Sin embargo, actualmente las bicicletas
máquinas a lo old school están siendo diseñadas tanto por amateurs en el mundo
occidental, como por organizaciones sin ánimo de lucro el mundo en vías de
desarrollo.
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Molino.
La historia del primer molino
En 1927; el primer Molino Harinero fue instalado en 1927
por el señor Víctor Escribano. En los últimos años de la
década del 40 cuando por disposición del Gobierno
Nacional se comenzó a subsidiar, la harina proveniente
del norte del país provocando la decadencia de los
trigales patagónicos.
¿Qué es el molino?
Un molino es un artefacto o máquina que sirve para moler. Su origen es antiguo y,
por extensión, el término molino se aplica al mecanismo utilizado para mover el
artefacto que muele u otros, tales como una bomba hidráulica o un generador
eléctrico.
m. Máquina para moler, compuesta de una muela, una solera y los mecanismos
para transmitir y regularizar la fuerza motriz.
Máquina para quebrantar, machacar, laminar o estrujar alguna cosa.
Molino arrocero El que sirve para limpiar el grano de arroz de la película que locu
bre.
Molino de aceite El que tritura la aceituna en la fabricación del aceite.
Molino de viento El movido por el viento.
TECNOL.
Aparato destinado a obtener, mediante desintegración mecánica, unapulv
erización fina de los tamaños medios de una sustancia.
Diccionario Enciclopédico Vox 1. © 2009 Larousse Editorial, S.L
El molino actual.
Hoy en día los cereales se muelen mediante energía eléctrica o energía química
(motores de explosión), mientras que los mecanismos consisten en una serie de
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rodillos apretados mediante muelles (molino de barras) que van desmenuzando el
grano y depositando el resultado en un sistema de cernido que, generalmente,
funciona por centrifugación.
Una de las ventajas de estos molinos modernos, es que todo el sistema está
cerrado y el polvo de la molienda (harina) no se pierde, como ocurría con una
parte importante en los antiguos.
Herramientas usadas para tallar la piedra del molino. El dibujo de las piedras se va
desgastando con el rozamiento diario, así que este trabajo se debe realizar cada
cierto tiempo para mantener las propiedades de molienda en estado óptimo. La
imagen muestra una piedra de moler trigo; sobre el soporte de hierro que se
aprecia va montada la piedra superior.
Mecanismos y molienda.
Muela superior móvil: Volandera.
El mecanismo de molienda de los molinos más corrientes, los que molían grano,
con independencia de donde obtenían la energía, generalmente constaba de una
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piedra circular fija, llamada solera, que podía llegar a tener un diámetro superior a
8,50 metros y 80 a 120 cm de espesor sobre la que se movía otra de forma
semejante (volandera). En otros casos, la piedra móvil podía ser más pequeña, de
forma troncocónica que al girar seguía la forma de la solera; en este caso se
llama muela. Podía haber dos o más muelas sobre la solera y se movían mejor
que la volandera porque tenía menos rozamiento, pero a cambio se perdía más
harina.
Para mover la piedra móvil (volandera o muela), se utilizaba la energía
eólica(molino de viento), la hidráulica (molino hidráulico), animales (molino de
sangre) y, en molinos pequeños, con mecanismos de molienda más sencillos, la
manual (un ejemplo doméstico de ellos son los molinillos de café, aunque
actualmente son eléctricos en su mayoría).
El grano se vertía por un agujero central de la volandera y el polvo molido salía por
los bordes, donde se recogía. Una vez molido el grano (de cualquier cereal) y
reducido a harina, se utilizaba el cernedor. Era un cilindro con varias secciones de
malla de cedazo, cada una con un tamaño de paso distinto, que se hacía girar
mientras la harina pasaba por su interior, dejando pasar cada sección harina de
mejor calidad (la más fina, harina de flor) a peor (más gruesa cada vez) y
finalmente el salvado o afrecho, que es la cascarilla del grano molida.
En el caso de los molinos hidráulicos de rodete horizontal, la calidad (grosor) de la
harina se regulaba mediante un tornillo sin fin que levantaba o bajaba el eje de la
rueda superior para aumentar o disminuir el rozamiento con la rueda inferior.
Según lo que se fuese a moler en la región donde se instalaba el molino, se
tallaban las piedras con un dibujo diferente. Así, existe un tallado determinado y
diferente para moler trigo y cebada, o maíz, o centeno
Bases Teóricas.
Energía de propulsión humana la fuerza mecánica de los seres humanos nace de
la aportación energética de los alimentos que dan movimiento a la musculatura e
intervienen en el buen funcionamiento metabólico que nos permite la vida. El valor
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de los alimentos tales como vegetales y carnes es proporcional a la cantidad de
energía que nos proporciona cuando se metaboliza en presencia de oxígeno. Una
parte de la energía de los alimentos está destinada a lo que se llama
mantenimiento metabólico basal incluyendo la necesidad del reposo o dormir. No
es lo mismo el pedaleo estacionario que en ruta. En movimiento sobre un camino
el ciclista ha de vencer la resistencia al viento y el rozamiento de la superficie por
donde se circula. Además, la disponibilidad de líquidos y alimentos en el recorrido,
la temperatura ambiental, etc. También influyen en la potencia final desarrollada
por quien pedalea.
Potencia.
El potencial energético de la propulsión humana en bicicleta está condicionada
por el propio diseño del ciclo y muy especialmente del sistema de pedaleo.
¿Qué es una bicicleta estática generadora de energía eléctrica? Desde antaño la
generación de electricidad propiamente dicho energía eléctrica mediante el
movimiento conocido como energía mecánica ha sido uno de los descubrimientos
más importantes que ha dado la ciencia. Este descubrimiento ha permitido
desarrollar una gran cantidad de centrales. Algunas de ellas son las nucleares, las
eólicas, las térmicas, etc. Todas ellas se basan en la utilización de vapor o aire
que permiten el movimiento de una turbina que induce la electricidad. Además de
usos industriales, este descubrimiento se ha aplicado a muchos utensilios de
nuestro día a día. Uno de ellos es la energía formada a través de la bicicleta. La
bicicleta estática generadora de energía es un prototipo con gran potencial
energético que se utiliza para proveer una fuente de electricidad a bajo costo con
el fin de encender artefactos eléctricos tales como focos, lámparas y aparatos
electrónicos como celulares, secadoras de cabello etc. Hay dos formas diferentes
en que la electricidad de una bicicleta puede ser usada. La primera es usándola
directamente para alimentar a un dispositivo. El ciclista promedio puede producir
entre 150 y 200 Watts cuando va a una velocidad moderada. Algunos ciclistas
profesionales pueden generar entre 300 y 500 Watts. Entonces puedes alimentar
directamente a cualquier dispositivo que utilice por debajo de ese voltaje tan solo
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pedaleando. La otra forma es usar un generador que estaría cargando baterías
para alimentar a otros dispositivos, después de ser cargadas. La energía física
empleada por las persona que están realizando sus ejercicios contienen un alto
potencial de energía que a través de un procesamiento correcto se la puede
convertir en energía eléctrica alternativa reutilizable directamente en otros
receptores eléctricos o, con las adaptaciones adecuadas, devolverla incluso a la
red, lo que se traduce directamente en ahorro energético. Para generar rápida y
fácilmente energía se realiza un diseño el cual permite que una bicicleta dinámica
convencional con volante de inercia, se adapte en una bicicleta estática apta para
generación energética; esto permite la reconversión total de todo un parque de
bicicletas estáticas tradicionales en un parque de bicicletas generadoras, con una
inversión económica comparativamente muy inferior a la que sería necesaria para
sustituir totalmente dicho parque de bicicletas tradicionales por bicicletas con
generador estable. La descripción de la función de cada una de las componentes
de la bicicleta quedaría de la siguiente manera:
La energía mecánica o de movimiento producida por la interacción entre el ciclista
y la bicicleta que se encuentra entre 150 y 200watts se transmite a través de un
sistema de polea desde la rueda posterior de la bicicleta hacia el alternador el cual
transforma la energía mecánica en energía eléctrica generando una corriente
alterna mediante la inducción electromagnética esta energía se transmite hacia el
transformador el cual convierte la corriente alterna en corriente continua. La carga
mecánica la cual se obtiene directamente de la conexión de la rueda posterior de
la bicicleta se transmite por medio de un sistema de poleas, de manera que se
extrae
potencia
directamente
desde
la
bicicleta.
Aunque
se
pierda
aproximadamente 10% de la potencia mecánica en el sistema de poleas, aún
resulta una manera eficiente y factible de aprovechar la potencia disponible.
Bicicleta Historia.
La paternidad de la bicicleta se le atribuye al varón Karl Drais, un inventor alemán
que nació en 1785. Su rudimentario artefacto, creado alrededor de 1817, se
impulsaba apoyando los pies alternativamente sobre el suelo. Impacto social El
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impacto que tuvo en la sociedad el surgimiento de la bicicleta fue importante e
impactante en todo el mundo, pues permite el transporte y la diversión de forma
sencilla y económica, este invento es un medio de transporte muy usado en todo
el planeta por su facilidad de uso, economía y además no contamina ni utiliza
ningún tipo de combustible, las hay de varios tipos para cada estilo o necesidad.
En la actualidad hay alrededor de 800 millones de bicicletas en el mundo la mayor
parte de ellas en China, y utilizadas tanto como medio de transporte como
vehículo de ocio. Es un vehículo de transporte personal de propulsión humana, es
decir por el propio viajero. Componentes Sus componentes básicos son dos
ruedas, generalmente de igual diámetro y dispuestas en línea, un sistema de
transmisión a pedales, un cuadro metálico que le da la estructura e integra los
componentes, un manillar para controlar la dirección y un sillín para sentarse. El
desplazamiento se obtiene al girar con las piernas la caja de los pedales que a
través de una cadena hace girar un piñón que a su vez hace girar la rueda trasera
sobre el pavimento. El diseño y configuración básica de la bicicleta ha cambiado
poco desde el primer modelo de transmisión de cadena desarrollado alrededor de
1885. Descripción Es un medio de transporte sano, ecológico, sostenible y
económico, válido para trasladarse tanto por ciudad como por zonas rurales. Su
uso está generalizado en la mayor parte de Europa, llegando a ser, en países
como Suiza, Alemania, Países Bajos, algunas zonas de Polonia y los países
escandinavos,
uno de
los
principales medios de
transporte.
En
Asia,
especialmente en China y la India, es el principal medio de transporte. Las
bicicletas fueron muy populares en la década de 1890, y más tarde en la de 1950
y
1970.
Actualmente
está
experimentando
un
nuevo
auge
creciendo
considerablemente su uso en todo el mundo. Existen diversas modalidades
deportivas, englobadas dentro del ciclismo, que se practican con este vehículo.
Clasificación La principal clasificación de las bicicletas toma en cuenta la función
para la que están diseñadas, así los principales tipos de bicicletas son: La bicicleta
doméstica La bicicleta de montaña.
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Conclusión.
El diseño y construcción de un molino, con un sistema de energía de propulsión
humana en una bicicleta, para obtener la generación de corriente alterna cuyo
voltaje encienda un motor y promover el uso de pequeños sistemas energéticos
como alternativa. Con este moledor de granos lo que conseguiremos, es ayudar
en la parte laboral (Moler varios tipos de granos) ya que es la parte más difícil, a
personas que se dedican a la venta de semillas que aún se hace manualmente en
morteros, los ayudaremos ya que es el sustento de algunos de los hogares de la
región
y promover el uso de energía eléctrica alternativa construyendo un
generador eléctrico casero mediante la adaptación de una bicicleta, y se podrá
abastecer de energía para encender o mantener activo un molino de granos o bien
el funcionamiento de aparatos eléctricos básico en una vivienda, al mismo tiempo
que se lograra que las personas realicen ejercicio y cuidar el medio ambiente.
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Cronograma De Actividades.
ACTIVIDADES
DICIEMBRE
1ra.
SEMANAS
2da.
3ra.
4ta.
Se comenzó con la investigación.
ENERO
Metodología investigación y exposición.
Molino de granos (Celdas solares)
FEBRERO
Investigación por otro tipo de energía alternativa.
MARZO
Tenemos el protocolo.
Diseño del prototipo
Se investiga sobre la energía alternativa mecánica.
ABRIL
Se investiga sobre los materiales para la construcción del
molino.
MAYO
Esbozo y exposición.
JUNIO
Investigación sobre el alternador a ocupar
JULIO
Elaboración de diapositivas informativas.
AGOSTO
Adquirir la bicicleta, el alternador y material para el molino.
SEPTIEMBRE
Empezar con la construcción del molino, llevar la bitacora
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Bibliografía:
"Los Molinos: Patrimonio Industrial y cultural"; Efrén Fernández y Carmelo Millán;
Ed. GEU
"Encyclopedie de Diderot et d'Alembert", reedicción de la editorial Hachette,
año 1989, Vol. I, pág. 37 y 39
"Los veintiún libros de los ingenios y las máquinas", Pseudo-Juanelo Turriano,
Madrid, 1983.
http://club.telepolis.com/juandeespina/
http://www.arrakis.es/~ninos/acenas/acenas.htm
http://ciaep.free.fr/index.php?cat=Provence&gal=Barbegal
http://www.cepalcala.org/ciencias1/arquitectura_rural/FTP/los_molinos_y_las_acen
as.htm.
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