REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA EXTENCIÓN MATURÍN
ESTUDIO Y REALIZACIÓN DE UN MOTOR SOLENOIDE.
INTRODUCCIÓN En el medio en que vivimos, hay campos electromagnéticos por todas partes, pero son invisibles para el ojo humano. Se producen campos eléctricos por la acumulación de cargas eléctricas en determinadas zonas de la atmósfera por efecto de las tormentas. El campo magnético terrestre provoca la orientación de las agujas de los compases en dirección Norte-Sur y los pájaros y los peces lo utilizan para orientarse.
El trabajo presenta importancia debido a los conocimientos referentes al campo magnético que se va a adquirir, proporcionando un mejor estudio de todo lo visto durante la materia.
Por medio de la importancia dada se desprenden las siguientes interrogantes: ¿Cómo funciona un motor solenoide? ¿Cuáles son los principios en el que se basa el motor solenoide? ¿Cómo se puede realizar un motor solenoide con materiales comunes?
De las interrogantes se pretende llegar a completar los siguientes objetivos: Siendo el objetivo general:
Analizar y realizar un motor de solenoide.
Y con los objetivos específicos se describen los siguientes:
1. Definir el motor solenoide. 2. Establecer los materiales utilizados en la fabricación del motor. 3. Describir su proceso de fabricación. 4. Explicar el funcionamiento del motor.
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Este trabajo presenta investigación de tipo documental - descriptiva. Según Rivas (1995) señala que la investigación descriptiva, “trata de obtener información
acerca
del
fenómeno
o
proceso,
para
describir
sus
implicaciones”. (p.54). Este tipo de investiga ción, no se ocupa de la verificación de la hipótesis, sino de la descripción de hechos a partir de un criterio o modelo teórico definido previamente. En la investigación se realiza un estudio descriptivo que permite poner de manifiesto los conocimientos teóricos y metodológicos del autor para darle solución al problema a través de información obtenida de la Institución.
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DESARROLLO Objetivo N° 1. Definir el motor solenoide. El motor es una máquina que puede convertir la energía que se encuentre almacenada de diferentes formas en su interior, como pueden ser combustibles, baterías o fuentes de otro tipo, en energía mecánica
que
finalmente
termina
realizando
“un
trabajo”,
un
“movimiento”. O sea que, básicamente, el motor transforma la energía química (de los combustibles) en energía mecánica que se traduce efectivamente en su eje de salida.
Se denomina solenoide a la bobina que, por su diseño, genera un campo magnético de gran intensidad. Esta bobina, de forma cilíndrica, cuenta con un hilo conductor que está enrollado de forma tal que la corriente provoca la formación de un campo magnético intenso. Cabe mencionar que en su etimología encontramos la unión de dos términos de origen griego que pueden traducirse como “en forma tubo”, lo cu al se condice con el aspecto del solenoide.
Entonces, un motor de solenoide es aquella máquina que con energía de un solenoide, realiza un trabajo o movimiento.
Al producirse un campo magnético uniforme en el interior del solenoide, se dice que este cumple con la Ley de Ampere, ya que dicha ley establece que la circulación de la intensidad del campo magnético
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en un contorno cerrado es igual a la corriente que recorre en ese contorno. El campo magnético es un campo angular con forma circular, cuyas líneas encierran la corriente. La dirección del campo en un punto es tangencial al círculo que encierra la corriente. El campo magnético disminuye inversamente con la distancia al conductor. Si suponemos que el solenoide es muy largo comparado con el radio de sus espiras, el campo es aproximadamente uniforme y paralelo al eje en el interior del solenoide y es nulo fuera del solenoide. En esta aproximación es aplicable la ley de Ampère.
El primer miembro, es la circulación del campo magnético a lo largo de un camino cerrado y en el segundo miembro, el término i se refiere a la intensidad que atraviesa dicho camino cerrado.
Objetivo N° 2. Establecer los materiales utilizados en la fabricación del motor. Los materiales utilizados son:
Madera para la base de 7 cm de ancho por 12.7 cm de largo. Alambre.
Aislante de cobre que entre en el alambre.
La carcasa de un lapicero.
Un clavo.
Una hélice de ventilador de PC.
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Una lámina que conduzca la electricidad (la lámina de las latas de refrescos).
Alambre magneto calibre 23.
Tirro.
Silicón.
Dos tornillos.
Cables.
Palo de helado.
Batería de 9 voltios o 12 v.
Herramientas utilizadas: tijera, alicate y cúter.
Objetivo N° 3. Describir su proceso de fabricación. Obtenemos un trozo de madera de 2cm de grosor para poder realizar el motor de solenoide.
Para hacer el cigüeñal de nuestro motor doblamos el alambre.
Con otro alambre hacemos la biela de nuestro motor, hacemos un círculo en el extremo del alambre, con esto hecho el alambre tiene que entrar sin problemas en el agujero, no muy flojo ni muy apretado.
Hacemos 2 soportes para el eje de nuestro motor, se fijan con 2 tornillos, hacemos otro círculo en la parte inferior de los soportes, esto servirá para fijarlo en la madera.
Con los trozos de aislante se coloca la biela, se cuadra de una manera firme que no se pueda soltar, la biela tiene que girar perfectamente.
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Colocamos el eje en el soporte que pusimos y fijamos el otro soporte, ponemos 2 trozos de aislante en los extremos para asegurarnos de que no se caigan.
En esta parte colocamos la hélice, la fijamos con silicón.
Cortamos el tubo del lapicero por unos 5cm y enrollamos alambre magneto, dejamos un largo de alambre para hacer la conexión, ponemos tirro para que no se desenrolle y empezamos a dar vueltas con el alambre hasta dejar cubierto el tubo, para finalizar este paso le fijamos con tirro. Así obtenemos nuestro solenoide.
Cortamos un pedazo de paleta de helado como de unos 1,5 cm, le hacemos un pequeño agujero en el centro y lo fijamos al clavo con silicón.
Cortamos otros dos pedazos de paleta a la altura de nuestro cigüeñal, la fijamos en los extremos de nuestro solenoide y la pegamos a unos 10 cm en la dirección de la biela.
Se pega un cable a la lámina y con otro trozo de paleta, la fijamos a la altura y dirección de la otra punta del cigüeñal. Conectamos el cable a un extremo del alambre de nuestro solenoide.
Soldamos un cable a un eje de soporte de nuestro cigüeñal. Conectamos el polo positivo de nuestra batería a este cable, y el polo negativo a otro alambre de nuestro solenoide.
Objetivo N° 4. Explicar el funcionamiento del motor.
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Los solenoides son muy útiles para realizar acciones a distancia sobre válvulas de control de gas y fluidos. Al pasar una corriente eléctrica a través de la bobina, se genera un campo electromagnético de cierta intensidad en el interior. Un émbolo fabricado de metal ferroso (el clavo) es atraído por la fuerza magnética hacia el centro de la bobina, lo que proporciona el movimiento necesario para accionar la válvula.
Luego, se corta la corriente eléctrica, lo que produce que desaparezca el campo, haciendo que el metal ferroso salga del solenoide, pero por efecto de la inercia, este gira hasta volver a accionar la válvula, permitiendo el paso de la corriente, generando de nuevo el campo magnético que atraerá al metal ferroso. Y este proceso se realizará una y otra vez. Es así que consigue que el motor gire interrumpidamente.
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CONCLUSIÓN El solenoide genera un campo magnético tan fuerte capaz de atraer cualquier material metálico en su interior.
El motor funciona por medio de la acción de una válvula de solenoide. Cuando esta se acciona, se activa el solenoide y esta atrae el metal, y cuando esta se apaga, hace que por la fuerza de la inercia, salga y vuelva a una posición que activa la válvula. Esto una y otra vez.
Además significa que se debe accionar el motor manualmente, dándole un pequeño giro para que se accione la válvula.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Pérez J. y Gardey A. (2014). Definición de Solenoide. [en línea]. Disponible en: < http://definicion.de/solenoide/> [Consulta: 9 agosto 2016] Definición
de
motor.
[en
línea].
Disponible
en:
[Consulta: 9 de agosto 2016] Reina J. (2015). Motor casero de solenoide. [blog en línea]. Disponible en: [Consulta: 9 agosto 2016] ¿Qué
es
una
válvula
solenoide?.
[en
línea].
Disponible
de agosto 2016]
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[Consulta:
en: 9
ANEXOS
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