CENTRO EDUCATIVO CRUZ AZUL A. C.CAMPUS CRUZ AZUL, HIDALGO.

CLAVE DE INCORPORACIÓN: 6910

Titulo:

Garaje Subterráneo

Clave de registro: CIN2018A20137

Escuela de procedencia:

Centro Educativo Cruz Azul, campus Cruz Azul, Hidalgo.Autores:

Alcántara Zúñiga Marco UrielMaldonado Briseño Ismael

Asesor:Ing. Rubén Cruz Muciño

Área de conocimiento:Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina:Mecatrónica y Robótica

Tipo de investigación:Documental, Desarrollo Tecnológico

Lugar y fecha: Cd. Cooperativa Cruz Azul, Hgo. a 15 de febrero de 2018

vv

ÍNDICE TEMÁTICORESUMEN EJECUTIVO...............................................................................................2

ABSTRACT...................................................................................................................3

INTRODUCCIÓN..........................................................................................................4

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...........................................................................5

OBJETIVO GENERAL..................................................................................................5

OBJETIVOS ESPECIFICOS.........................................................................................5

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA....................................................................................5

HIPOTESIS...................................................................................................................6

JUSTIFICACION...........................................................................................................6

ELECTRICIDAD........................................................................................................6

MOTOR......................................................................................................................7

MOTOR ELECTRICO............................................................................................8

MOTOR HIDRAULICO...........................................................................................8

PUENTE H.................................................................................................................9

TRANSISTOR......................................................................................................10

INTERRUPTOR...................................................................................................10

DIODO..................................................................................................................11

INDUCTOR O BOBINA........................................................................................11

CILINDROS HIDRAULICOS...................................................................................12

ENERGÍA ELECTRICA............................................................................................12

METODOLOGÌA..........................................................................................................13

RESULTADOS.............................................................................................................14

CONCLUCIONES.......................................................................................................17

APARTADO CRITICO.................................................................................................18

1

RESUMEN EJECUTIVO

En un principio éramos nómadas y la única preocupación era trasladarnos de un

lugar a otro, estas rutas se realizaban a pie, posteriormente pasamos a ser

sedentarios y aun al hallarnos en una zona específica, nos teníamos que desplazar

muchas veces a diferentes lugares tales como zonas de caza o lugares comerciales,

es por ello que el hombre invento la carreta, entre otras y con ella comenzó a utilizar

seres vivos tales como el burro, caballo, camello, elefante, etc…debido a que estos

soportaban mayores cargas y se desplazaban a grandes distancias permitiéndonos

realizar más actividades.

Posteriormente el ser humano desarrollo la rueda, elemento con el cual comenzó a

elaborar los primeros vehículos para realizar actividades específicas. Hasta que el

hombre evoluciono a tal punto que en 1771 Nicolás-Joseph Cugnot invento el primer

automóvil que fue a vapor, desde este modelo se han ido mejorando los automóviles

adaptándolos a las necesidades de cada usuario, fue desde entonces que el

humano comenzó una red de caminos que fue expandiéndose por el mundo hasta

concretar lo que conocemos hoy en día.

Actualmente el hombre de acuerdo a los vehículos que tiene ha dispuesto diferentes

espacios para protegerlos de fenómenos naturales, eso era hace un par de años,

pero ha surgido un grave problema en las sociedades recientes y es que ya no son

suficientes los espacios destinados a los vehículos puesto que ahora los cupos para

hogares son limitados y reducidos.

Ya con las siguientes bases podemos decir que nuestra civilización tiene múltiples

problemas con la inseguridad, principalmente México, es por ello que pensamos en

un producto que garantice la seguridad de los vehículos en su hogar, dada la

importancia que juegan los mismos en la vida cotidiana de las familias.

PALABRAS CLAVE: Automóvil, Cochera, Espacios, Seguridad, Solución.

2

ABSTRACT

At first we were nomads and the only concern was to move from one place to

another, these routes were made on foot, then we became sedentary and even when

we were in a specific area, we had to move many times to different places such as

hunting or commercial places, that is why man invented the cart, and with it began to

use living beings such as the donkey, horse, camel, elephant, etc... because they

bore higher loads and moved over great distances allowing us to perform more

activities.

Later, the human being developed the wheel, element with which he began to

develop the first vehicles to carry out specific activities. Until the man evolved to such

a point that in 1771 Nicholas-Joseph Cugnot invented the first car that went to steam,

since this model has been improving the cars adapting them to the needs of each

user, it was since then that the human started a network of roads that was expanding

throughout the world until concreting what we know today.

Currently the man according to the vehicles he has arranged different spaces to

protect them from natural phenomena, that was a couple of years ago, but a serious

problem has arisen in recent societies and is that the spaces destined to the vehicles

since now the quotas for homes are limited and reduced.

With the following bases we can say that our civilization has multiple problems with

insecurity, mainly Mexico that is why we think of a product that guarantees the safety

of vehicles in your home, given the importance they play in everyday life of families.

KEYWORDS: Automobile, Garage, Spaces, Security, Solution.

3

INTRODUCCIÓN

Comenzamos el siguiente documento con la evolución del hombre y la importancia

de los vehículos desde hace más de 5,000 años y destacando la importancia de los

vehículos a lo largo de la evolución del ser humano, además de resaltar la

importancia de desarrollar métodos de seguridad más sofisticados para la sociedad

actual, en especial en nuestro país puesto que en los años recientes se ha venido

una gran problemática económica orillando a muchos individuos a robar por las

escasas oportunidades de trabajo y estudio en México y siendo un gran factor las

organizaciones delictivas para detonar los índices de robos a casa habitación a lo

largo del tiempo. Con algo tan cotidiano como lo es la corrupción y los problemas

que nos está causando actualmente para mi es algo innovador y necesario el dar a

conocer mi proyecto puesto que abre una gran opción para la sociedad, dando una

solución que ofrece seguridad y una buena cortina de humo para los ladrones.

A su vez las ciudades fueron aumentando su población y así mismo expandiéndose

hasta su máxima capacidad, pero con el paso del tiempo llegaron los edificios que

ofrecían departamentos de más de cinco pisos y por un tiempo no hubo problemas

de la demanda de hogares, ahora las ciudades no alcanzan a satisfacer la

necesidad de un garaje puesto que el jardín es un lujo en estos tiempos, ahora dicho

esto es más comprensible por qué optimizar los espacios en las ciudades, el

presente proyecto está pensado para esta problemática precisamente, además de la

seguridad que te ofrece, teniendo en cuenta la situación actual de la Ciudad de

México sería una idea atractiva hacia la comunidad para afrontar la delincuencia en

sus colonias.

4

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La gran cantidad de habitantes en las grandes ciudades hacen que se reduzcan los

espacios que hay en los hogares. Planteado esto se puede decir que es

ampliamente necesaria una opción a la inseguridad y el poco espacio que cada

individuo dispone.

¿Qué ventajas se pueden obtener?

OBJETIVO GENERAL

Proponer una opción que te permite mantener seguro tu vehículo ya sea un

automóvil o una camioneta, ahorrar espacio en la cochera para hogares con cupo

limitado además de que es una inversión segura ya que a largo plazo se ve reducido

el costo-beneficio.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Demostrar que el implemento de mi proyecto genera menos gastos a la larga,

optimiza los espacios de tu hogar y protege tu automóvil de la delincuencia.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Básicamente para poder llevar a cabo dicho proyecto fue indispensable ubicar una

gran problemática actual de nuestro país, tristemente, así que surgió la idea de

realizar un proyecto capaz de satisfacer dichas problemáticas, la inseguridad en la

población y la falta de espacios en las grandes ciudades, se requirió un

conocimiento y un reforzamiento de conocimientos electrónicos sobre los circuitos

que se accionan en dicho proyecto gracias a la energía para que dicho proyecto sea

funcional.

5

HIPOTESIS

En las grandes ciudades cada vez se ven reducidos los espacios cada vez más.

“MI PROYECTO ofrecerá una opción de seguridad al país”.

JUSTIFICACION

Este documento ha sido llevado a cabo por la problemática que existe en cuestión

de robos y falta de espacios en los hogares de las ciudades puesto que aquí es

donde se incrementan los índices de robos. El presente artículo evidencia por qué se

debe innovar para mejorar el buen uso de los espacios. Complementándolo con

conocimientos electrónicos y mecánicos; se comprende a conocimientos

ELECTRONICOS como saber emplear sistemas que conduzcan el flujo de

electrones hacia donde se desee, y conocimientos MECANICOS como analizar el

movimiento y reposo de los cuerpos y su evolución con el tiempo bajo la acción de

fuerzas.

Cabe destacar que la importancia del llevar a cabo el proyecto es obtener un

producto que logre ser una opción a la sociedad mexicana para que brinde una

mejor calidad de vida y seguridad, uno de los factores a destacar es que se pueden

optimizar espacios de estacionamiento en las zonas urbanas y al mismo tiempo

asegurar los vehículos.

ELECTRICIDAD

Conjunto de fenómenos físicos relacionados con el flujo de electrones. Se

manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad

estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. Es una forma

de energía tan versátil que tiene un sin número de aplicaciones.

La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades físicas:

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Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que

determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada

produce y es influida por los campos electromagnéticos.

Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas

eléctricamente por un material conductor. Se mide en amperios.

Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga

eléctrica, incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce

una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que

separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento producen campos

magnéticos.

Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar

trabajo. Se mide en voltios.

Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos

magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.

MOTOR

Un motor es la parte sistemática de una máquina capaz de hacer funcionar el

sistema, transformando algún tipo de energía en energía mecánica capaz de realizar

un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento.

Rendimiento: es el cociente entre la potencia útil que generan y la potencia

absorbida. Habitualmente se representa con la letra griega η.

Velocidad de poco giro o velocidad nominal: es la velocidad angular del

cigüeñal, es decir, el número de revoluciones por minuto (rpm o RPM) a las

que gira. Se representa por la letra n.

Potencia: Es el trabajo que el motor es capaz de realizar en la unidad de

tiempo a una determinada velocidad de giro. Se mide normalmente en

caballos de vapor (CV), siendo 1 CV igual a 736 vatios.

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Par motor: Es el momento de rotación que actúa sobre el eje del motor y

determina su giro. Se mide en kgf·m (kilogramo-fuerza metro) o lo que es lo

mismo newtons-metro (N·m), siendo 1 kgf·m igual a 9,81 N·m. Hay varios

tipos de pares, véanse por ejemplo el par de arranque, el par de aceleración y

el par nominal.

Estabilidad: Es cuando el motor se mantiene a altas velocidades sin gastar

demasiado combustible tanto como energía eléctrica que pasa el motor sin

ningún defecto, pero esto solo se hace en las fábricas donde se desarrolla el

motor.

MOTOR ELECTRICO

El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía

mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus

bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor,

algunos son reversibles, ya que pueden convertir energía mecánica en energía

eléctrica funcionando como generadores o dinamo.

Son utilizados en infinidad de sectores. Los motores eléctricos pueden ser

impulsados por fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna

(AC). Las cuales a su vez se alimentan de voltaje. La corriente directa o corriente

continua proviene de las baterías, los paneles solares, dínamos, fuentes de

alimentación instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores

y con rectificadores. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores

eléctricos bien sea directamente de la red eléctrica, alternadores de las plantas

eléctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifásica o trifásica

como los inversores de potencia.

Los motores eléctricos más grandes se usan para propulsión de trenes,

compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios

(100 mil millones de vatios-hora). Estos motores pueden ser clasificados por el tipo

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de fuente de energía eléctrica, construcción interna, aplicación, tipo de salida de

movimiento, etcétera.

MOTOR HIDRAULICO

Un motor hidráulico es un actuador mecánico que convierte presión hidráulica y flujo

en un par de torsión y un desplazamiento angular, es decir, en una rotación o giro.

Su funcionamiento es pues inverso al de las bombas hidráulicas y es el equivalente

rotatorio del cilindro hidráulico. Se emplean sobre todo porque entregan un par muy

grande a velocidades de giro pequeñas en comparación con los motores eléctricos.

Existen diversos tipos tanto de motores como de bombas hidráulicas, en algunos

modelos se pueden emplear las bombas como motores (cuando éstos giran en un

sólo sentido o cuando las bombas están especialmente diseñadas para dicha

función) es fundamental verificar que, por su diseño, dicha bomba resista la presión.

En todos los motores hidráulicos se recomienda que el drenaje se conecte

directamente al depósito, sin pasar por otras líneas de retorno o por filtros que

pudieran crear contrapresiones en el drenaje. El mejor método para saber el

desgaste interno de un motor hidráulico es midiendo el retorno de carcasa,

compararlo con los parámetros del manual y verificar si está en el rango adecuado

de trabajo.

PUENTE H

Un Puente en H es un circuito electrónico que generalmente se usa para permitir a

un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son

ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes H

están disponibles como circuitos integrados, pero también pueden construirse a

partir de componentes discretos.

9

Los 2 estados básicos del circuito.

El término "puente H" proviene de la típica representación gráfica del circuito. Un

puente H se construye con 4 interruptores (mecánicos o mediante transistores).

Cuando los interruptores S1 y S4 (ver primera figura) están cerrados (y S2 y S3

abiertos) se aplica una tensión positiva en el motor, haciéndolo girar en un sentido.

Abriendo los interruptores S1 y S4 (y cerrando S2 y S3), el voltaje se invierte,

permitiendo el giro en sentido inverso del motor.

Con la nomenclatura que estamos usando, los interruptores S1 y S2 nunca podrán

estar cerrados al mismo tiempo, porque esto cortocircuitaría la fuente de tensión. Lo

mismo sucede con S3 y S4.

TRANSISTOR

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar

una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones

de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la

contracción en inglés de transfer resistor («resistor de transferencia»). Actualmente

se encuentra prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario tales

como radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de

cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares,

aunque casi siempre dentro de los llamados circuitos integrados.

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INTERRUPTOR

Un interruptor eléctrico es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso

de una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son

innumerables, desde un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla,

hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas,

controlado por una computadora.

DIODO

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación

de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido, bloqueando el paso si la

corriente circula en sentido contrario. Esto hace que el diodo tenga dos posibles

posiciones: una a favor de la corriente (polarización directa) y otra en contra de la

corriente (polarización inversa)

Este término se refiere al diodo semiconductor más común en la actualidad; consta

de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.

El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta

potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un

cátodo.

negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente

alterna en corriente continua.

INDUCTOR O BOBINA

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Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que,

debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo

magnético.

La bobina almacena energía en forma de campo magnético cuando aumenta la

intensidad de corriente, devolviéndola cuando ésta disminuye.

CILINDROS HIDRAULICOS

Los cilindros hidráulicos son mecanismos que constan de un cilindro dentro del cual

se desplaza un émbolo o pistón, y que transforma la presión de un líquido

mayormente aceite en energía mecánica (también llamados motores hidráulicos

lineales) son actuadores mecánicos que son usados para dar una fuerza a través de

un recorrido lineal. Los cilindros hidráulicos obtienen la energía de un fluido

hidráulico presurizado, que es típicamente algún tipo de aceite. El cilindro hidráulico

consiste básicamente en dos piezas: un cilindro barril y un pistón o émbolo móvil

conectado a un vástago. El cilindro barril está cerrado por los dos extremos, en uno

está el fondo y en el otro, la cabeza por donde se introduce el pistón, que tiene una

perforación por donde sale el vástago. El pistón divide el interior del cilindro en dos

cámaras: la cámara inferior y la cámara del vástago. La presión hidráulica actúa en

el pistón para producir el movimiento lineal.

Esta fuerza es constante desde el inicio hasta la finalización de la carrera. La

velocidad depende del caudal de fluido y de la superficie del pistón. Según la

versión, el cilindro puede realizar fuerzas de tracción y/o compresión.

De forma general los cilindros pueden ser clasificados en dos grupos:

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de simple efecto.

de doble efecto.

ENERGÍA ELECTRICA

La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el

movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable

conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que

un generador esté aplicando en sus extremos.

Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el

movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan

forman parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que

los metales al disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias

son los mejores conductores de la electricidad. La mayor parte de la energía

eléctrica que se consume en la vida diaria proviene de la red eléctrica a través de las

tomas llamadas enchufes, a través de los que llega la energía suministrada por las

compañías eléctricas a los distintos aparatos eléctricos lavadora, radio, televisor, etc.

Que se desea utilizar, mediante las correspondientes transformaciones; por ejemplo,

cuando la energía eléctrica llega a una enceradora, se convierte en energía

mecánica, calórica y en algunos casos lumínica, gracias al motor eléctrico y a las

distintas piezas mecánicas de los aparatos.

METODOLOGÌA

Para la elaboración del proyecto se tuvieron que preguntar las necesidades de

espacio y de seguridades presentes y futuras o supuestas para la implementación

de dicho proyecto,

1.- Se investigó las diferentes propuestas para diseño de garaje.

2.- se hizo investigación de los conceptos principales del tema, así como la

localización de los materiales necesarios que se utilizaran.

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3.- Una vez determinado los materiales se realizó una en cuentas para determinar la

factibilidad del proyecto.

4.- Continuamos en el diseño del prototipo y diseño de garaje subterráneo a escala

para su implementación.

5.- Nos encontramos en la fase de construcción del prototipo.

En una segunda etapa se tendrá por completo el prototipo y las conclusiones totales

del proyecto.

RESULTADOS

ENCUESTA

1.- ¿Has sufrido un robo en tu casa?

a) Si

b) No

No; 56%

Si; 44% No

Si

2.- ¿Consideras que tu casa tiene la seguridad suficiente?

a) Si

b) No

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44%

56%

Si

No

3.- ¿Cuánto dinero dispondrías para mejorar la seguridad de tu casa?

a) $ 50,000

b) Lo necesario

c) $ 10,00

d) $ 2,000

11%

56%

22%

11%

$ 50,000

Lo necesario

$ 10,000

$ 2,000

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4.- ¿Qué harías para mejorar la seguridad de tu casa?

a) Cámaras de seguridad

b) Sistema de Seguridad

c) Alarmas/Mejor Tecnología

d) Bardear

46%

22%

22%

11%

Camaras de Seguridad

Sistema de Seguridad

Alarmas/Mejor Tecnologia

Bardear.

5.- ¿Coincidieras que tu colonia es segura o insegura?

a) Segura

b) Insegura

44%

56%

Segura

Insegura

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6.- ¿Invertirías en la seguridad bajo tierra?

a) Si

b) No

CONCLUCIONES

Con este proyecto se concluye que es muy importante la utilización óptima de los

espacios además de que fortalece la custodia de nuestro patrimonio a través de un

garaje subterráneo que a su vez es funcional y que a largo plazo traerá beneficios

económicos a el usuario haciéndolo fomentar una cultura de responsabilidad con el

medio ambiente puesto que se implementa un mecanismo de bajo voltaje que es

amigable con el ecosistema dando pie a una gran opción hacia la sociedad futura

puesto que es innovador y atractivo para los usuarios,

Ventajas.

Elegante para su uso y de proyección futura Fomenta la cultura de la responsabilidad con el ambiente Optimiza espacios, en especial para los habitantes de las urbes Brinda seguridad a las familias Diseño hecho para pasar desapercibido

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APARTADO CRITICO

Hidraulics & Pneumatics. (2018). Fundamentos de Motores Hidráulicos. 14/02/2018,

de Hidraulics & Pneumatics Sitio web:

http://www.hydraulicspneumatics.com/blog/principios-ingenieriles-b-sicos-motores-

hidr-ulicos

Motor. (2018, 8 de enero). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta:

04:22, febrero 16, 2018 desde:

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Motor&oldid=104766516

Motor eléctrico. (2018, 8 de enero). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de

consulta: 04:38, febrero 16, 2018 desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?

title=Motor_el%C3%A9ctrico&oldid=105569019.

Puente H (electrónica). (2017, 10 de noviembre). Wikipedia, La enciclopedia libre.

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Twenergy. (2018). ENERGÍA ELÉCTRICA. 14/02/2018, de twenergy Sitio web:

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Venemedia. (2014). ¿Qué es un motor eléctrico? 14/02/2018, de

CONCEPTODEFINICON Sitio web: http://conceptodefinicion.de/motor-electrico/

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