ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

Nombre: Tatiana Moposita, Joseline Naranjo

Paralelo: Tercero Mecatrónica

Fecha: 19/04/2012

Proyecto Integrador

Resumen

 Los trenes pueden levitar gracias a las fuerzas magnéticas, también conocidas como MagLev, la cual basada en el principio de atracción-repulsión de los imanes. Dicho esto, podemos afirmar  que  a   la  suspensión en el aire de un cuerpo mediante una fuerza, se conoce como levitación magnética.Para hacer funcionar el Maglev se utilizan las fuerzas de repulsión de los imanes, ya sean las de dos polos iguales que sirven para hacer levitar el tren, o las de atracción, cuando  los  polos  son distintos,  que sirve  para  que el   tren se  mueva.  El  efecto de “meissner” hace posible que el tren puede levitar, ya que consiste en la desaparición del flujo del campo magnético en el interior de un material superconductor por debajo de su temperatura crítica que, en otras palabras, hace que la fricción del tren sea nula. 

La expulsión del campo magnético del material superconductor posibilita la formación de efectos curiosos, como la levitación de un imán sobre un material superconductor a baja temperatura.

Planteamiento del Problema a Investigar:

Objetivos de la investigación

Demostrar   que   los   trenes   pueden   levitar   gracias   a   las   fuerzas  magnéticas (MagLev).Conocer y analizar las fuerzas magnéticas.Demostrar que los polos iguales de los imanes se repelen.

 Justificación

- Mediante el desarrollo de este proyecto y gracias al “Efecto Meissner”, se demuestra la atracción-repulsión de los imanes, pues a través de este tipo de tecnología, el tren levita mediante un flujo magnético que eleva unos milímetros a las unidades y las hace avanzar sin tocar la superficie de las vías o redes.- El tren que levita, o MagLev, es un sistema de transporte que incluye la suspensión, guía y propulsión, utilizando un gran número de imanes para la sustentación y la propulsión a base de la levitación magnética. - Por ello, es que tiene la ventaja de ser más rápido, silencioso y suave que los sistemas de   transporte   colectivo   sobre   ruedas   convencionales.-  Hoy  en  día   el   concepto  de 

MagLev   (levitación   magnética)   se   ha   utilizado   en   medios   de   transporte   y   en generadores de energía.

Marco Teórico

Antecedentes del Problema

- A lo largo de la historia la búsqueda de un transporte más rápido y eficaz ha sido de suma importancia para los ingenieros. Actualmente las investigaciones buscan un transporte eficaz, el cual no consuma mucho combustible, no dañe al medio ambiente y que sea veloz. Esto   ha   llevado   a   que   grandes   naciones   investigaran   la   forma  más   adecuada   de optimizar el uso de la energía que consumen los medios de transporte. Fue entonces que   descubrieron   que   si   encontraban   una   forma   de   evitar   la   fricción   de   dicho transporte  con  el   terreno  por donde circularan,   lograrían  disminuir  el   consumo  de energía considerablemente.- En gran Bretaña se les ocurrió la idea del uso de la levitación magnética en los medio de transporte, ya que de esta manera el campo magnético evitara que tenga contacto con la superficie del camino que recorriera. En 1978, Erik Laithwaite desarrolló un vehículo de  pasajeros  MagLev   el   cual   pesaba   1tonelada   y   podía   llevar   4   pasajeros.   Pero   la investigación fue suspendida en debido a que dejaron de financiarla.- Transrapid 05 fue el primer tren MagLev con propulsión de estator largo patentado para   transporte   de  pasajeros.   En   1979,   sobre   908  metros   de   vías   fue   abierto   en Hamburgo para el International Transportation Exhibition (IVA79).  Hubo tanto interés que la operación tuvo que extenderse hasta 3 meses  después de terminado la exhibición, transportó 50.000 pasajeros. Fue re-ensamblado en Kassel en 1980.-   El primer  MagLev   de   baja   velocidad   totalmente   automatizado,   operaba   en   una sección   elevada   de   600   metros   sobre   una   pista   monorriel, entre   el   aeropuerto internacional Birmingham y la estación internacional de ferrocarril de Birmingham, fue cerrado temporalmente en 1995 por problemas en el diseño.- La máxima velocidad probada de un Maglev actual que opere comercialmente fue la obtenida en la demostración lineal del IOS (inicial operating segment)del tren alemán Transrapid construido en Shanghai,  China,  que transportó personas durante 30 km (18.6 millas) en tan solo 7 minutos 20 segundos  consiguiendo una velocidad tope de 431 km/h (268 mph), y promediando 250km/h (150 mph).- En  la actualidad solo  existe  una línea  comercial  en funcionamiento, se  encuentra en Shanghai y esta activa desde el 2002. La distancia que recorre es de treinta kilómetros y el viaje dura 8 minutos, el viaje une el centro de la ciudad con el aeropuerto.

Definición de Términos

MagLev: o Levitación Magnética, es un sistema de transporte veloz, silencioso y suave que se está utilizando principalmente en. Esta tecnología se basa en el principio de atracción-repulsión entre dos campos magnéticos electrónicos (los imanes se repelen).

Efecto   Meissner: consiste   en   la   desaparición   total   del   flujo   del  campo magnético  en   el   interior   de   una  materia   el  superconductor  por debajo de su temperatura crítica.

Electromagnetismo: es una rama de la física que estudia y unifica losfenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría.

Levitación: efecto por el que un cuerpo u objeto se halla en suspensión estable en el aire.

Métodos y medios: Materiales - Para los rieles se necesitan 2 cintas magnéticas de aprox. 50cm x 1,5 cm.- 1 tabla o lámina de melamina de 60 cm x 15 cm de ancho.

 Láminas de madera venesta (contrachapado), cartón o plástico acrílico (para poder ver flotar al tren) de 6 cm de alto- Un pedazo de espuma de plástico telgo port (poliuretano expandido)no muy grueso de 13cm x20cm.

 Imanes en forma de disco.- Cinta adhesiva.- El tren se puede hacer de cartón, madera balsa o cualquier otro material que no sea tan pesado.

 

Factibilidad de costos

Consultamos en el mercado y aproximadamente se tendría que hacer una inversión de 60 dólares, pues algunos de los materiales son especiales y difíciles de conseguir como el Nitrógeno liquido. 

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

DIAGRAMA DE GANTT