UPV



Motor endot茅rmico rotativo

Motor Wankel en el Deutsches Museum en M煤nich (Alemania). Wikipedia

Dentro de los motores de combusti贸n interna rotativos, el motor Wankel, cuya patente data de 1936, se diferencia enormemente de los motores convencionales. Este motor tiene un 40 por ciento menos de piezas y la mitad de volumen y peso de un motor comparable a pistones. Es de dise帽o simple, en vez de un pist贸n, de un cilindro y de v谩lvulas mec谩nicas, un rotor triangular que gira alrededor del exc茅ntrico, hay muy poca vibraci贸n y no hay problemas con la disipaci贸n de calor, los puntos calientes, o la detonaci贸n, que son consideraciones en el motor convencional del intercambio.

En la figura puede observarse el funcionamiento en cuatro fases: (1) admisi贸n de la mezcla, (2) compresi贸n, (3) encendido (por chispa), explosi贸n y expansi贸n y (4) escape. Todas las fases ocurren de forma simult谩nea.

Motor Wankel

Las ventajas te贸ricas de estos motores frente a los alternativos son las siguientes:

  • Su distribuci贸n uniforme, regular y ausente de fuerzas alternativas facilita un dise帽o m谩s equilibrado.
  • Su volumen es menor, as铆 como su relaci贸n peso/potencia.
  • Ausencia de espacios muertos.
  • Inexistencia de v谩lvulas y menor n煤mero de piezas, lo que contribuye a su simplicidad constructiva.
  • Funcionamiento continuo, dando un empuje constante, lo que te贸ricamente va asociado a un rendimiento m谩s alto.

 

Sin embargo tambi茅n se pueden anotar algunos inconvenientes que hacen que su empleo sea m谩s bien escaso:

  • Problemas de estanqueidad, para no perturbar las fases del ciclo.
  • Dificultad de conseguir una eficaz refrigeraci贸n.
  • Gradientes elevados de temperatura de la zona caliente de explosi贸n y escape (m谩s de 1000潞C) respecto a las otras (unos 150潞C).
  • Baja eficacia en el uso del combustible y necesidad de estar perfectamente sincronizado.

Os dejo una explicaci贸n del motor rotativo (en ingl茅s, as铆 practic谩is). Espero que os guste.

Aqu铆 pod茅is ver el motor rotativo del Mazda RX8.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

 

 

 

 

9 diciembre, 2017
 
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Bombeo de hormig贸n para sistemas estructurales

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Bombeo. Imagen: V. Yepes

El transporte de hormig贸n por tuber铆a ha adquirido gran importancia en los 煤ltimos a帽os. Se atribuye al general aumento de la mecanizaci贸n de las obras y a la intensificaci贸n del empleo del cemento en las estructuras y dem谩s elementos. Este impulso se basa especialmente en las mejoras de las t茅cnicas de las m谩quinas y en nuevas evoluciones que hacen m谩s econ贸mico el transporte de hormig贸n en tuber铆a.

Este tipo de transporte tiene una beneficiosa repercusi贸n econ贸mica en las obras. Un hormig贸n que se pueda transportar sin dificultad a trav茅s de tuber铆a responde聽 a las exigencias generales de la construcci贸n en lo que respecta a la trabajabilidad y caracter铆sticas resistentes.

Las t茅cnicas de transporte de hormig贸n por tuber铆a comenzaron a emplearse a principios del siglo XX, en sus dos modalidades: Por impulsi贸n neum谩tica y poco tiempo despu茅s por impulsi贸n mediante bombas de accionamiento mec谩nico.

La difusi贸n de esta forma de transporte, se ha manifestado de forma m谩s clara en la mejora de los sistemas de bombeo hidr谩ulico, cuyo resultado ha sido el notable aumento de unidades estacionarias y m贸viles registradas en los 煤ltimos a帽os, sobre todo de estas 煤ltimas (autobombas) cuyo empleo es cada vez mayor en obra civil y en edificaci贸n. Por el contrario la impulsi贸n neum谩tica de hormig贸n ha tenido un desarrollo menor y su utilizaci贸n ha quedado limitada a aplicaciones m谩s espec铆ficas (hormig贸n proyectado) o a聽 obras en las que la existencia de una instalaci贸n de aire comprimido est谩, adem谩s, justificada por otros fines.

El sistema de transporte de hormig贸n por tuber铆a proporciona un aumento de rendimiento y un ahorro de mano de obra importante, pero s贸lo es factible con un hormig贸n de mayor calidad que el habitual. Los componentes y dosificaci贸n del hormig贸n deben proporcionar la consistencia necesaria para que la circulaci贸n por la tuber铆a sea continua sin que se produzca en ning煤n momento segregaci贸n.

Os dejo a continuaci贸n una explicaci贸n al respecto de la UPV que espero que os sea de inter茅s.

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2014).Fabricaci贸n, transporte y colocaci贸n del hormig贸n.Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 189 pp.

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7 diciembre, 2017
 
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Instalaci贸n de bombas centr铆fugas

La bomba centr铆fuga constituye el tipo m谩s frecuentemente utilizado. Puede bombear todo tipo de l铆quidos, incluso con s贸lidos en suspensi贸n. Se utilizan en toda clase de bombeos excepto si la carga a vencer es demasiado elevada. Esta clase de bomba se indica para caudales moderados y alturas notables.聽La bomba puede ser sumergible o estar instalada en seco. En 茅ste 煤ltimo caso, la instalaci贸n puede estar en aspiraci贸n o en carga.

Son m谩quinas hidr谩ulicas donde el l铆quido, al entrar en la c谩mara por la parte central y en la direcci贸n del eje del rotor, es impulsada por 茅ste y al girar lanzada hacia el exterior por la fuerza centr铆fuga. El l铆quido adquiere energ铆a cin茅tica que en el difusor se convierte en un aumento de presi贸n. Transforman, por tanto, un trabajo mec谩nico en otro de tipo hidr谩ulico, siendo su funcionamiento an谩logo, pero inverso, a las turbinas hidr谩ulicas.

Los elementos constitutivos de que constan son:

  1. Una tuber铆a de aspiraci贸n, que concluye pr谩cticamente en la brida de aspiraci贸n.
  2. El impulsor o rodete, formado por una serie de 谩labes de formas distintas que giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al eje y es la parte m贸vil de la bomba.
  3. Una tuber铆a de impulsi贸n, donde el l铆quido adquiere la presi贸n cedida por la energ铆a cin茅tica en la voluta de la bomba.

 

Perspectiva de una bomba centr铆fuga

Os dejo a continuaci贸n un v铆deo explicativo de c贸mo se instala una bomba centr铆fuga. Espero que os sea de utilidad.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

5 diciembre, 2017
 
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Construcci贸n de falso t煤nel entre pantallas

Falso t煤nel entre pantallas. http://ecomovilidad.net/

Un聽falso t煤nel聽es una infraestructura que se construye cuando un obst谩culo natural de escasa altura debe ser atravesado por una聽l铆nea ferroviaria聽o por una carretera, de forma que no resulta conveniente perforar un t煤nel debido al escaso recubrimiento y al riesgo de que la construcci贸n de una trinchera convencional pueda provocar desprendimientos. En otras ocasiones, la construcci贸n de falsos t煤neles se justifica simplemente en la necesidad minimizar el impacto ambiental de la v铆a de comunicaci贸n, especialmente cuando el trazado pasa cerca de zonas urbanas.

Una forma de construir un falso t煤nel consiste en ejecutar unas pantallas, bien con pilotes o con una hidrofresa. Tras esas pantallas laterales, se ejecuta la losa de cubrici贸n para formar el techo del t煤nel. Una vez fraguado el hormig贸n de la losa, se puede proceder a trabajar bajo tierra, vaciando la caverna generada entre las pantallas y la losa, hasta el nivel del suelo del t煤nel.聽La ejecuci贸n de pantallas con pilotes consiste en hacer聽鈥渢aladros鈥 consecutivos, que luego son rellenados con acero y hormig贸n. Si utilizamos una hidrofresa el principio es el mismo, solo que la perforaci贸n es rectangular.

Si el falso t煤nel se realiza a una聽profundidad mayor de 5-10 m聽es necesario ejecutar聽losas intermedias, para garantizar la integridad de las pantallas laterales. Este聽m茅todo es muy seguro, habi茅ndose realizado bastantes kil贸metros de todo tipo de t煤neles, por ejemplo en Madrid, tanto de metro (l铆nea 11 en la avenida de Abrantes, l铆nea 1 en la Calle Congosto鈥) como de cercan铆as (Pasillo verde, Getafe鈥) sin incidentes a rese帽ar. Incluso en terrenos particularmente complicados como es la vega del manzanares este m茅todo ha dado un gran rendimiento en la ejecuci贸n del soterramiento de la M30.

A continuaci贸n os paso una animaci贸n realizada por la empresa Proin 3D para Adif del t煤nel ferroviario de alta velocidad Barcelona Sants-La Sagrera, conocido tambi茅n como聽t煤nel del Eixample. El t煤nel, que une la estaci贸n de Barcelona Sants con la futura estaci贸n de La Sagrera, forma parte de la聽l铆nea de alta velocidad Madrid-Zaragoza-Barcelona-Frontera francesa.Fue inaugurado el 8 de enero de 2013 juntamente con el tramo entre Barcelona Sants y Figueras-Vilafant de la聽LAV Madrid-Barcelona-Franciay el 9 de enero de 2013 empez贸 su explotaci贸n comercial por trenes de聽Renfe Operadora.

En la animaci贸n podemos ver la ejecuci贸n del falso t煤nel, tanto con pilotadoras como con hidrofresas. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V. (2016).聽Procedimientos de construcci贸n de cimentaciones y estructuras de contenci贸n. Colecci贸n Manual de Referencia. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 202聽pp. ISBN: 978-84-9048-457-9.

4 diciembre, 2017
 
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Cimentaciones mediante cajones indios

Cajon indio 2

Esquema de caj贸n abierto

Las cimentaciones con cajones abiertos, o cajones indios, se definen como aquellas聽realizadas a base de cajones abiertos por arriba y sin fondo, con su borde inferior biselado o con forma de cuchilla que se van hincando en el terreno por su propio peso o mediante lastre, a medida que se excava en su interior, mientras se recrecen sus paredes. Este proceso contin煤a hasta alcanzar la profundidad deseada. El caj贸n聽se fabrica聽total o parcialmente en su altura total a nivel del suelo. La secci贸n de estos cajones聽es rectangular o circular. Este procedimiento es factible en terrenos blandos, debiendo tener precauci贸n en el caso de excavar bajo nivel fre谩tico, de que no se produzca sifonamiento.聽En los casos en que sea necesario recurrir a bombas de agotamiento, las alcachofas de las mangueras se sit煤an聽en peque帽os pozos practicados en el fondo de la excavaci贸n. En el caso de no poder realizarse el agotamiento del agua, entonces se inyectan productos en el terreno para disminuir su permeabilidad.

Cajon indio 1

El rozamiento entre el elemento y el terreno circundante se puede reducir聽mediante una rendija anular rellena de bentonita, de un ancho entre 5 y 10 cm. Estas fuerzas de rozamiento crecen al incrementarse la profundidad, por lo que habr谩 que ir incrementando el peso de empuje del caj贸n.聽Una vez alcanzada la profundidad prevista, se tapona el fondo de la excavaci贸n con hormig贸n. Durante este proceso ha da estar garantizada en todo momento la resistencia frente al empuje hidrost谩tico ascendente.

En el Pliego de Prescripciones T茅cnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes del a帽o 2000, en su art铆culo 674, se inclu铆an las cimentaciones por cajones indios de hormig贸n armado, sin embargo, este art铆culo qued贸 suprimido posteriormente.

Cajon indio 3

Construcci贸n de caj贸n abierto cil铆ndrico de 24 m de di谩metro, con paredes de 1,20 m de espesor

Referencias:

YEPES, V. (2016).聽Procedimientos de construcci贸n de cimentaciones y estructuras de contenci贸n. Colecci贸n Manual de Referencia. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 202聽pp. ISBN: 978-84-9048-457-9.

30 noviembre, 2017
 
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Tratamiento t茅rmico del hormig贸n durante la prefabricaci贸n de dovelas

Dovela del puente de 脦le de R茅, en Francia. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Dovela

Dovela del puente de 脦le de R茅, en Francia. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Dovela

El tratamiento t茅rmico del hormig贸n durante la prefabricaci贸n de las dovelas tiene como objetivo una aceleraci贸n de los procesos de fraguado y de endurecimiento para que el desencofrado se realice lo ante posible, siempre que la resistencia final sea similar a la del hormig贸n que endurece sin este tipo de tratamiento. El calentamiento se puede realizar mediante estufa tradicional o bien a trav茅s de los encofrados por resistencias el茅ctricas o por vapor a baja presi贸n.

Para evitar que el endurecimiento acelerado no merme la resistencia final se debe utilizar preferentemente un cemento portland artificial, cuyo contenido en C3A sea menor al 11% y cuya relaci贸n C3S/C2S sea superior a 3. Adem谩s, el agua debe presentar una temperatura de 35潞C en el momento de la fabricaci贸n. Asimismo, se deber铆an utilizar encofrados con rigidez suficiente para oponerse a las dilataciones del hormig贸n en fase pl谩stica en el momento del calentamiento.

El ciclo de tratamiento t茅rmico debe cuidarse para evitar una bajada en la resistencia a largo plazo del hormig贸n, que normalmente puede estar entre el 5 y el 15%. As铆 un ciclo deber铆a contemplar un periodo de preparaci贸n de 2-3 horas con el hormig贸n a temperatura ambiente, una posterior subida de temperatura a una velocidad inferior a 20潞C por hora, un escal贸n de tratamiento t茅rmico que no pase de聽80潞C (normalmente a 65潞C) con una duraci贸n que depende de las dimensiones de la secci贸n y caracter铆sticas del hormig贸n y una bajada de temperatura a un ritmo similar al realizado durante la subida. Por tanto, no hay que acortar el periodo de preparaci贸n, no acelerar la velocidad de subida de la temperatura y no elevar la temperatura m谩xima del tratamiento. A todo caso, la temperatura m谩xima queda limitada en funci贸n del ambiente expuesto y de la composici贸n del cemento (ver UNE-EN 13369:2013).

Referencia:

AENOR (2013): UNE-EN 13369:2013 Reglas comunes para productos prefabricados de hormig贸n.

29 noviembre, 2017
 
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Utilizaci贸n de eslingas de cables de acero, cadena y poli茅ster

eslingaEstrobo聽o eslinga: Es un cable con dos gazas, una por cada extremo, del mismo o diferente tama帽o. Es el elemento intermedio que permite enganchar una carga a un gancho de izado o de tracci贸n. Consiste en una cinta con un ancho o largo espec铆fico (var铆an seg煤n su resistencia, los modelos y los fabricantes) cuyos extremos terminan en un lazo (ojo).聽Tambi茅n puede ser un cable unido por sus dos extremos. En todos los casos sirve para abrazar una pieza y colgarla de un gancho.

Una eslinga puede usarse b谩sicamente con dos finalidades:

  • Elevaci贸n: la eslinga se usa con sus extremos en forma de ojales, lo que permite elevar y manejar la carga en diferentes posiciones, con ayuda de una gr煤a o polipasto.
  • Amarre o trincaje: la eslinga se usar谩 con accesorios de trincaje, permitiendo as铆 la sujeci贸n de cargas.

 

Os paso algunos v铆deos de la empresa聽Cablered Expert, S.L. con consejos de seguridad en la utilizaci贸n de eslingas.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

27 noviembre, 2017
 
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Los neum谩ticos en la maquinaria usada en la construcci贸n

Wikimedia

El neum谩tico es el elemento que efect煤a la uni贸n el谩stica entre el veh铆culo m贸vil (d煤mper, pala cargadora, bulldozer, motoniveladora) y el suelo. Sus funciones son las de transportar la carga, contribuir a la suspensi贸n y amortiguaci贸n de la m谩quina, aportar flotabilidad y permitir el guiado y la tracci贸n de la m谩quina.聽Desde finales del siglo XIX en que podemos situar el nacimiento de los primeros neum谩ticos, se ha pasado en una espectacular evoluci贸n a los neum谩ticos gigantes concebidos para que el transporte de pesadas cargas pueda llevarse a cabo tanto sobre suelos flojos como duros, en las m谩s diversas condiciones.

Os dejo la siguiente presentaci贸n de Pedro Zambrana Garc铆a, que espero os sea 煤til.

En este otro v铆deo podemos ver c贸mo se fabrican los neum谩ticos para los equipos pesados.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

24 noviembre, 2017
 
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Propiedades del hormig贸n y del cemento

Sacos de cemento. Wikimedia.

El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. El cemento m谩s utilizado como aglomerante para la preparaci贸n del hormig贸n es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverizaci贸n del聽clinker 聽portland con la adici贸n de una o m谩s formas de yeso (sulfato de calcio).

Os paso a continuaci贸n un par de v铆deos donde podremos ver algunas de las propiedades m谩s importantes que debe tener el cemento, las formas de usarlo, sus reacciones y c贸mo se comercializa. Espero que os sean 煤tiles.

 

23 noviembre, 2017
 
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Bancadas de tesado en las plantas de prefabricados

Bancada de tesado 1

Vista del extremo de bancada de tesado. Cortes铆a: ANDECE.

Los elementos de hormig贸n pretensado son productos habituales de las plantas de prefabricados. Para poder realizar el tesado de las armaduras activas, se utilizan bancadas de tesado. Estos elementos permiten anclar los cables en los extremos de la pista, donde se encuentra una solera de hormig贸n que servir谩 de base al molde. Estas bancadas suelen ser largas, de 100 a 150 m, pues a mayor distancia entre los elementos de anclaje, mayor econom铆a, siempre y cuando no se contrarreste el momento flector a que se le somete.

Las bancadas son estructuras met谩licas realizadas con chapas de resistencia suficiente para soportar la tracci贸n de las armaduras. Adem谩s, presentan unas cimentaciones muy grandes capaces de estabilizar las fuerzas de pretensado que se apliquen. En otras ocasiones, el propio molde presenta los elementos de anclaje en sus extremos, sirviendo la bancada como fondo de molde. En este caso el molde es autorresistente y se puede mover a otro lugar de la planta.

Extremo de la bancada de tesado. Cortes铆a: ANDECE.

Extremo de la bancada de tesado. Cortes铆a: ANDECE.

Se pueden fabricar distintos tipos de piezas en una misma bancada, siempre que no se sobrepase el l铆mite de la fuerza de pretensado capaz de soportar la bancada. La cantidad de cables colocados definir谩 la magnitud de la fuerza de pretensado aplicada.

Para comprobar que la relaci贸n fuerza de pretensado/altura de actuaci贸n de los cables se mantiene dentro de los m谩rgenes de seguridad exigibles, las bancadas disponen de una placa visible con un gr谩fico donde se establecer los valores m谩ximos. A mayor altura de la resultante de la acci贸n de los cables, menor ser谩 la fuerza total admisible.

Extendedora del cable de pretensado en la bancada. Fuente: www.resimart.com

Extendedora del cable de pretensado en la bancada. Fuente: www.resimart.com

Los moldes se comercializan y las bancadas se dimensionan para una fuerza m谩xima nominal determinada. Esto se corresponde con la fuerza y excentricidad de cables correspondientes al canto m谩ximo que se pueda fabricar. Si la excentricidad es menor, se podr铆a aplicar una fuerza de pretensado superior a la nominal.

A continuaci贸n os dejo algunos v铆deos donde podemos ver c贸mo son algunas聽instalaciones de prefabricados. En este primer v铆deo podemos ver c贸mo se fabrican viguetas pretensadas Tensyland (Prensoland).

Aqu铆 vemos el mismo proceso de fabricaci贸n de viguetas, en este caso de la empresa VELOSA.

En este otro v铆deo tambi茅n vemos el proceso de fabricaci贸n de viguetas de hormig贸n pretensado.

21 noviembre, 2017
 
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