¿Cómo construir una catapulta?

Propuesta

Diseñar y construir una catapulta de madera.


Orientaciones para la construcción.

Esta catapulta que se puede observar en la figura, la hemos construido a partir de la siguiente plantilla.



Materiales necesarios.

  • Contrachapado de 3mm.
  • Varilla redonda de madera de 6mm.
  • Varilla redonda de madera de 12 mm.
  • Palitos de barbacoa.
  • Goma elástica.
  • Cola blanca para madera.
  • Tinte para madera.
Herramientas.
  • Sierra de marquetería.
  • Taladro.
  • Brocas de 3, 3'5 y 6 mm.
Descripción de la catapulta.

El brazo lanzador lo hemos construido con una varilla de 12 mm, en los extremos le hemos realizado sendos taladros con la broca de 3 mm, para introducir un palito de barbacoa y así poder fijarlo a los laterales.


Las ruedas las hemos fabricado con contrachapado de 3mm y para los ejes hemos usado varilla redonda de 6 mm. Las ruedas las hemos fijado a los ejes con cola blanca.


Para la cuchara hemos usado un trozo de varilla redonda de madera.


Este modelo de catapulta es muy simple y esta pensado para alumnos de 1º de ESO o 2º ESO.

Otro modelo de catapulta puede ser el siguiente, este es mas sofisticado y su funcionamiento mejora respecto al anterior, en las siguientes fotos se puede observar el modelo ya fabricado.







MECANISMO BIELA-MANIVELA

El conjunto biela-manivela está formado por una manivela y una barra denominada biela. Esta se encuentra articulada por un extremo con dicha manivela y, por el otro, con un elemento que describe un movimiento alternativo.

Al girar la rueda, la manivela transmite el movimiento circular a la biela, que experimenta un movimiento de vaivén.


Este sistema es reversible, es decir, transforma el movimiento alternativo o de vaivén en movimiento de rotación.

Su importancia fue decisiva en el desarrollo de la locomotora de vapor,

 
y en la actualidad se utiliza en motores de combustión interna,


 limpiaparabrisas, maquinas herramientas, ect...

En la realidad no se usan mecanismos que empleen solamente la manivela (o la excéntrica) y la biela, pues la utilidad práctica exige añadirle algún operador más como la palanca o el émbolo, siendo estas añadiduras las que permiten funcionar correctamente a máquinas tan cotidianas como: motor de automóvil, limpiaparabrisas, rueda de afilar, máquina de coser, compresor de pistón, sierras automáticas...

Descripción

El sistema biela-manivela emplea, básicamente, una manivela, un soporte y una biela cuya cabeza se conecta con el eje excéntrico de la manivela(empuñadura).


Para el sistema excéntrica-biela se sustituye la manivela por una excéntrica, conectando la biela al eje excéntrico y siendo el resto del mecanismo semejante al anterior.


¿Cómo fabricar el mecanismo biela-manivela?

Este mecanismo se puede construir en el taller de tecnología usando los siguientes materiales:
  • Cartón, para las poleas.
  • Varilla roscada M4.
  • Tuercas y arandelas M4.
  • Casquillo metálico.
  • Listón de madera 18x9 mm.
  • Palito de barbacoa.
  • Contrachapado de 3 mm.
  • Contrachapado de 10 mm.
  • Tinte para madera.
El resultado se puede observar en las siguientes imágenes:



Descripción de las piezas del mecanismo:

La biela y el pistón están fabricadas con contrachapado de 3 mm y los orificios han sido realizados utilizando una broca de 3 mm.


Al fabricar la biela hemos tenido en cuenta que su longitud debe debe de ser al menos 4 veces el radio de giro de la manivela a la que esta acoplada.



El pistón también se ha construido con contrachapado de 3 mm y su longitud depende del proyecto donde se quiera utilizar.


La guía se ha construido utilizando contrachapado de 3 mm.y el resultado se puede observar en la figura. Para el soporte de la guía se puede utilizar listón de pino.



La Excéntrica la hemos fabricado utilizando cartón, para el eje varilla roscada M4, para el soporte listón de pino y para la manivela contrachapado de 5 mm.


Funcionamiento del mecanismo



Proyectos realizado basados en este mecanismo:


Canasta regulable en altura

PROPUESTA
Diseñar y construir una canasta que sea regulable en altura.


Materiales necesarios

Base de aglomerado

Plancha de contrachapado de 5 mm, para el tablero de la canasta.


Listón de samba para el soporte vertical de la canasta



Taco con tuerca( M4) inscrustada.


Con estos materiales tendremos ya fabricado el soporte vertical, el cual formara parte del sistema de transmisión vertical del movimiento( sistema tornillo-tuerca).


Una vez terminado el soporte vertical y comprobado que funciona se pasa a colocarlo sobre la base de madera, asegurándonos de que quede vertical.


Una vez que hemos colocado el soporte vertical sobre la base, pasamos a fijar dos finales de carrera, para fijar el movimiento de la canasta.


El sistema de transmisión que vamos a utilizar es un sistema formado por una rueda dentada y un tornillo sinfín por su precisión en su funcionamiento.


El circuito eléctrico está formado por una llave de cruce, mecanismo que nos permite controlar el sentido de giro del motor (subida y bajada de la canasta).

Todas las piezas de madera las hemos pintado con tinte para la madera, menos las líneas de la zona de la canasta, este es el resultado final.


He aquí un vídeo del funcionamiento de este proyecto: