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• Edgar Contreras

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PROYECTO NIC/023 MEJORAMIENTO DE LOS NIVELES DE COMPETENCIA PROFESIONAL Y TÉCNICA EN EL ÁMBITO NACIONAL INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICO DIRECCIÓN GENERAL DE FORMACIÓN PROFESIONAL DIRECCIÓN TÉCNICA DOCENTE DEPARTAMENTO DE CURRÍCULUM

MANUAL PARA EL PARTICIPANTE INTERPRETACION DE PLANOS Y DIAGRAMAS ELECTRICOS/ELECTRONICOS

AREA PROFESIONAL: ELECTRICIDAD/ELECTRÓNICA MÓDULO TRANSVERSAL INTERPRETACIÓN DE PLANOS Y DIAGRAMAS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS Agosto, 2013.

PROYECTO NIC/023 Mejoramiento de los niveles de competencia profesional y Técnica en el ámbito Nacional

INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICO Cra. Loyda Barreda Rodriguez Directora Ejecutiva Cro. Walter Saenz Rojas Sub Director Ejecutivo Cra. Daysi Rivas Mercado Directora General de Formación Profesional COORDINACIÓN TÉCNICA Cra. Nelly Pedroza Carballo Responsable Departamento de Currículum Cro. Mario Valle Montenegro Especialista en Formación Profesional

Organismo financiante “Proyecto NIC/023”

PRESENTACIÓN El Instituto Nacional Tecnológico (INATEC), como organismo rector de la Formación Profesional en Nicaragua, ha establecido un conjunto de políticas y estrategias en el marco de la implementación del Plan Nacional de Desarrollo Humano, para contribuir con el desarrollo económico que nos permita avanzar en la eliminación de la pobreza en nicaragua. El Gobierno de Reconciliación y Unidad Nacional a través de INATEC, ha formado a nuevos técnicos al mercado de trabajo nacional con las competencias que demanda el sector productivo, brindándoles mayores oportunidades de empleo y mejores condiciones de vida a las Familias Nicaragüenses, mediante una oferta de Formación Profesional más amplia que dignifique los oficios, formando con calidad a jóvenes, mujeres y adultos,contribuyendo así, a la generación de riqueza para el bienestar social con justicia y equidad. Nos proponemos profundizar la ruta de restitución de derechos para continuar cambiando hacia un modelo que brinde más acceso, calidad y pertinencia al proceso de formación profesional de las/los nicaragüenses sustentada en valores cristianos, ideales socialistas y prácticas cada vez más solidarias. Este esfuerzo debe convocarnos a todos, empresarios, productores del campo y la ciudad, a los subsistemas educativos, a la cooperación nacional e internacional disponiendo recursos y energías de manera integral y solidaria, para el presente y el futuro; a trabajar en unidad para la formación de profesionales técnicos con competencias en las especialidades; agropecuaria, agroindustrial, industrial, construcción, turismo e idiomas; dotar de recursos humanos competentes a la micro, pequeña y mediana empresa y acompañar a las mujeres en iniciativas productivas en todos los campos. La elaboración y edición de este manual ha sido posibles gracias a la asesoría, apoyo económico y tecnológico del Proyecto NIC/023, y la revisión técnica metodológica de especialistas del Departamento de Currículum del INATEC. El manual para el participante sirve de instrumento metodológico en el desarrollo de las capacidades que deben adquirirse en el proceso formativo de las distintas Cualificaciones de los subsectores Electricidad/Electrónica, Energías Renovables y Soldadura, para el mejoramiento de los niveles de competencia profesional y técnica en el ámbito nacional.

ÍNDICE Pág.

CAPACIDADES ADQUIRIDAS.....................................................................................................1 RECOMENDACIONES GENERALES..........................................................................................2 I. INTRODUCCIÓN........................................................................................................................3 UNIDAD I. PROCEDIMIENTOS PARA ELABORACIÓN DE FIGURAS GEOMÉTRICAS....4 Objetivos Específicos:......................................................................................................................4 1. Herramientas e Instrumentos Utilizados en Dibujo Técnico........................................................4 1.1 Introducción............................................................................................................................4 1.2 Mesa de Dibujo.......................................................................................................................5 1.3 Tipos de Lápices y Minas.......................................................................................................5 1.4 El Borrado..............................................................................................................................6 2. Tipos de Reglas.........................................................................................................................7 2.1 La Regla Común.............................................................................................. 7 2.2 La Regla T....................................................................................................... 7

2.3 El Escalímetro........................................................................................................................8 2.4 Las Escuadras.........................................................................................................................8 2.5 El Transportador.....................................................................................................................9 2.6 El Compás..............................................................................................................................9 2.7 Plantillas de Símbolos..........................................................................................................10 3 Tipos de Líneas Utilizadas en Dibujo Técnico........................................................................11 3.1 Trazado de Líneas.................................................................................................................11 3.2 Línea Auxiliar.......................................................................................................................11 3.3 Línea Visible o de Contorno Visible.....................................................................................11 3.4 Línea Oculta o de Contorno Oculto......................................................................................12 3.5 Línea de Eje..........................................................................................................................12 3.6 Línea de Referencia o de Extensión.....................................................................................12 3.7 Línea de Cota........................................................................................................................12 4 .Dibujos Geométrico...............................................................................................................13 4.1 Trazado de Círculos o Arcos.................................................................................................13 4.2 Trazado de Triángulos..........................................................................................................13 4.3 Trazado de Cuadriláteros......................................................................................................14 5 Trazado de Polígonos..............................................................................................................14 5.1,Pentágono..................................................................................................... 14 5.2 Hexágono...................................................................................................... 15 5.3.Polígono de n Lados...................................................................................... 15

6. Construcciones Geométricas..................................................................................................15 6.1. División de Rectas en Partes Iguales............................................................15 6.2.Trazado de Bisectriz de Ángulos...................................................................16 6.3. Trazado de Círculos Inscritos y Circunscritos...............................................16 6.4.Trazado de Elipse.......................................................................................... 16

7.Enlaces de Rectas....................................................................................................................16 7.1.Rectas Paralelas............................................................................................ 16 7.2 Rectas Perpendiculares.................................................................................17 7.3 Rectas con Ángulos Cualesquiera.................................................................17 7.4.Curvas........................................................................................................... 17

8

Acotación de Figuras y Planos................................................................................................18 8.1. Acotación ............................................................................................................................18 8.1.1. Elementos de acotación............................................................................18

8.2. Tipos de Acotaciones...........................................................................................................19 8.2.1. Acotación Entre Centros...........................................................................19 8.2.2. Acotación de Diámetro............................................................................. 19 8.2.3 Acotación de Ángulos................................................................................. 19 8.2.4. Acotaciones Especiales.............................................................................19

9. Sistemas de Acotación............................................................................................................19 9.1. Acotación en Serie....................................................................................... 19 9.2. Acotación en Paralelo................................................................................... 20 9.3. Acotación Combinada.................................................................................. 20 9.4. Acotación Progresiva.................................................................................... 20

10. Escalas..................................................................................................................................20 10.1.Tipos de Escalas.................................................................................................................20 10.2. Escala Natural............................................................................................ 21 10.3. Escala de Reducción..................................................................................21 10.4. Escala de Ampliación.................................................................................21 10.5 Cálculo Aritmético de la Escala...................................................................21

11. Vistas de Figuras Geométricas..................................................................................................22 11.1. Isométricos.........................................................................................................................22 11.2. Proyecciones Axonométricas.............................................................................................22 12, Vistas....................................................................................................................................24 12.1. Tipos de vistas...................................................................................................................24 13. Sistemas Normalizados de Vistas.........................................................................................25 13.1, Selección de vistas.................................................................................... 25 13.2. Sistema Americano.................................................................................... 26 13.3. Sistema Europeo........................................................................................ 26

13.3. Perspectiva Caballera........................................................................................................26 13.4. Proyección Axonométrica.................................................................................................27 13.5.Ángulos de la Proyección Oblicua.....................................................................................27 14. Perspectiva Isométrica..........................................................................................................28 15. Formatos Normalizados........................................................................................................29

15.1 Reglas para la Deducción de las Medidas de un Formato...........................29 16. Márgenes para Dibujar.................................................................................. 31 16.1. Cajetín o Cuadro de Rotulación..................................................................31 17. Tipos de letras normalizadas........................................................................32

EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN........................................................................................34 UNIDAD II. DIBUJO DE FIGURAS GEOMETRICAS...............................................................35 Objetivos Específicos:....................................................................................................................35 1.Croquización................................................................................................................................35 1.1. Pasos para la Elaboración de Croquis.................................................................................35 1.2. Trazado y Ejecución del Croquis.........................................................................................36 2. Construcción de Figuras Geométricas Sólidas........................................................................37 3. Vistas de Figuras Geométricas...............................................................................................38 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN........................................................................................42 UNIDAD III. PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACION DE PLANOS ELECTRICOS..44 Objetivos Específicos:....................................................................................................................44 1. Procedimiento para el Diseño de Planos Eléctricos...............................................................44 2. Símbolos Eléctricos Residenciales.........................................................................................46 3.Tabla con Simbología Americanos..........................................................................................55 4.Tablas con Simbología Según Norma DIN.............................................................................56 5. Tipos de Diagramas y Esquemas Eléctricos...........................................................................61 5.1 Diagrama de Bloque..................................................................................... 61 5.2. Diagrama Pictórico....................................................................................... 62 5.3. Diagrama Esquemático................................................................................ 62 5.4. Diagrama Ilustrado...................................................................................... 63 5.5. Diagrama Unifilar......................................................................................... 63 5.6. Diagrama Combinado.................................................................................. 64 5.7.Diagrama Cableado “Coherente o de Representación Multifilar’’.................64 5.8. Diagrama en Escalera.................................................................................. 65 5.9. Diagrama Explicativo de Emplazamiento “Arquitectónico”..........................65

EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN........................................................................................66 UNIDAD IV. DIBUJO DE PLANOS ELECTRICOS RESIDENCIALES...................................67 Objetivos Específicos:....................................................................................................................67 1. Dibujo de Planos Eléctricos Residenciales..........................................................................67 2.

Disposiciones Generales............................................................................... 67

3.

Plano de Instalación Eléctrica.......................................................................67

EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN........................................................................................76 UNIDAD V. DIBUJO DE PLANOS ELECTRICOS INDUSTRIALES.......................................76 Objetivos Específicos:....................................................................................................................76 1. Símbolos.................................................................................................................................76 1,1 Símbolos Gráficos................................................................................................................76

1.2 Símbolos Literales................................................................................................................76 1.3 Trazos...................................................................................................................................77 2. Símbolos Normalizados Según IEC / DIN / ANSI.................................................................77 3. Características de Dibujo de Esquemas de Mando y Fuerza..................................................88 4.

Aspectos Prácticos para su Realización........................................................88

EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN........................................................................................92 UNIDAD VI. PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACION DE PLANOS ELECTRONICOS ........................................................................................................................................................93 Objetivos Específicos:....................................................................................................................93 1. Simbología Electrónica Básica (Normas: UNE 20-004-73 / CEI / DIN / IEC / ANSI)..........93 2. Procedimientos para Dibujar Planos Electrónicos..............................................................97 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN........................................................................................99 UNIDAD VII. DIBUJO DE PLANOS ELECTRONICOS ANALÓGICOS Y DIGITALES......100 Objetivos Específicos:..................................................................................................................100 1. Introducción.......................................................................................................................100 2. Símbolos de Compuertas Según Norma ANSI..................................................................100 3. Símbolos de Compuertas Según Norma IEC....................................................................100 . 4Símbolos de Compuertas Según Norma NEMA..................................................................101 . 5. Símbolos de Basculantes y Flip-Flop Según Norma ANSI / IEC......................................101 6.Símbolos de Circuitos Lógicos..............................................................................................102 7.Símbolos de Display..............................................................................................................102 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN......................................................................................103 GLOSARIO..................................................................................................................................104 BIBLIOGRAFÍA..........................................................................................................................106

CAPACIDADES ADQUIRIDAS C1: Analizar los procedimientos que se utilizan para la elaboración de figuras geométricas aplicando sus normas. C2: Dibujar figuras geométricas en formatos normalizados, aplicando normas de representación del dibujo técnico. C3: Explicar los procedimientos utilizados en la representación de planos eléctricos tomando en cuenta la simbología utilizada. C4: Dibujar planos eléctricos residenciales e industriales según simbología eléctrica normalizada, aplicando normas establecidas. C5: Explicar los procedimientos utilizados en la representación de planos electrónicos tomando en cuenta la simbología utilizada. C6: Dibujar planos de circuitos electrónicos básicos (analógicos y digitales) según simbología

normalizada,

teniendo

en

cuenta

establecidas.

RECOMENDACIONES GENERALES

1

las

normas

de

representación

 Para iniciar el estudio del manual, debe estar claro, que siempre tú dedicación y esfuerzo, te permitirán adquirir los conocimientos y habilidades relacionadas al dibujo e interpretación de planos, diagramas eléctricos y electrónicos, lo que te permitirá obtener un mejor enfoque para ponerlo en práctica en un entorno laboral simulado o real.  Al comenzar el estudio de cada unidad didáctica, debe leer los objetivos planteados que se encuentran al inicio de cada una de ellas, estos te facilitarán una mejor comprensión de los logros propuestos.  A medida que avances en el estudio de los temas, recopila inquietudes o dudas sobre los contenidos desarrollados, y solicita aclaraciones al instructor durante las sesiones de clase.  Analice la información descrita en el manual y consulte a su instructor cuando necesite aclaraciones 

Amplíe sus conocimientos con la bibliografía indicada u otros textos que estén a su alcance.

 Resuelva responsablemente los ejercicios de autoevaluación y verifique sus respuestas con sus compañeros e instructor.  Sea amigable con el medio ambiente, no tire residuos fuera de los lugares establecidos.  Recuerde siempre que el cuido y conservación del bien inmueble del centro que garantizaran el correcto desarrollo de las clases y en el futuro los nuevos participantes harán uso de ellas.

I. INTRODUCCIÓN

2

El manual para el participante “Interpretación de Planos y Diagramas Eléctricos y Electrónicos“, es un módulo transversal que está dirigido a los estudiantes/participantes de la cualificación en “Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Baja Tensión” y, la cualificación en “Reparación de Equipos Electrónicos de Audio y Video”. Este documento de estudio ha sido elaborado con la finalidad de facilitar el proceso de enseñanza aprendizaje durante tu formación técnica, así como también, permitirá a los estudiantes/participantes adquirir las capacidades o resultados de aprendizaje descritos en el módulo formativo. El manual está estructurado metodológicamente por unidades didácticas para adquirir las capacidades que describe el módulo, y al final de cada unidad didáctica, se presentan ejercicios de autoevaluación, los que debes resolver con responsabilidad y sirven de auto preparación, y le ayudarán a resolver las evaluaciones que el instructor designe durante el desarrollo de este módulo transversal al sistema. El desarrollo de este módulo, se pretende que las y los estudiantes/participantes se apropien de los conocimientos, habilidades y valores necesarios, para propiciar una visión emprendedora y que puedas interpretar planos y diagramas eléctricos y electrónicos en tu mundo laboral. Esperamos que este documento le sea muy valioso en su trabajo formativo y el mismo sea enriquecido con su experiencia e iniciativa creadora.

UNIDAD I. PROCEDIMIENTOS PARA ELABORACIÓN DE FIGURAS GEOMÉTRICAS Objetivos Específicos: 3

1) Identificar los tipos de instrumentos utilizados para elaboración de figuras geométricas tomando en consideración sus características. 2) Explicar procedimiento para la elaboración de formatos de dibujo técnico, tomando en cuenta sus características. 3) Describir los procedimientos utilizados en la construcción o elaboración de figuras geométricas sólidas. 1. Herramientas e Instrumentos Utilizados en Dibujo Técnico 1.1 Introducción Desde los tiempos más remotos el hombre ha empleado el dibujo para crear ideas a sus semejantes y para registrar estas ideas a fin de no olvidarlas. Las pinturas más primitivas de escritura, tales como los jeroglíficos egipcios fueron formas pictóricas. La palabra grafico significa comunicación de ideas por medio de líneas o signos impresos sobre una superficie. Un dibujo es una representación gráfica de una cosa real. Debido a que estas imágenes las entienden personas de diferentes nacionalidades, se dice que el dibujo es un lenguaje universal. El hombre ha desarrollado el dibujo tomando dos trayectorias distintas, la primera es el dibujo artístico y la segunda el dibujo técnico; este último se emplea para expresar ideas técnicas o ideas de carácter práctico y es el método utilizado en todas las ramas de la industria técnica. Los lenguajes hablados, son inadecuados para describir el tamaño, la forma y, las proporciones de los objetos físicos. Para cada objeto fabricado, existen dibujos de diagramas y planos que describen completa y exactamente su conformación física, comunicando las ideas del dibujante al operario de una máquina o bien para proporcionar un mantenimiento adecuado. Las proyecciones son de gran utilidad cuando se requiere transmitir una información más detallada acerca de una pieza o elemento, existen diferentes tipos de proyecciones tales como caballera, oblicua, isométrica, entre otras, siendo esta última la de mayor aplicación. Existen ciertas piezas que necesitan de una vista auxiliar ya que las vistas octogonales no dan la información completa o real de lo que se tiene. Regularmente las vistas auxiliares son de planos inclinados. También hay que tener en cuenta los cortes que se le pueden realizar a una pieza debido a que muestran algunas partes internas de esta. 1.2 Mesa de Dibujo Todo dibujo se realiza sobre una superficie de trabajo, esta puede ser tan sencilla como una económica mesa que posea una buena superficie para trabajar, o bien, puede ser 4

una mesa o tablero de dibujo que es más caro, sin embargo para realizar tus trabajos puedes utilizar cualquiera de los medios. El tablero o mesa de dibujo, es uno de los medios auxiliares más importantes para la realización de un dibujo (fig. 1). Normalmente posee una tabla de material plástico lisa que es lo más indicado para poder realizar un trazo sin inconvenientes, además, puede poseer una barra de sujeción montada para sujetar de manera firme la hoja o formato de dibujo, también posee una regleta paralela de dibujo que se guía en ranuras o se apoya en las aristas del tablero que sirve como apoyo para los diversos instrumentos.

Un cabezal de dibujo, que se puede adquirir como accesorio, se deja guiar en la regleta. Este cabezal facilita el trabajo substancialmente. El manejo de un tablero de dibujo es simple. Los manuales de los fabricantes dan indicaciones importantes al respecto. Mesa o tablero de dibujo.

1.3 Tipos de Lápices y Minas En el dibujo técnico se deben utilizar lápices de dibujo de alta calidad, nunca lápices ordinarios para escribir. Los lápices de dibujo son las herramientas más importantes. Las minas se hacen de grafito, añadiendo arcilla en diferentes proporciones para diferentes grados, existen 18 graduaciones de lápices de dibujo que van desde el 9H (él más duro) hasta el 7B (él más blando). Las características de un lápiz, su dureza o suavidad aparecen señaladas o impresas sobre la superficie de madera del mismo, pero en realidad este valor es solo aproximado. Como no se puede depender completamente de la marca del grado, deberás aprender a utilizar tu buen juicio al seleccionar lápices para la clase de líneas requeridas. En la siguiente tabla se muestran las graduaciones normalizadas para las minas de los lápices. Designación de las graduaciones por números Designación de las graduaciones por siglas

Blandos 00 7B

Medios

0 6B

5B

1 4B

2 3B

2B

Duros 3

B

HB

Extra Duros

4 F

H

2 H

5 3 H

4 H

Tabla No. 1 Graduación normalizada de las minas

5

5 H

6

7

8

9

6 H

7 H

8 H

9H

Otro aspecto importante que debes considerar, es el afilado del lápiz, un lápiz desafilado produce líneas apelusadas, indefinidas, y de mala calidad, representativas de un estudiante descuidado. Solo un lápiz bien afilado puede producir líneas precisas, nítidas y oscuras, que brillen con claridad que son características de un dibujante hábil. (Ver figuras 2, 3, 4 a y b).

Dimensiones del lapicero para el afilada.

. Sacapuntas manual.

Afilado de lápiz de sección cilíndrica. . Afilado de lápiz de sección hexagonal.

1.4 El Borrado Los borradores se hacen porque todos cometemos errores, cuando se realiza un dibujo de un objeto o un plano sobre una hoja de papel, podemos equivocarnos accidentalmente. La mayoría de los errores se pueden evitar si hacemos propia siguiente recomendación o regla: ¡Nunca traces una línea sino hasta estar seguro de lo que estás haciendo!. Cuando se tiene que borrar debes hacerlo con un borrador o gama suave “Borrador de leche”, el borrado se debe hacer con suavidad mediante pequeños golpes y en una sola dirección para evitar ensuciar todo el dibujo o producir arrugas en el papel. Es recomendado utilizar una plantilla para borrar, observa las figura 5a, b y c.

Goma para borrar.

Porta gomas.

. Plantilla para borrar.

6

2. Tipos de Reglas 2.1 La Regla Común

Es el instrumento de dibujo mayormente empleado ya sea para medir o para el trazado de líneas rectas, su forma es rectangular y plana, puede estar fabricada de distintos materiales tales como; plástico transparente o de color, metal o madera. Tiene en sus bordes superiores e inferiores graduaciones en unidades de centímetros y milímetros, o bien, puede tener graduaciones en pulgadas Figura 6. Regla plástica.

Las reglas, pueden tener longitudes de 20, 30, 50 y 100 centímetros. Las mayormente utilizadas son las de 30 y 50 centímetros. 2.2 La Regla T La regla “T” es un instrumento de dibujo que se utiliza en combinación con la mesa o tabla de dibujo. El principal propósito de utilizar la regla T es el de poder trazar líneas horizontales, pero además actúan como soporte para las escuadras si se requieren dibujar líneas verticales o inclinadas, y también sirve como guía para colocar la hoja de dibujo paralela al eje horizontal. El nombre de la letra T lo recibe directamente de su forma vea la figura 7. Esta consiste en una tira larga y relativamente angosta, de metal o madera, llamada espada, que se une, formando un ángulo de 90°, con una tira mucho más corta llamada cabeza.

Regla T

Algunas reglas T vienen equipadas con una cabeza móvil graduada en grados que puede ser ajustada en cualquier posición angular. También existen reglas T cuya tira larga este graduada con una o varias escalas. Cuando uses la regla T procura no golpearla ya que el ángulo recto que forma la espada y la cabeza pueden desviarse y provocara malos trazos en los dibujos posteriores; nunca utilices la regla T como guía para cortar papel por qué se puede 7

estropear el borde de plástico. Una vez que hayas terminado de usarla deberás limpiarla y mantenerla siempre en este estado. Para ello, es conveniente tener a la mano un trapo de tela suave para limpiar la regla, y con ello asegurarse de que no queden en ella el polvo de los lápices y los grumos de la goma de borrar, en lugar de dejarla sobre la superficie de trabajo es preferible utilizar el orificio que la regla tiene en el extremo y colgarla verticalmente en la pared. 2.3 El Escalímetro Trazar un objeto a escala significa que todas las líneas del dibujo tendrán las mismas dimensiones que las del objeto. Esto no presenta ningún problema cuando el objeto es muy pequeño. Este tipo de dibujos se llevan a cabo mediante una técnica que se conoce como el nombre de “escala natural” pero su uso en dibujo técnico en poco frecuente. El escalímetro es una regla triangular con seis escalas diferentes. Los escalímetros los podemos dividir en dos grupos, escalímetro para arquitectos y escalímetro para ingenieros. a) Escalímetro para arquitectos. Este pertenece un grupo de reglas triangulares. El escalímetro para arquitectos tiene 11 escalas, seis escalas que se leen de izquierda a derecha y cinco a la inversa, 3/32, 3/16, 1/8, 1/4, 3/8, 3/4, 1/2, 1, 1 1/2, 3 y la escala de un pie dividida en dieciseisavos de pulgadas y pulgada. Figura 8.

Escalímetro para arquitectos

b) Escalímetro para ingenieros. Este es otro miembro del grupo de las reglas triangulares. Este escalímetro está dividido en unidades decimales y consta de seis escalas. Figura 9.

Escalímetro para ingenieros

El dibujo preciso depende en su mayor parte del correcto uso del escalímetro. Las dimensiones no se deberán tomar directamente de la escala con el compás ya que de hacerlo se marcarían las subdivisiones y se arruinaría el escalímetro. Para una buena exactitud, Coloca siempre la escala a lo largo de la línea a medir y con el ojo directamente sobre la marca de la graduación de la escala, realiza un trazo corto utilizando un lápiz afilado en ángulo recto con la escala. Después de establecer la dimensión, vuelve a verificar con la escala para asegurar la distancia y la exactitud.

8

2.4 Las Escuadras Las escuadras son otro de los instrumentos básicos de dibujo. Las escuadras son baratas y general mente están hechas de plástico. Todas las escuadras tienen un Angulo recto de 90° y los dos ángulos restantes pueden ser de 45º y 45º, o de 30º y 60º, según el tipo de escuadra. Para el primer caso donde los ángulos son idénticos (45º) se le conoce como a escuadra a “45” (cartabón), mientras que a la otra se le puede designar como escuadra a “30” o escuadra a “60”. En las figuras 10a y 10b, respectivamente se muestran estas escuadras.

. Escuadra de 45º o cartabón.

Escuadra de 30º o 60º.

Las escuadras se deben cuidar bastante, es conveniente tener a la mano un trapo de tela suave para limpiar las escuadras después de haberlas usado y con ello asegurarse de que no queden en ellas el polvo de los lápices y los grumos de la goma de borrar ya que cualquier defecto en ellas pueden echar a perder muchas horas de trabajo. 2.5 El Transportador Es un instrumento de dibujo muy simple puede tener forma circular o semicircular, tal como se muestra en la figura 11. El borde exterior aparece numerado en grados, que abarca de 0 a 180o en el caso del tipo semicircular y hasta 360 o en el tipo circular. La misma numeración se repite pero en sentido contrario, de manera que los grados pueden ser medidos tanto de izquierda a derecha como a la inversa.

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Transportador de 180o y 360o.

2.6 El Compás Es el instrumento de dibujo utilizado para el trazo de arcos y circunferencias. El arco se define como cualquier porción de la circunferencia, Figura 12.

Compás de precisión.

Existen diferentes tipos de compás, como son:  

  

Compás común: Este compas tiene la desventaja que no se manipula adecuadamente sus brazos y no se produce un cierre correcto del trazo. Compás de precisión: Este le conoce así, por que la abertura de sus patas se controla por un mecanismo de rosca, el cual permite un ajuste exacto de estas. Compás de caída: Se utiliza para el trazado de circunferencias muy pequeñas. Compás de bigotera: Se utiliza para el trazado de circunferencias y arcos. Tiene la misma forma que un compás de precisión, pero es más pequeño. Compás de puntas secas: Tiene una construcción igual que los otros compases, con la diferencia, que sus dos patas tienen puntas cónicas las cuales tienen la misma longitud. Este compás no utiliza minas y solamente los utilizan los mecánicos para marcar círculos o arcos en láminas de acero.

2.7 Plantillas de Símbolos

Las plantillas, son láminas muy delgadas de material plástico o de metal con múltiples perforaciones. Estas perforaciones tienen diversas formas (cuadros, círculos, elipses, letras, figuras de muebles, símbolos eléctricos, etc.). Observa la figura 13.

10

Plantillas de símbolos.

El trazado de círculos, elipses, u otras figuras se realizan fácilmente tan solo siguiendo con el lápiz el contorno interior de la perforación de la figura deseada. El curvígrafo llamadas también curva francesa, es también otra plantilla que se utiliza cuando se requieren dibujar otras curvas que no pueden ser dibujadas fácilmente utilizando un compás. Los Curvígrafos son plantillas de plásticos cuyos contornos tienen formas de curvas. Figura 14.

Curvas francesas.

3

Tipos de Líneas Utilizadas en Dibujo Técnico

3.1 Trazado de Líneas Las líneas trazadas a lápiz, deben ser bien definidas y uniformes en toda su longitud y suficientemente claras para cumplir su propósito final. Una línea bien trazada a lápiz sin la ayuda de una regla, nunca será perfectamente recta, ni de grueso absolutamente uniforme, pero debe hacerse el esfuerzo de acercarse a la uniformidad exigida. Cuando se dibuja una línea, se debe inclinar el lápiz ligeramente (aproximadamente unos 60º) en la dirección en la que se este trazado la línea y tirar de él, nunca empujarlo, manteniendo siempre la misma inclinación por toda la longitud de la línea. El lápiz se debe de girar lentamente entre los dedos mientras se traza la línea, con lo cual se mantendrá una punta simétrica, consiguiendo así una línea uniforme. Figura 15. 11

Trazado de líneas horizontales a lápiz

3.2 Línea Auxiliar Es una línea recta, fina y, suave que se debe utilizar al inicio de todo dibujo, como paso previo al trazo definitivo. Esto permite facilidad para la elaboración de cualquier dibujo ya que sirven de base y permite que no haya manchones y trazos innecesarios. Línea auxiliar.

3.3 Línea Visible o de Contorno Visible Es una recta continua y muy fuerte, que se utiliza para representar los contornos exteriores y aristas visibles de un objeto o pieza, esta línea se traza sobre la línea auxiliar, como trazo definitivo y esta puede ser recta o curva. Figura 17.

Trazado de línea de visible curva y línea recta.

3.4 Línea Oculta o de Contorno Oculto La línea de contorno oculto, es una recta segmentada que se utiliza para representar aristas o contornos que no son visibles en el plano pero que existen detrás de este. Sus trazos pueden ser segmentos de 3 ó 4 mm de longitud con una separación uniforme entre trazo de aproximadamente entre 1 o 2 mm, como es muestra en la figura 18.

12

Línea de contorno oculto.

3.5 Línea de Eje La línea de eje o de centro, es una línea normalizada que se utiliza en caso de todo los dibujos. La línea se utiliza para representar ejes de simetría, o el centro de una curva. También se emplean para indicar la simetría entre diferentes elementos que conforman un objeto o pieza, la línea de eje o de centro, puede estar dibujado en posición horizontal, vertical, inclinada o en forma circular; quien determina la posición de este tipo de línea es el mismo objeto o pieza a dibujar. Las líneas de eje puede ser de dos tipos (figura 19): En cadena delgada representada mediante segmentos más largos que los de trazo culto, o bien por medios de un trazo y un punto. Tipos de líneas de eje.

3.6 Línea de Referencia o de Extensión Es una línea suave y continua tienen por función indicar trazos para representar las longitudes o los límites de un objeto (ver la figura 20). Por norma, esta línea se debe trazar de manera perpendicular a la superficie a acotar y, su longitud debe ser de aproximadamente unos 10 milímetros del borde de la línea de contorno del objeto pero separada ésta 1 ó 2 milímetros. Línea de referencia.

3.7 Línea de Cota La línea de acota, es una recta compuesta por un cuerpo y una cabeza de flecha, o bien, puede ir acompañado por un símbolo arquitectónico en sus extremos como se muestra en la figura 21. Las líneas de acotación, indican la distancia o dimensión real de un objeto entre dos líneas de extensión. Normalmente se utilizan para indicar el largo, ancho, alto, o bien, puede indicar un detalle particular del objeto como el diámetro de una circunferencia.

Ejemplo de Acotación

4

.Dibujos Geométrico 13

Una figura geométrica es un conjunto no vacío cuyos elementos son puntos, las figuras geométricas son el objeto de estudio de la geometría, que una rama de la matemática que se dedica a analizar las propiedades y medidas de las figuras en el espacio o en el plano. Los planos o circuitos eléctricos y electrónicos, son elaborados por medios de símbolos convencionales que representan a los dispositivos y la interconexión que existe entre ellos para demostrar cómo funciona un circuito, aparato etc. Para la construcción de estos símbolos, se utilizan figuras geométricas como se muestra en la figura 22, cuyo símbolo se utiliza para señalar una salida o toma corriente especial.

Tomacorriente especial

4.1 Trazado de Círculos o Arcos

Para el trazo de circunferencias o de arcos, se deben de seguir los siguientes procedimientos: a) b) c)

Determinar la medida del radio o del diámetro y abrir las patas del compás en la distancia radio de la circunferencia o arco a trazar. Ubica en el papel el centro de la circunferencia o arco a trazar. Coloca la punta metálica del compás en el centro de la circunferencia o arco que va a trazar y gira el compás realizando el trazo deseado. Figura 23. Trazado de círculos.

4.2 Trazado de Triángulos Para el trazo de un triángulo, se puede hacer por medio de un compás, utilizando las escuadras, o bien con la ayuda de un transportador y una regla. A continuación, se indican los procedimientos para la construcción de un triángulo con la ayuda de un compás:

14

Dada la longitud del lado A-B del triángulo. 1) Usando el compás se trazan dos arcos con centro en los puntos A y B. El radio es la distancia entre A y B. 2) Los arcos se deben cortar formando de este modo el punto C. 3) Únanse los puntos A con C y B con C, para obtener el triángulo buscado. Figura 24. Trazado de triángulo.

4.3 Trazado de Cuadriláteros

Dado la longitud del lado A-B del cuadrilátero. (Figura 25). 1) 2) 3)

Haciendo centro en el punto A y después en B, y con abertura del compás igual a la distancia A-B, trácense los arcos B-1 y A-2. Por los puntos A y B, trácense rectas perpendiculares que corten a los arcos anteriores para encontrar los puntos C y D. Finalmente únanse los puntos A-C, C-D y B-D. . Construcción de cuadrilátero.

5 Trazado de Polígonos 5.1,Pentágono 1) 2)

Dada la longitud del lado A-B del pentágono. Trace una recta 1-2 indefinida y sobre ella marque el lado A-B del pentágono. Trace una recta perpendicular 3-4 en el punto medio de la recta A-B.

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3) 4) 5) 6) 7) 8)

Trace la recta perpendicular B-5 Con centro en 3 y tomando el radio de la recta A-B, trace un arco indefinido que corte a B-5 y marque el punto 6. Con centro en 3 y radio 3-6, trace un arco que corte la recta 1-2 en el punto 7. Con centro en A y radio A-7, trace un arco que corte a A-6 para formar el punto C y a la recta 3-4 para formar el punto D. Con centro en A y luego en D, con radio A-B, trace dos arcos que se corten en el punto E. Únanse los puntos A, B, C, D, E y A, para formar el pentágono. Construcción de pentágono.

5.2 Hexágono Dado la longitud del lado A-B del hexágono. (Figura 27).

Con centro en A y luego en B, con radio igual a la distancia A-B, trace dos arcos indefinidos que se corten en el punto O. 2) Con centro en O y radio O-A, trace una circunferencia que corte a los arcos anteriores y marca los puntos C y F. 3) Con centro en C y después en F, con radio igual al anterior, trace dos arcos que corten a la circunferencia en los puntos D y E. 4) Únanse los puntos A, B, C, D, E, F y A para obtener un hexágono. 1)

Construcción de hexágono.

5.3.Polígono de n Lados 16

Dado la longitud del lado A-B del polígono de n=7 lados. (Figura 28) 1) Hacer centro en A y luego en B, con radio igual a la distancia A-B, trace dos arcos que

se corten en el punto O.

2) 3) 4) 5) 6) 7)

Trace una perpendicular en el punto medio de la recta A-B y prolónguela más allá de O. Únase O con B y divídala partes iguales. El número de partes debe ser igual al número de lado del polígono menos uno (en este caso será dividido en 6 partes) Con centro en O y radio O-1, trace un arco que corte a la perpendicular en el punto O’. Con centro en O’ y radio O’-A, trace una circunferencia. Lleve la cuerda A-B n veces sobre l circunferencia, localizando así los puntos C, D, E, F, y G. Únanse los puntos A, B, C, D, E, F, G y A para obtener el polígono deseado. Polígono de 7 lados.

6. Construcciones Geométricas 6.1. División de Rectas en Partes Iguales Para dividir una recta se sigue el procedimiento siguiente: Ejemplo: AF Dividir la recta en 5 partes,AA Figura 29. Solución: AF

a) Trácese la recta formando un ángulo con b) A partir de A, llévese 5 veces una distancia conocida hacia A. De esta forma se localizan los puntos 1, 2, 3, 4 y 5. c) Únanse los puntos 5 y F y trácense paralelas a esta línea por los puntos 4, 3, 2 y 1. Estas paralelas determinan los puntos B, C, D y E que dividen a la recta en partes iguales. División de una recta en partes iguales.

6.2.Trazado de Bisectriz de Ángulos 17

Para trazar la bisectriz de un ángulo se sigue el procedimiento siguiente, figura 30.

Pasos: a) Con centro en B, vértice del ángulo, trácese un arco arbitrario que corte a los lados del ángulo en los puntos 1 y 2. b) Con centro en 1 y después en 2 y con una abertura cualquiera del compás, trácense dos arcos que se corten en el punto D. c) Únanse los puntos B y D para obtener la bisectriz. Trazado de bisectriz.

6.3. Trazado de Círculos Inscritos y Circunscritos

Tenemos una circunferencia inscrita cuando trazamos un polígono dentro de la misma y los lados del polígono son tangentes a ella. La Circunscripción consiste en la acción de dibujar un círculo dentro de un polígono y sus lados son tangentes a la curva. Ejemplo: En la figura 31, se muestra que el triángulo ABC está inscrito en el círculo de radio “R” y el círculo de radio “r” está circunscrito al triángulo ABC. Trazado de circunferencia.

6.4.Trazado de Elipse Se dan las dimensiones d1 y d2 de la elipse. Con centro en S y una abertura igual a d1 /2 = r1 s dibuja un arco el cual corta al eje horizontal en dos puntos de intersección m1 y m2, son los centros de la elipse. Luego se cortan un pedazo de cuerda con una longitud d1 y mediante chinchetas se fijan en los centros M1 y M2 en seguida se traza el arco de la elipse dirigiendo l lápiz apoyado en la cuerda fija, como se muestra en la figura 32. Construcción de elipse.

7.Enlaces de Rectas 18

7.1.Rectas Paralelas Para enlazar dos rectas paralelas, se debe seguir los siguientes pasos: a) Traza las rectas paralelas A-B y C-D. b) Localice el punto arbitrario E, sobre la recta A-B c) Por el punto E, trace una recta perpendicular que corte a la otra recta C-D en el punto E’.

d)

Localícese el punto O, que es el punto medio de la recta E-E’. por medio de arcos construidos desde los puntos E-E’. e) Con centro en O, trácese el arco de E con E’. Enlace de rectas paralelas.

7.2 Rectas Perpendiculares

a) b) c) d)

Para realizar esta tarea sigue el procedimiento: Dadas las rectas perpendiculares AB y CD y el radio de enlace R, como se observa en la figura 34. Con centro en el vértice que forman las rectas y con una abertura del compás igual al radio de enlace R, trácese un arco que corte a las recta en los puntos E y E , Con centro en E y luego en E , y con abertura igual al radio de enlace R, trácese dos arcos que se corten en el punto O. Con centro en O y con abertura igual a R, trácese el arco d enlace de E con E’. Enlace de rectas perpendiculares.

7.3 Rectas con Ángulos Cualesquiera

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Sigue los siguientes pasos que a continuación se describen. Traza las rectas AB y CD y el radio de enlace R. Traza la paralela 1-2 a la recta AB a la distancia R. Traza la paralela 3-4 a la recta CD a la distancia R. Por el punto O, intersección de las recatas 1-2 y 3-4, trácense perpendiculares s hacia las rectas AB y CD, localizando sobre ellas los puntos E y E’. e) Con centro en O y radio R, trácese el arco de enlace de E con E’. Vea la figura 35. a) b) c) d)

Trazado de rectas con ángulos.

7.4.Curvas Dado el arco AB de radio “r”, la recta CD y el radio de enlace R.

a) Trácese una paralela a la recta CD a la distancia R b) Con una abertura del compás igual a R+r, y apoyándolo en el centro del arco AB, trácese un arco que corte a la paralela en el punto O. c) Únase O con el centro del arco AB, localizando así el punto E. d) Por el punto O trácese una perpendicular a la recta y localícese el punto E’. e)Con centro en O trácese el arco de enlace de E a E’. Trazado de curvas.

8

Acotación de Figuras y Planos

8.1. Acotación Concepto: Es el conjunto de líneas, cifras y signos indicados en un dibujo, que determinan la forma y dimensiones de un objeto. Acotar es la acción por medio de la cual se indican gráficamente las dimensiones de un objeto dibujado, como se muestra en la figura 37. 20

Elementos de acotación

8.1.1. Elementos de acotación Los elementos que incluyen la acotación son los que observas en la figura 38.

Formas de representación para delimitar la línea de acotación.

Línea de Cota o de Referencia Ya se abordó en el tema de tipos de líneas de este manual. Flechas y Puntos Son dibujados en los extremos de la línea de acotación. Las cabezas de flechas se dibujan siempre con direcciones opuestas. Posición y dirección de números Se llama cota al número o cifra que indica las unidades en que está medido el objeto dibujado. De preferencia se escribe la cifra (cota) en la parte central de la línea de acotación pero sin tocarla. De forma muy elemental, se considera que la cota tiene dos posiciones en relación con la línea de acotación: a) Por arriba de la línea de Acotación, si ésta tiene posición horizontal. b) La izquierda de la línea de acotación, si ésta tiene posición vertical. Medidas lineales Las medidas lineales expresan dimensiones de largo ancho y altura del objeto, por tanto la cota indica las unidades de mm, cm, m, pulgada, pie, etc. Medidas angulares Para las medidas angulares un ángulo se utiliza la línea de acotación curva y la cota se expresa en grados.

8.2. Tipos de Acotaciones 8.2.1. Acotación Entre Centros 21

Observa la figura 39 que muestra como acotar los centros de circunferencias (Acotación entre centros). Acotación de centros.

8.2.2. Acotación de Diámetro Generalmente las circunferencias se acotan en función de su diámetro, utilizando para ello el símbolo Ø o la abreviatura (diámetro) acompañada por el valor numérico del diámetro.

Acotación de Circunferencia.

8.2.3 Acotación de Ángulos Los ángulos se pueden acotar de dos formas dependiendo de la función que desempeñe el objeto. Como si fuera un ángulo: se utiliza la línea de acotación curva y la cota se expresa en grados. Figura 41 a. Mediante cotas de posición: estas ubican la posición de los extremos del detalle inclinado. Figura 41 b. Acotación de ángulos

8.2.4. Acotaciones Especiales Las porciones de curvas (arcos de circunferencia) se acotan de acuerdo con el valor de su radio, para ello se utiliza la letra r, R o la palabra Radio, seguida del valor numérico a como se muestra en la figura 42.

Acotaciones especiales.

9. Sistemas de Acotación 9.1. Acotación en Serie Aquí cada elemento se acota respecto al elemento contiguo a como se observa en la figura 43.

22

Acotación en serie.

9.2. Acotación en Paralelo En este tipo de acotación de todas las cotas de la misma dirección se toman planos de referencia llamados “Planos Base de Medidas”. Figura 44.

Acotación en paralelo,

9.3. Acotación Combinada Resulta de combinar los sistemas de acotación en serie y en paralelo, lo cual permite satisfacer las exigencias de construcción y verificación de la pieza, observa la figura 45. Acotación combinada.

9.4. Acotación Progresiva Es una variante del sistema de acotación en paralelo. Solo que se fija un origen de cota o (cero) correspondiente al elemento de referencia, las diferentes cotas se disponen sobre una línea única de medida como se muestra en la figura 46 (línea recta o circular según se trate de acomodar mm o grados). Acotación progresiva.

10. Escalas Los dibujos técnicos, planos eléctricos, planos arquitectónicos etc. Son en parte, la representación gráfica de lo que se requiere hacer, construir o fabricar, su 23

representación debe hacerse en una forma proporcionada, en relación a lo que se requiere representar. Para poder realizar un dibujo o plano en una forma proporcionada se utiliza lo que se llama “escala”, que es la relación que existe entre las dimensiones reales de un objeto, elemento, inmueble, etc. Y las dimensiones que tiene el objeto en el plano o dibujo. 10.1.Tipos de Escalas Los planos y dibujos técnicos, normalmente se pueden realizar en tres tipos de escalas: Escala 1:1 Natural Escala 1:X Reducción Escala X:1 ampliación Donde “X” representa el número de veces que el dibujo se redujo o se amplió el dibujo. 10.2. Escala Natural Es aquella en que las dimensiones del dibujo son iguales a las dimensiones del objeto.

10.3. Escala de Reducción Se utiliza para dibujar cosas u objetos muy voluminosos, los cuales por tener dimensiones demasiado grandes, no caber en un papel normalizado. De ahí es donde las dimensiones del dibujo siempre son menores que las dimensiones del objeto dibujado.

10.4. Escala de Ampliación Se utiliza contraria a la escala de reducción, este tipo de escala se utiliza para dibujar objetos que son muy pequeños, los cuales al ampliarlos en el dibujo, se representan con más claridad sus formas y dimensiones.

Las escalas siempre se representan en forma numérica y en casos especiales se complementan de una escala gráfica. Para dibujar un objeto, se puede utilizar cualquiera de las escalas, pero se recomienda utilizar la normalización que de ellas se ha hecho. En la práctica, la escala que mayormente se utiliza es los dibujos de planos eléctricos es la escala de reducción. Para representar objetos pequeños o detalles de edificaciones se emplean las siguientes escalas: 1:1; 1:5; 1:10; 1:20; 1:25. 24

Para representar edificios o casas habitacionales, se emplean por lo general las siguientes escalas: 1:100; 1:75; 1:125; 1:25; 1:50; 1:20. 10.5 Cálculo Aritmético de la Escala En las escalas de proporción, la magnitud real de un objeto, se representa por la letra “L”, su correspondiente gráfica en el plano, se representa por la letra “ℓ” y la relación entre ambas por “1/x”, como resultado tenemos las siguientes ecuaciones. 1)

ℓ = L / X = Indica que la longitud gráfica es igual a la correspondiente real, dividida entre el denominador de la escala.

2)

L = ℓ * X = Indica que la longitud real es igual, a la longitud gráfica multiplicada por la escala.

3)

X = L / ℓ = Indica que la escala es igual a la magnitud real, dividida entre la magnitud gráfica.

Las escalas, se eligen de modo que una longitud en el dibujo de una unidad, corresponda a un número entero de unidades en el original, y de ser posible, que este último número pueda expresarse por una cifra seguida de ceros como se muestra a continuación. Esc: 1:50, 1:100, 1:200, 1:5,000, 1:50,000. etc. Ejemplos a) En un dibujo construido a escala 1:500, la magnitud de un segmento es de 4,5 cm. Determine la verdadera magnitud del segmento. L = ℓ * X = (4,5 cm) x (5,000) = 22,500 cm = 225 mt. b) El perímetro de una finca es de 3,25 km. Calcule su longitud gráfica en un dibujo a escala 1:20,000. Solución: 3,25 km es igual a 3,250 metros ℓ = L / X = (3.250 mt) / (20,000) = 0,1625 mt 0,1625 mt expresado en centímetro es igual a 16.25 ℓ = 16,25 cm, será la longitud gráfica. 11. Vistas de Figuras Geométricas 11.1. Isométricos

25

Los isométricos son un caso especial de dibujos en perspectiva, conocidos como proyecciones axonométricas, obtenidos cuando el observador está colocado en dirección inclinada con respecto a las caras principales del objeto (cuando el observador se ubica inclinado con respecto a los ejes principales ó cuando el objeto se coloca inclinado dentro de la caja de cristal), de tal manera que las líneas, planos principales y ángulos del objeto aparecen deformados. El vocablo isométrico proviene de las raíces “iso” que significa igual y “métrica” que significa medida. Un dibujo isométrico tiene por característica que sus líneas principales tienen igual medida que el objeto real, o sea que la deformación de las líneas principales es la misma. 11.2. Proyecciones Axonométricas (Proyección isométrica) En las vistas principales de un objeto, también llamadas proyecciones principales, el observador se ubica ortogonalmente al objeto, esto es, se ubica perpendicularmente a las caras principales: Frontal, Superior y Lateral del objeto, de tal forma que dichas caras aparecen en las vistas con su forma y tamaños verdaderos. Las caras ó lados del objeto que se encuentran inclinados aparecen deformados y su forma no es la verdadera. En el caso de las proyecciones axonométricas el objeto está ubicado en forma inclinada con respecto al observador por lo que en ninguna de las vistas el objeto se ve en su verdadera forma, o sea se ve deformado (algunas distancias se ven menores de lo que realmente son). Tomemos como ejemplo el cubo que se muestra en la figura 47, cada una de las vistas aparece como un cuadrado, cuya forma y tamaño corresponden a la verdadera forma de la cara del cubo que representan.

Vistas principales de un cubo

Imaginemos ahora que si metemos dentro de la caja de cristal el cubo y se cambia de posición al cubo, rotándolo 45 grados alrededor del eje A-A según se muestra en la figura 48 (a), se obtiene una nueva serie de vistas del objeto, en las cuales las caras del objeto no son paralelas a los ejes principales. A este tipo de vistas se les conoce como proyecciones axonométricas.

26

Vistas axonométricas del cubo

En las vistas, mostradas en la figura 48 (b) se observa que en la vista frontal ahora aparecen 2 caras: la frontal y la lateral, pero esta vez aparecen deformadas en sus dimensiones horizontales y no así en sus dimensiones verticales, la deformación es desigual. Si se realiza una nueva rotación, pero esta vez alrededor de él eje B-B, según se indica en la figura 49 (a), se obtiene una nueva proyección axonométrica. Si se observa la vista frontal de la figura 49 (b), se puede ver que en dicha vista aparecen las 3 caras del objeto, lo que da la ilusión de tridimensionalidad; pero esta vez todas las líneas, planos y ángulos que forman el objeto aparecen deformados. A esta proyección axonométrica en particular se le conoce como proyección isométrica y tiene la peculiaridad de que todas sus líneas principales están deformadas la misma cantidad (reducidas a cerca de 4/5 de su tamaño real) y dichas líneas principales, forman ángulo de 30, 90 y 150 grados con la horizontal, de modo que los ángulos rectos de las aristas se ven agudos en unos casos y obtusos en otros.

Proyección Isométrica del Cubo

12, Vistas Antes de abordar el tema de vistas, es necesario conocer el concepto Triedro Fundamental, un triedro fundamental está formado por tres planos ortogonales situados detrás, debajo y a la derecha de un cuerpo, objeto o pieza. Esto nos permite reconocer o identificar cualquier objeto visto desde diferentes ángulos. A continuación veamos el concepto de vista, Vista, es la proyección ortogonal, sobre un plano, de un cuerpo o pieza situado entre el plano y el observador. 27

12.1. Tipos de vistas Existen seis puntos de vista para poder percibir y representar una pieza u objeto en un formato de papel. Estas seis direcciones son las seis vistas normalizadas en dibujo técnico. Figura 50. 1) 2) 3)

Vista Frontal (V.F), es la vista obtenida observando al objeto o pieza desde la parte principal. Vista Superior (V.S), es la vista obtenida observando al objeto o pieza desde la de arriba. Vista Inferior (V.I), es la vista obtenida observando al objeto o pieza desde la parte de abajo. 4) Vista Lateral Izquierda (VLI), es la vista obtenida observando al objeto o pieza desde la parte izquierda (del observador). 5) Vista Lateral Derecha (VLD): La que se obtiene mirando a la pieza desde la parte derecha (del observador). 6) Vista Posterior (V.P): La que se obtiene mirando a la pieza desde la parte de atrás de la misma. Tipos de vistas

12.2. Método de la Caja Imagina una caja de cartón cerrada, la cual tiene seis caras, si desarticulamos todos sus lados y los extendemos de manera que todas sus caras se encuentran sobre una misma superficie, en cada una de estas caras se representará una vista. Figuras 51 y 52.

Proyección de las vista

de una caja

Imaginemos que se introduce una pieza en una caja de vidrio y en cada una de las superficies se grabas las vistas del objeto, si hacemos el despliegue de la caja obtenemos las seis vistas del objeto 28

. Despliegue de vistas

13. Sistemas Normalizados de Vistas

13.1, Selección de vistas 29

Se debe de tener en cuenta siempre, que la ubicación de las vistas es inalterable y se disponen tomando como referencia siempre la vista frontal.

13.2. Sistema Americano El orden de ubicación de las diferentes vistas en este sistema, se presenta en la figura 53. VI VLD VF VLI VP VS

: Vista inferior : Vista lateral derecha : Vista frontal : Vista lateral izquierda : Vista posterior : Vista superior Representación de las vistas según el sistema americano

13.3. Sistema Europeo El orden de ubicación de las diferentes vistas en este sistema, se presenta en la figura 54. VS VLI VF VLD VI VP

: Vista superior : Vista lateral izquierda : Vista frontal : Vista lateral derecha : Vista inferior : Vista posterior. Representación de las vistas Según el sistema europeo.

Nota: 1) La vista posterior (V.P) puede ir a la par de cualquiera de las vistas laterales. 30

2) Las superficies ocultas, recuerda, son aquellas que no están a la vista de un punto del observador

y, estas se representan por medio de líneas discontinuas como se muestra en la figura 55. Proyección de superficies ocultas.

13.3. Perspectiva Caballera La proyección oblicua o caballera, es una proyección oblicua y paralela a una dirección dada, sobre un plano de proyección paralelo a una de las caras del cubo de referencia. Este es un sistema de representación tridimensional, cuya características principal consiste en mostrar una cara del objeto paralela al plano de dibujo y las otras dos, oblicuas a este.

Este sistema, se basa en tres ejes, dos perpendiculares (X e Y) y, un tercero (Z) se localiza a 45O respecto a la horizontal como se observa en la figura 56.

Posición de los ejes

13.4. Proyección Axonométrica Es la proyección ortogonal del cuerpo o pieza sobre un plano de proyección oblicuo, con respecto a las caras del cuerpo o pieza, definida por los ángulos que forman entre ellos las proyecciones sobre este plano de las tres aristas concurrentes indicadas por líneas de eje del cubo de referencia. La proyección podrá ser isométrica, trimétrica o dimétrica, siempre que sus ángulos sean todos iguales, todos diferentes o solamente dos de ellos sean iguales, respectivamente. Figura 57.

Proyección Axonométrica

31

13.5.Ángulos de la Proyección Oblicua Estudiaremos este punto mediante el procedimiento de un ejemplo.

Primero: Trácense los ejes de proyección con líneas tenues y se trasladan sobre los ejes las medidas de la pieza: ancho(X), alto (Y) y profundidad (Z). Figura 58. Ejemplo del trazado de ejes de una proyección oblicua.

Segundo: Se trazan los ángulos de la proyección a la medida del objeto. Figura 59

Trazado de ángulos de la proyección

oblicua

Tercero: Se completa la figura, según la forma del objeto.

Construcción de un figura en una proyección oblicua

14. Perspectiva Isométrica Es un sistema de representación tridimensional, cuya característica principal consiste en mostrar las tres caras del objeto oblicuas al plano de dibujo. Este sistema, se basa en tres ejes que forman tres ángulos de 120O entre sí como se observa en la figura 61. Posición de los ejes en la Perspectiva isométrica.

32

14.1. Método de la Caja y Ángulos de Proyección Esta técnica consiste, en primer lugar, en llevar sobre cada eje las dimensiones básicas del objeto a dibujar.

Método de la caja.

A continuación, se trazan paralelas por cada punto señalado anteriormente hasta lograr un prisma base. Después se dibujan los detalles de la cara frontal; Y finalmente, por los puntos principales de la cara frontal se trazan líneas auxiliares con la inclinación correspondiente, con el fin de obtener los detalles restantes del objeto.

Construcción de una pieza mediante una proyección isométrica.

15. Formatos Normalizados Se llama formato a la forma y dimensiones del papel elegido para dibujar. La variedad de tamaños y formas diferentes que se utilizaban para la realización de planos era un problema para el intercambio, archivo y reproducción de documentos técnicos, lo cual llevó a la unificación de tamaños de los formatos de dibujo.

33

La norma UNE 1026, coincidente con la ISO 5457, se encarga de plasmar esta unificación. Existen tres series diferentes, según la utilidad que se les vaya a dar. Serie A: regula los tamaños de papel usados para el dibujo. Series B y C: usados para archivo, enmarcación, sobres, etc. Se deducen de la serie A Todos los planos o documentos técnicos, sean originales o reproducción, deben ser realizados en papeles de la serie A. Los formatos pueden ser empleados en posición vertical, el lado mayor vertical, o en posición horizontal, el lado mayor horizontal (apaisados) como se observa en la figura 64.

Posición normalizada de los formatos

15.1 Reglas para la Deducción de las Medidas de un Formato 1) Regla de referencia: el formato origen de la serie A, tiene una superficie de 1 m 2. A0= 1m2 (Fig. 64). 2) Regla de semejanza: todos los formatos (excepto los alargados) son semejantes, la relación entre sus lados es √2 Largo/Ancho = √2. (Figs. 64 y 65).

Regla de referencia

Regla de Semejanza

3) Regla de doblado: al doblar un formato por la paralela media al lado menor, se obtienen dos inmediatos inferiores. De esta regla se deduce que la relación entre las áreas de un formato y el inmediato inferior de su misma serie, es dos (Figuras 66, 67 y 68).

34

.

Regla de Doblado

Sobre la base de las tres reglas anteriores, se deducen las medidas de los formatos de la serie base, la serie A. Llamando “x” al ancho e “y” al largo (Fig. 69), se tiene que y = x *·2.

Formato base A0.

La superficie del formato A0 = 1m2 = x·* y. Resolviendo el sistema de ecuaciones: Y = x·2 1m2 = x·* y Se deduce: x=0,841 m =841 mm y=1,189 m =1.189 mm. Las medidas de los sucesivos formatos se deducen por aplicación de la regla de doblado (dividiendo por dos el largo se desprecian los decimales). Se detallan en la tabla siguiente.

Tabla 2. Medida de los Formatos Normalizados

16. Márgenes para Dibujar En todos los formatos, se debe dejar un espacio entre el borde del papel y la zona de ejecución del dibujo denominado margen. A la línea que separa el margen de la zona del dibujo se la llama recuadro (Fig. 70). 35

Se recomienda que los márgenes tengan una anchura mínima de 20 mm para los formatos A0 y A1 y, de 10 mm para los formatos A2, A3 y A4. En la mayoría de los casos se pueden reducir los márgenes a 10 mm para los formatos A0 y A1, y a 7 mm para el formato A4. En caso de ser necesario, se puede dejar un margen de archivo o de encuadernación, el margen izquierdo debe ser como mínimo de 25 o 20 mm. Esto permite efectuar las perforaciones para archivado de varios planos de un mismo proyecto. Recuadro de dibujo

16.1. Cajetín o Cuadro de Rotulación Es la zona destinada a indicar las características del dibujo, está concebido para dar la información que permita identificar el documento, suministrar datos complementarios (nombre del proyecto, escala, nombre de la empresa, quien diseño, quien aprobó el proyecto, etc.) y recibir la inscripción de los controles pertinentes. Consiste en un rectángulo, dividido en otros adyacentes, el sentido de lectura del cajetín debe coincidir en lo posible con la lectura del dibujo. El cajetín, por lo general, se coloca en el ángulo inferior derecho de la hoja y dentro de la zona de ejecución, tanto para formatos apaisados como verticales, figuras 71. Si es necesario utilizar formatos apaisados o verticales inicialmente, en posición contraria, el cajetín se puede colocar a como se indica en la figura 72, o sea, en la parte superior derecha, para que puedan ser leídos desde la derecha.

Angulo inferior derecho

Angulo superior derecho

En la figura 73 en la siguiente página, se muestra un cajetín simple, el cajetín puede variar de acuerdo al tipo proyecto o dibujo técnico y, por la cantidad de detalles necesarios que se requieren especificar. Tu instructor, te orientara el tipo de cajetín que vas a emplear durante el desarrollo del módulo.

36

Cajetín simple

Especificaciones de los datos con cada casilla. 1. Número de lámina 2. Título del proyecto 3. Escala 4. Expresión, Dib. Por: 5. Nombre del dibujante 6. Fecha de elaboración 7. Especialidad 8. Grupo 9. Expresión, Rev. Por: 10. Nombre del que revisa (Instructor/a) 11. Fecha de revisión 12. Iniciales o nombre del centro Las dimensiones del cajetín simple de la figura 73, son: 180 mm de largo por 30 mm de alto. Las dimensiones de las columnas son las siguientes:      

Columna conformada por los espacios 1, 4 y 9. su ancho es de 25 mm. Columna conformada por los espacios 5 y 10, su ancho es de 70 mm. Columna conformada por los espacios 6 y 11, su ancho es de 25 mm. Columna conformada por el espacio 7, su ancho es de 35 mm. Columna conformada por los espacios 3 y 8, su ancho es de 25 mm. Los espacios 2 y 12, sus dimensiones sale por construcción.

17. Tipos de letras normalizadas El dibujo técnico requiere limpieza y precisión, las indicaciones escritas del dibujo, deben satisfacer las mismas exigencias, las letras y cifras deben de ser uniformes en forma y altura, para dibujos se usa la escritura normalizada según DIN 6776. La escritura puede ser vertical o con una inclinación hacia la derecha de 15 0 (750). Tabla 3. Alturas normalizadas de las letras 2,5 3,5 17.1. Dimensiones y distancias

5

7 37

10

14

20

Altura de Mayúscula (altura no min al h ) Altura de Minúsculas Altura Inferior de g , j , p, q y

Dis tan cias mínima entre renglones

Dis tan cia Mínima entre letras Espesor de líneas Inclinación de escritura

10 h 10 7 h 10 3 h 10 16 h 10 2 h 10 1 h 10 150 (750 )

ABCDEFGHIJKLMNÑ OPQRSTUVWXYZ

abcdefghijklmnñ opqrstuvwxyz Altura normalizada de las letras.

0123456789 IVXDCL Tipos de letras, símbolos y números normalizados.

EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN 38

Orientación: Lee cada uno de los siguientes enunciados y realiza las actividades que se te pide que hagas. Recuerda, que con solución de cada ejercicio, te servirá para que tú mismo midas los conocimientos adquiridos. I.

En los siguientes incisos, escribe dentro del paréntesis la letra V o F, para indicar si es verdadero o falso el planteamiento propuesto.

a)

El escalímetro, es una regla que se utiliza para trazar líneas horizontales y verticales. ( ) Con las escuadras podemos trazar líneas con diferentes ángulos. ( ) Las líneas de acotación y referencia son paralelas entre sí. ( ). La línea de acotación generalmente es paralela a la superficie por acotar.( ) La cota indica la longitud de un segmento. ( ) El lápiz 7B, es mucho más duro que el 9H. ( )

b) c) d) e) f) II.

A continuación, en un formato A4, divide el área de trabajo en cuatro partes iguales. Dibuja en cada espacio lo orientado a continuación.

a) En la división superior del lado izquierdo, dibuja líneas horizontales inclinando el lápiz a la derecha y, dibuja las líneas de izquierda a derecha y, desplázate de arriba hacia abajo dejando una separación entre línea de unos 5 mm. Si eres zurdo, invierte el procedimiento, inclina el lápiz a tu izquierda y dibuja las líneas de derecha a izquierda. b) En la división inferior del lado izquierdo, traza líneas verticales, para ello, inclina el lápiz alejándolo de ti, es decir, hacia la parte superior y traza las líneas de arriba hacia abajo con desplazamiento de izquierda a derecha dejando una separación entre línea de aproximadamente unos 5 mm. c) En la división superior del lado derecho, traza líneas inclinadas con un ángulo de 45º aproximadamente, para ello, inclina el lápiz y traza las líneas de izquierda a derecha y te desplaza hacia abajo, recuerda dejar la separación entre línea de aproximadamente unos 5 mm. III.

En la división del lado inferior derecho. Dibuja tres círculos con la ayuda de una compas, el radio de cada circulo es: r1= 1cn, r2= 1.5 cm y r3= 2cm. A continuación dibuja un cuadrado circundante a la circunferencia como se muestra en la figura.

39

UNIDAD II. DIBUJO DE FIGURAS GEOMETRICAS Objetivos Específicos: 1) Dibujar figuras geométricas aplicando los procedimientos del trazo geométrico en formatos normalizados. 2) Acotar vistas principales de figuras geométricas tomando en cuenta el sistema de representación normalizado 1.Croquización Un croquis, es un tipo de dibujo técnico realizado a mano alzada, que requiere de proporción pero no de precisión. Cuando se croquiza, se debe observar o conocer bien la pieza u objeto, el observador debe ponerse en el mejor ángulo para dibujar, el dibujo debe ser claro, conciso y completo, debe contener todos los datos necesarios para definir totalmente la pieza u objeto. Al hacer el dibujo a mano alzada, lógicamente no se emplea escala alguna, no obstante, se debe guardar en lo posible, la proporción en las medidas. Serán las cotas que posteriormente se coloquen, las que definan las medidas exactas. El uso del croquis, proporciona el soporte necesario para desarrollar las primeras fases del diseño, en las cuales es necesario la capacidad de expresar nuestro pensamiento de una forma rápida. La croquización, es una de las herramientas fundamental para los arquitectos, ingenieros y técnicos; 1.1. Pasos para la Elaboración de Croquis Para realizar un croquis, se requiere de los siguientes materiales: 1) Una hoja de papel blanco y liso, aunque algunas veces se recomienda utilizar papel cuadriculado que ayuda a guardar las proporciones. 2) Un lápiz de dureza media, para el trazado de aristas y contornos vistos, se puede utilizar al final, un lapicero de mina más blanda. 3) Goma o borrador blando “de leche”, que es el recomendado para el dibujo técnico. 4) Para medir, puedes usar cualquier instrumento básico de medición, desde una cinta métrica, regla, escuadra, transportador etc. 5) Análisis de la pieza a croquizar: Se debe hacer una observación visual, un estudio de la posiciones de equilibrio y de trabajo, también se debe hacer el estudio de las funciones de la pieza. Tomarse el tiempo necesario para comprenderla. 40

6) Elección de las vistas o del tipo de perspectiva: Se eligen las vistas principales, los cortes y las vistas auxiliares necesarios. Si se necesita una visión tridimensional, se decidirá el tipo de perspectiva más conveniente.

1.2. Trazado y Ejecución del Croquis Se debe seguir un orden para que las vistas queden centradas y proporcionadas. 1º Comenzar, dibujando los ejes de simetría de las vistas, si los hubiera. Si se trata de una perspectiva, dibujar el paralelepípedo que contenga a la pieza, después, dibujar ejes y planos de simetría. Figura 1. Pieza a croquizar

2º Dibujar en su posición las líneas de contorno principales, como se observa en la figura 2.

Trazado de la línea de eje principal

3º Marcar las dimensiones principales de las vistas. 4º Dibujar el resto de los ejes de taladrado ‘perforación’, formas curvas, etc. Como se muestra en la figura 3.

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Trazado de eje de perforación

5º Completar el croquis, con el resto de líneas, de contorno e interiores. Se deben dibujar con claridad las formas, enlaces, redondeos, etc. que definen claramente la pieza. Dibuja siempre un croquis empleando líneas finas, diferenciando los grosores, al final, utiliza líneas gruesas para representar los bordes de la pieza u objeto, como se observa en la figura 4.

. Croquizado de una pieza.

2.

Construcción de Figuras Geométricas Sólidas

Recuerda que la geometría, como disciplina, distingue componentes tales como el plano, el punto, la línea (recta, curva, quebrada), la superficie, el segmento y otros de cuya combinación nacen todas las figuras geométricas. Tabla 1. Si observas a tú alrededor, el patio de tu escuela, la cancha de fútbol, los muebles de tu casa, o una tuerca etc. Encontraras innumerables ejemplos en donde se pueden apreciar figuras geométricas. Una figura geométrica (también se la puede denominar lugar geométrico) corresponde a un espacio cerrado por líneas o por superficies. Las figuras geométricas de lados rectos se denominan ¨Polígonos¨ y, las figuras de lados curvos se denominan círculo y circunferencia y corresponden también a polígonos. Tabla 1. Ejemplos de figuras geométricas

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Es importante que recuerdes que las formas sólidas o tridimensionales corresponden a los cuerpos geométricos y se denominan ¨Poliedros¨, como el cubo y la pirámide, y a los cuerpos redondos, como la esfera y el cilindro. Según las características de las figuras geométricas (polígonos), se pueden establecer varias clasificaciones. Según la medida de sus lados y ángulos, los polígonos pueden ser regulares e irregulares. Un polígono es “Regular”, si todos sus lados poseen la misma longitud y, si todos sus ángulos son iguales como se observa en la figura 5.

Polígonos regulares

Un polígono es “Irregular”, si todos sus lados tienen longitudes diferentes al igual que la medida de sus ángulos. Como se observa en la figura 6.

Polígonos irregulares.

De acuerdo con sus ángulos interiores, los polígonos pueden ser convexos y cóncavos. Un polígono es convexo, cuando todos sus ángulos interiores son menores a 180 o. Y un polígono es cóncavo, si tiene al menos un ángulo interior mayor de 180 o. Una figura geométrica sólida, es aquella figura que tiene tres dimensiones principales: ancho, alto y profundidad, como se observa en la figura 7.

Ejemplos de figuras geométricas sólidas

3. Vistas de Figuras Geométricas Antes que inicies a dibujar una figura o un isométrico, es necesario que leas, y comprendas los procedimientos descritos a continuación

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1) Inicia con el trazado de los ejes principales, recuerda que para un isométrico, se trazan líneas con ángulos de 30, 90 y 150 grados. 2) Dibuja una caja contenedora del objeto dentro de la cual se va a dibujar la figura geométrica o el isométrico. Las dimensiones de ancho, alto y profundidad de la caja se marcan sobre los ejes y luego se bija la caja. Esta delimitación es importante para asegurarse que el objeto tenga un significado físico, tal forma que no permita que ningún punto, línea o plano quede fuera.

El dibujo se debe ir formando punto por punto mediante el trazado de líneas auxiliares, las que a su vez, van formando los planos que definen el objeto. 3) Cuando se dibujan líneas y planos principales (paralelos a los ejes y vistas principales), se deben medir sobre los ejes principales ó sobre líneas paralelas a ellos como se muestra en la figura 8. Observa los puntos indicados como 1,2 y 3,4 definen un plano cuadrado horizontal que se ubica en el vértice superior izquierdo de la caja. Dibujo de un plano horizontal

4) Luego se dibuja otro plano, buscando las líneas y puntos que lo conforman. En la figura 9, se observa cómo se dibuja el plano inclinado 2,4 y 5,6. Para su dibujo, es necesario trazar líneas finas para unir los puntos 2, 5 y 4, 6. Observa que es necesario emplear líneas de construcción para encontrar los puntos 5 y 6.

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Dibujo de un plano inclinado

5) Las líneas inclinadas y los planos inclinados, se deben encontrar midiendo sus puntos de intersección con los ejes principales ó líneas paralelas a ellos. Hay que recordar que solamente en los isométricos, las líneas son paralela a los ejes principales, cualquier línea inclinada u oblicua se deforma de tal manera que no puede ser medida correctamente, por eso es necesario encontrarlas en forma directa como se observa en el plano oblicuo conformado por los puntos 7, 8 y 9 de la figura 10.

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Trazado de

un plano oblicuo

6) Se continua dibujando y trazando cada uno de los planos, hasta obtener todo el objeto sólido. Al finalizar quedaran muchas líneas las cuales se deben borrar para darle calidad al dibujo y se debe de resaltar las líneas o aristas visibles del objeto. Figura 11. Las líneas y planos ocultos usualmente no se dibujan en los isométricos, ya que este es un dibujo de finalidad ilustrativa.

Isométrico o solido terminado

A continuación en la tabla 2, se muestran varias figuras isométricas sólidas.

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Tabla 2. Figuras isométricas solidas

Figuras geométricas sólidas

Las figura 12-1, muestra un prisma rectangular; 12-2 un cono; 12-3 un prisma pentagonal; 12-4 una pirámide triangular; 12-5 una pirámide cuadrangular; 12-6 un cilindro; 12-7 un prisma triangular y, 12-8 muestra una pirámide pentagonal. EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN

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Lee cada uno de los siguientes enunciados y realiza lo solicitado. Haga uso de los instrumentos de dibujo que consideres son necesarios. Recuerda siempre tener a mano una toalla para limpiar tus instrumentos, trabaja de manera ordenada y concentrada. 1) Dadas las siguientes vistas, construye en un formato normalizado A3, el sólido utilizando la proyección isométrica. Pon al máximo tu imaginación, cuando hayas construido la figura, compara con la de tus compañeros de clase o preséntaselo a tu instructor/a.

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2) En las figuras isométricas a y b, dibuja en un formato A3, las vistas principales de uno de los isométrico y, acota las vistas empleando el sistema de acotación que consideres más apropiado. Recuerda siempre de trabajar de manera concentrada y ordenada. Compara tu respuesta con la de tus compañeros.

Fig. a.

Fig. b.

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UNIDAD III. PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACION DE PLANOS ELECTRICOS. Objetivos Específicos: 1) Identificar símbolos eléctricos según norma de representación utilizada en la elaboración de diagramas. 2) Analizar diagramas de instalaciones eléctricas utilizados en las instalaciones residenciales e industriales según norma empleada. 3) Describir el proceso sistemático de elaboración de planos eléctricos, según el sistema de representación normalizado en formatos establecidos. 1. Procedimiento para el Diseño de Planos Eléctricos Para elaborar planos de instalaciones eléctricas, independientemente de su tipo, se puede partir de dos formas diferentes. El primer método, es cuando se iniciara una obra civil desde cero, para ello es necesario realizar entrevistas con el o los propietarios de la instalación, con el objetivo reconocer el tipo de actividades realizar en la instalación, hábitos, requerimientos, usos, futuros, cuantificar o inventariar los equipos o cargas que se vayan a instalar y, cómo es la operación de esos equipos y la edificación en general, esto logra establecer en primera instancia los requerimientos de la instalación eléctrica. Por otra parte, una vez realizado esto, se procede a verificar la disponibilidad y accesibilidad al servicio eléctrico, en el lugar o zona donde se emprende el proyecto. En caso de no existir el acceso, se debe consultar a la empresa distribuidora eléctrica, la viabilidad de obtener el suministro de acuerdo a la demanda de potencia eléctrica de la instalación. En cualquier instalación eléctrica, independientemente del tipo o complejidad, es importante, mantener un contacto desde el nivel de proyecto hasta la construcción, con el arquitecto diseñador de la obra, ingenieros civiles, ingenieros electicos, técnicos electricistas, etc., para lograr ubicar en el mismo todas las necesidades de servicio eléctrico, tales como: equipos de iluminación, tomas generales o especiales, equipos de aire acondicionado, ascensores, escaleras mecánicas, montacargas, bombas para diferentes usos, puertas eléctricas, ventilación forzada, cargas de refrigeración, equipos de computación y oficina, etc. El paso siguiente será la localización en planos, de las cargas de iluminación y tomacorrientes. Previamente a la disposición de puntos de iluminación, se realizarán los cálculos luminotécnicos para lograr un nivel de iluminación adecuado en todos los ambientes. Se ubicarán las cargas eléctricas espacialmente en los planos de arquitectura y luego se dimensionarán los circuitos ramales hasta los paneles o tableros correspondientes, considerando la capacidad de los cables de acometida y la caída de tensión del circuito. 50

A través de estudios de carga por panel, se irá estimando la carga para dimensionar cada alimentador de los tableros y transformadores aguas arriba, hasta llegar a la acometida principal. Finalmente vendrán las especificaciones del proyecto y los costos del mismo. El segundo método, es cuando la instalación eléctrica ya fue realizada y, es necesario dibujar el plano eléctrico de la misma, para ello, es necesario recorrer todos los sitios de la instalación y dibujar el croquis de la planta arquitectónica; luego, se ubica las cargas en la planta arquitectónica empleando los símbolos correspondientes; seguidamente, con la ayuda de un multímetro, se identifican desde el panel de distribución, los circuitos de alimentación o de tomacorriente y se traza cada circuito identificado. En el caso de los circuitos de iluminación artificial interior y exterior, se pueden encender todas las luminarias y luego desconecta uno a uno los circuitos pendientes por identificar. Cuando se han identificado las luminarias que se apagan, se deberá dibujar cada circuito de alumbrado.

Croquis de la instalación eléctrica de una casa residencial

Este método, aparentemente es sencillo cuando la instalación es pequeña, pero se torna complejo, cuando la instalación eléctrica es de grandes proporciones. Para su ejecución se requiere de una buena planificación y coordinación de todo el equipo de trabajo. En resumen y en forma muy general, las partes de un proyecto de canalizaciones o instalaciones eléctricas son: 

Los cálculos de iluminación: corresponden a todos los estudios y resultados de este para proveer de iluminación artificial interna y externa de la instalación.

51

 

Los cálculos eléctricos: se refiere al dimensionamiento correcto de los conductores y elementos pertenecientes a los circuitos ramales. Estudio de las cargas: con el estudio de las cargas, se logra obtener la demanda requerida para el cálculo y selección de las características del panel general y la protección general asociada, además, de la acometida. Generalmente se apoya en el uso de tablas de censo y distribución de la carga de cada panel a instalar. Para la elaboración de este estudio, es vital realizar completamente los cálculos anteriores.



Los sistemas de señalizaciones y comunicación: pueden ir desde lo más sencillo hasta los más complejo, en función del tipo de instalación que se emprenda, pero para ello se requiere de un completo asesoramiento de los requerimientos por parte del usuario de los equipos a instalar, es muy común en este aspecto que sirvan de ayuda proyectos previamente realizados en la misma rama.



Las especificaciones generales y especificaciones de construcción: se refiere al establecimiento completo de las características y especificaciones de todo y cada uno de los materiales, accesorios y herrajes que compondrán la instalación (canalizaciones, cables, paneles, transformadores y protecciones, pruebas a realizar, etc.).



Los cálculos métricos y partidas de obra: constituyen la cuantificación de los materiales, equipos y, puntos a instalar. Este paso, es el punto de partida para los estudios económicos de la instalación eléctrica (estimados de costos y preparación de paquetes de licitación u oferta de construcción).



Los planos: son el punto de comienzo y final del proyecto. Hito de comienzo, ya que se deben conocer por completo las obras civiles que se pretenden abastecer de servicio eléctrico, para ellos se han de disponer de planos de plantas, cortes, y fachadas.



La memoria descriptiva: debe ser elaborada con palabras muy sencillas, la misma debe corresponder a un resumen del proceso de observación y diagnóstico, en el cual se describen las especificaciones generales de la instalación eléctrica. Es común que se dibujen los planos en escalas de 1:50, 1:75 ó 1:100 dependiendo de la envergadura de la obra. En los planos se ha de plasmar gran parte del trabajo del proyectista, como la ubicación y forma de alimentación de cada carga, además de otras informaciones importantes. 2. Símbolos Eléctricos Residenciales Aparentemente, diseñar o dibujar un plano eléctrico se ve como algo simple, sin embargo, su diseño presenta un cierto grado de dificultad especialmente cuando se elaboran planos eléctricos para edificaciones como centros comerciales, instalaciones industriales, hospitales, proyectos residenciales etc., debido, entre otras razones, a los símbolos empleados y, a la forma de expresar como ha de realizarse el montaje, sobre el formato de papel que suele utilizarse para su representación. Si a esto se une que con frecuencia se confía en la experiencia de los profesionales diseñadores, se observa 52

que estos planos no expresan debidamente el trabajo a realizar en la práctica, por esa razón, durante el montaje eléctrico, se realizan ciertas enmiendas que no son vistas por el diseñador. Sin embargo se debe tener en cuenta que la responsabilidad de la buena realización y del correcto funcionamiento de la instalación eléctrica, recae sobre el diseñador y posteriormente sobre la persona que dirige la obra, y no sobre el que la construye, máxime cuando éste no cuenta con el documento que le indique la forma de realizarla. Se entiende por instalación eléctrica, al conjunto integrado por canalizaciones, estructuras, conductores, accesorios y dispositivos que permiten el suministro de energía eléctrica desde las centrales generadoras hasta el centro de consumo, para alimentar a las máquinas y aparatos que la demanden para su funcionamiento. Para que una instalación eléctrica sea considerada como segura y eficiente, se requiere que los productos empleados en ella, estén aprobados por las autoridades competentes, que esté diseñada para las tensiones nominales de operación, que los conductores y sus aislamientos cumplan con lo especificado, que se considere el uso que se dará a la instalación y el tipo de ambiente en que se encontrará. Las instalaciones eléctricas, por norma, deben de partir a través de un proyecto por medio de un plano de instalaciones eléctricas, como el que se muestra en la figura 2, en donde se ubican todas las salidas, apagadores, contactos, luminarias, etc., representados por medio de símbolos para un mejor entendimiento esquemático.

Plano eléctrico domiciliar

Se denomina Simbología Eléctrica a la representación gráfica que se realiza de cada elemento de un circuito o instalación eléctrica. A continuación en las siguientes páginas, se presentan la simbología eléctrica normalizada de ciertos dispositivos utilizados en las instalaciones eléctricas domiciliares, en las tablas, se incluyen los símbolos unifilares, multifilares y, las condiciones específicas de instalación.

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3.Tabla con Simbología Americanos

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4.Tablas con Simbología Según Norma DIN

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Ejemplos de llenado de una tabla de leyenda Símbolo

Significado Corriente continua Corriente alterna Símbolo para identificar aparatos y máquinas que utilizan indiferentemente corriente alterna o continua Corriente alterna de m fases y frecuencia f Corriente alterna trifásica, 60 Hz, 220 V, Corriente continua, 3 conductores incluyendo el neutro. Polaridad positiva Polaridad negativa Tierra Conexión a masa Conexión de masa a tierra Falla

5. Tipos de Diagramas y Esquemas Eléctricos 5.1 Diagrama de Bloque Un sistema de control puede tener varios componentes. Para mostrar las funciones que lleva a cabo cada componente en la ingeniería de control, por lo general se usa una representación denominada diagrama de bloques. Un diagrama de bloques de un sistema es una representación gráfica de las funciones que lleva a cabo cada componente. Tal diagrama muestra las relaciones existentes entre los diversos componentes. En un diagrama de bloques se enlazan una con otra todas las variables del sistema, mediante bloques funcionales. El bloque funcional o simplemente bloque es un símbolo para representar la operación matemática que sobre la señal de entrada hace el bloque para producir la salida.

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La figura 3, muestra un elemento del diagrama de bloques. La punta de flecha que señala el bloque indica la entrada, y la punta de flecha que se aleja del bloque representa la salida. Tales flechas se conocen como señales. Diagrama en bloque

Observa que las dimensiones de la señal de salida del bloque son las dimensiones de la señal de entrada multiplicadas por las dimensiones de la función de transferencia en el bloque. Un diagrama de bloques contiene información relacionada con el comportamiento dinámico, pero no incluye información de la construcción física del sistema. En consecuencia, muchos sistemas diferentes y no relacionados pueden representarse mediante el mismo diagrama de bloques. 5.2. Diagrama Pictórico Un diagrama pictórico, es un tipo de dibujo realista que muestra la apariencia física de sus elementos los mismos como se observa en la figura 4. Se ha este tipo de diagramas para simplificar el aprendizaje, puesto que no son necesarios conocimientos especiales para comprenderlos. técnico casi nunca hace uso de este tipo de diagramas en su trabajo.

de un circuito eléctrico y la interconexión de usado Un

. Diagrama pictórico

5.3. Diagrama Esquemático El diagrama esquemático es rápido y sencillo (figura elimina muchos problemas que presenta el pictórico. un diagrama esquemático, cualquier parte del circuito eléctrico se representa por un símbolo. Solo se muestran las partes del verdadero circuito, y no detalles como aislantes, ménsulas, soportes y herrajes. Una comparación de los tipos de diagramas hará ver la simplicidad de este último. Diagrama esquemático.

5.4. Diagrama Ilustrado

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5), En

be

Es un tipo de plano eléctrico que muestra la apariencia externa de cada componente en el circuito. Un diagrama ilustrado en pocas palabras, no es más que una fotografía de un circuito.

Diagrama ilustrado.

5.5. Diagrama Unifilar Un esquema o diagrama unifilar es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte de ella. El esquema unifilar se distingue de otros tipos de esquemas eléctricos en que el conjunto de conductores de un circuito se representa mediante una única línea, independientemente de la cantidad de dichos conductores.[1] Típicamente el esquema unifilar tiene una estructura de árbol. Los diagramas unifilares representan todas las partes que componen a un sistema de potencia de modo gráfico, completo, tomando en cuenta las conexiones que hay entre ellos, para lograr así la forma una visualización completa del sistema de la forma más sencilla. Ya que un sistema trifásico balanceado siempre se resuelve como un circuito equivalente monofásico, o por fase, compuesto de una de las tres líneas y un neutro de retorno, es rara vez necesario mostrar más de una fase y el neutro de retorno cuando se dibuja un diagrama del circuito. Muchas veces el diagrama se simplifica aún más al omitir el neutro del circuito e indicar las partes que lo componen mediante símbolos estándar en lugar de sus circuitos equivalentes. No se muestran los parámetros del circuito, y las líneas de trasmisión se representan por una sola línea entre dos terminales. A este diagrama simplificado de un sistema eléctrico se te llama diagrama unifilar o de una línea. Éste indica, por una sola línea y por símbolos estándar, cómo se conectan las líneas de transmisión con los aparatos asociados de un sistema eléctrico.

Diagrama unifilar

5.6. Diagrama Combinado 69

Es un tipo de plano eléctrico que combina dos o más tipos de planos eléctricos en uno solo. 5.7.Diagrama Cableado “Coherente o de Representación Multifilar’’ Es el más detallado de los planos eléctricos, ya que muestra la relación de todos los componentes del circuito, así como la información necesaria para cablear el circuito, como se observa en la Figura 8.

Diagrama cableado de circuitos de entrada y salida de un PLC

Tiene la ventaja de representar todos los dispositivos del circuito o instalación por medio de sus símbolos normalizados, así como también, muestra la conexión entre todos ellos, especificando capa punto de conexión por medio de un punto. En la figura 9a, muestra la conexión de un tomacorriente e interruptor combinado y la conexión paralela de un tomacorriente, esta conexión es típica en baño ubicado dormitorio. La figura 9b, muestra la conexión para el encendido de una lámpara incandescente.

Conexión de tomacorriente e interruptor combinado.

.

Esquema de conexiones de una lámpara.

5.8. Diagrama en Escalera 70

Un diagrama escalera, es un esquema eléctrico estandarizado que emplea símbolos para describir la lógica de un circuito eléctrico de control. En algunos casos, los diagramas escalera son considerados como las instrucciones para el alambrado de los circuitos de control. Figura 10. Es llamado diagrama escalera, debido a que los dispositivos del circuito, están conectados en paralelo a través de dos línea de DC ó de AC lo cual, todo en conjunto se asemeja a una escalera, cada conexión en paralelo, es un escalón de la escalera. . Diagrama escalara, sistema americano

La interpretación de un diagrama escalera, se realiza de izquierda a derecha y generalmente de arriba hacia abajo. En cada rama se analiza la conexión de los elementos de entrada y los contactos de los elementos de control y, se determina qué condiciones hacen que la salida sea o no energizada. 5.9. Diagrama Explicativo de Emplazamiento “Arquitectónico” El esquema arquitectónico o explicativo de emplazamiento, define la ubicación física de los principales componentes de la instalación eléctrica. Esta información es especialmente útil para el técnico en la fase del cableado, pues permite coordinar la obra eléctrica con otros trabajos en el seno de un proyecto, como por ejemplo y significativamente la obra civil. Figura 11.

Esquema explicativo de emplazamiento.

El esquema arquitectónico en una representación a escala, de la vista superior o vista de planta de las obras civiles. El plano eléctrico consiste en representar los elementos que conformaran la instalación sobre el plano arquitectónico. EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN 71

I. Responde las siguientes preguntas. 1) ¿Qué es un símbolo eléctrico? 2) ¿Qué es un Diagrama en eléctrico? 3) ¿Qué es un Plano eléctrico 4) ¿Qué es un Diagrama en unifilar? 5) ¿Explique las ventajas del diagrama de representación cableado o coherente?. II. En la siguiente tabla, dibuja en la columna de la derecha, el símbolo del dispositivo que se menciona en la columna de la izquierda. Emplea cualquier norma, compara tu respuesta con las de tus compañeros. Americana

Dispositivo Interruptor sencillo

Toma corriente doble polarizado

Lámpara fluorescente

Interruptor conmutado

Panel general o de fuerza

Panel de distribución

Línea bajo piso

UNIDAD IV. DIBUJO DE PLANOS ELECTRICOS RESIDENCIALES Objetivos Específicos: 72

1) Dibujar planos eléctricos residenciales, teniendo en cuenta los tipos de esquemas eléctricos y las normas de representación de aparatos y equipos. 2) Interpreta planos arquitectónicos de instalaciones eléctricas residenciales, según la cantidad de circuitos y su ubicación, aplicando normas de representación establecidas. 1. Dibujo de Planos Eléctricos Residenciales Toda instalación eléctrica independientemente del tipo, recuerda, debe contar con un diseño, el cual como mínimo tendrá las memorias de cálculo de conductores y protecciones, los diagramas unifilares, cálculo de transformador (si se requiere), cálculo del sistema de puesta a tierra (si se requiere), distancias de seguridad, cálculo mecánico de estructuras (cuando se requiera) evaluación del nivel de riesgo por rayos y planos de construcción; tales documentos deben ser revisados y firmados por profesionales competentes de acuerdo con sus matrículas profesionales que los faculten para el diseño. En este módulo no abordaremos tales cálculos, sino, que nos concentraremos en el dibujo de pequeños planos de instalaciones residenciales que contienen pequeñas cargas tales como: lámparas fluorescentes, bombillas incandescentes, tomacorrientes, salidas especiales para alimentación de estufas, planchas, lavadora, refrigeradora, entre otras. La distribución de estos elementos en el plano de la instalación, dependen, de las necesidades del usuario ó del criterio de la empresa urbanizadora, sin embargo todo debe estar apegado a lo establecido por el código de instalaciones eléctricas de Nicaragua “CIEN”. 2. Disposiciones Generales Para iniciar el diseño de las instalaciones eléctricas es indispensable contar con una copia del plano arquitectónico de la residencial, centro comercial, etc. En el cual debes observar y analizar cuidadosamente, la escala de construcción, ubicación de baños, cocina, dormitorios o alcobas, sala, comedor, garaje, ubicación de puertas y la dirección de apertura, ubicaciones de ventanas, ubicación de columnas, altura del edificio, posición de la escaleras, clases de paredes o muros y la forma del techos. Luego se dibuja el plano básico, calcando el plano arquitectónico, sin incluir los detalles de: dimensiones, simbología hidráulica y sanitaria, clases de materiales usados en techos y pisos, etc. 3. Plano de Instalación Eléctrica Es el plano básico a escala, en el cual se deben dibujar a través de símbolos, todos los elementos que formar parte del plano tales como:   

Panel eléctrico Circuitos de alumbrado interno Circuitos de alumbrado exterior 73

      

Circuitos de tomacorriente general Circuitos de tomacorrientes especiales (Lavadora, refrigerado, ducha, área de plancha etc.). Circuito de timbre Circuito de emergencia Salidas para teléfonos e internet Salidas para señal de televisión Citófono El plano, debe ser dibujado en el formato adecuado y conforme a la escala con que se dibujó la planta arquitectónica. El contenido plano, debe estar distribuido como se muestra en la figura 1.

Ubicación de

Área el calado (dibujo) del plano de la instalación eléctrica. Según el tamaño del edificio, los circuitos de ilumi

Áre

Área para la es

Área para dibujar el diagrama unifilar de la instalac

Distribución del contenido del plano.

La leyenda, es un cuadro donde se presenta los símbolos empleados en el plano con su respectivo significado. Las especificaciones técnicas, son las recomendaciones que tiene que tener en cuenta la persona que realizará la instalación eléctrica para lograr un funcionamiento correcto y óptimo de las instalaciones, como por ejemplo, se indica la altura del panel, tomas, marca y modelo, características de los conductores etc.

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Ejemplo de tabla de leyenda

Notas generales y especificación de una instalación eléctrica . Ejemplo de tabla de balance de carga

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Es importante tener presente, que en una instalación eléctrica la carga total instalada o existente, no se utiliza toda al mismo tiempo, por lo que es necesario establecer un factor que ajuste dicha carga a un valor real de consumo (carga real), para ello se emplea lo que se conoce como “El Factor de Demanda”, que define la relación entre la demanda de corriente máxima de la instalación eléctrica y la carga total conectada. Este factor se utiliza para calcular el calibre del alimentador principal de la instalación, y se expresa en un valor porcentual del total de la potencia en kw instalada. Recuerda que en este módulo no se aborda el tema de cálculo.

En los siguientes dibujos de planta arquitectónica, elabora el respectivo plano eléctrico tomando en consideración todo lo aprendo hasta el momento.

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Planta arquitectónica de una casa residencial

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Planta arquitectónica de una casa residencial

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6b. Planta arquitectónica de una casa residencial con sus dimensiones

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Planta arquitectónica de una casa residencial acotada

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Planta arquitectónica de una casa residencial con dimensiones reales.

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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN La autoevaluación de esta unidad será a partir de la realización práctica de los planos según considere el instructor

UNIDAD V. DIBUJO DE PLANOS ELECTRICOS INDUSTRIALES Objetivos Específicos: 1) Dibujar planos eléctricos industriales, teniendo en cuenta los tipos de esquemas eléctricos y las normas de representación de aparatos y equipos. 2) Interpreta planos eléctricos industriales, según el sistema de representación. 1. Símbolos Es la representación por medio de figuras para el caso de símbolos gráficos y con letras y números para el caso de símbolo literales, que permiten transmitir conceptos de máquinas, aparatos y elementos usados en la automatización eléctrica. Mediante los símbolos normalizados se crea un nuevo sistema de comunicación internacional para ser usado profesionales en la tecnología. 1,1 Símbolos Gráficos Es la representación por medio de figuras, de máquinas o partes de una máquina, elementos de mando, auxiliares de mando, aparatos de medida, de protección y señalización, etc. A continuación en la figura 1, se muestran algunos ejemplos.

Ejemplo de símbolo gráfico

1.2 Símbolos Literales Es la combinación de letras y números que se utilizan para lograr una completa identificación de los elementos que intervienen en el esquema y que van colocados a los lados de cada una de ellos, como se muestra en la Figura 2. 82

Índice

Marca O Etiqueta

Símbolos literales.

1.3 Trazos Son las representaciones de conductores que indican las conexiones eléctricas entre los diferentes elementos que intervienen en el circuito. En la figura 3, podemos observar un esquema de mando para el arranque directo de un motor dónde se emplean los símbolos gráficos, literales y los trazos los cuales interconectan a los diferentes dispositivos.

Trazos en circuito de mando

2. Símbolos Normalizados Según IEC / DIN / ANSI. Como se mencionó anteriormente, los símbolos normalizados permite una comunicación a nivel internacional entre las personas que desarrollan proyectos y ejecutan montaje de instalaciones de máquinas y equipos. Por consiguiente, para que un fabricante de una máquina o equipo transmita a sus clientes la forma como debe instalarse y realizar el diagnóstico de fallas, es necesario entregar los planos de montaje e instalación de estos equipos, por su puesto, tienen que estar desarrollados utilizando la simbología normalizada, de tal forma que pueda ser entendido por cualquier ingeniero ó técnico sin interesar el país ni idioma de origen, de allí la explicación de la comunicación mediante símbolos. Existen varias normas a nivel internacional, que han sido desarrolladas por países industrializados, especialmente, en aquellos lugares donde la tecnología ha desarrollado aceleradamente, tales como: Alemania, Estados Unidos, Francia, Suecia, España, etc. Así también, con el objeto de uniformizar las simbologías, se ha establecido una norma internacional denominada IEC, donde colaboran las principales naciones industrializadas. 83

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3. Características de Dibujo de Esquemas de Mando y Fuerza Los esquemas de mando o de control y el esquema de fuerza, deben cumplir con las siguientes características: 1)

Un esquema debe ser dibujado, en forma tal, que pueda ser interpretado por cualquier técnico especializado en él tema. Para ello, es necesario que se indiquen claramente los circuitos de que está compuesto, así como su ciclo de funcionamiento.

2)

Los esquemas se deben de dibujar siempre en estado de reposo, es decir, considerando que todos los elementos tales como contactores, relé, electroválvulas (solenoide) etc., se encuentren des energizados. Una vez dibujado el esquema de potencia (fuerza) y el de funcionamiento (mando), debe hacerse el correspondiente esquema de interconexión (cableado), en el cual se vea con toda claridad, la forma en que debe realizarse el conexionado de los elementos exteriores (red de alimentación, motores, elementos de mando y señalización, etc.) con los elementos internos del gabinete o armario de control.

3)

4)

Los esquemas, deben servir para ensayar y simular las condiciones reales de funcionamiento de una máquina o actuador, igualmente, es una valiosa ayuda para el mantenimiento del equipo, o bien, para la localización de posibles fallas, daños que permitan proceder a su respectiva corrección o reparación. 4. Aspectos Prácticos para su Realización Se acostumbra representar en el mismo plano, aunque en forma separada, los esquemas de potencia (fuerza) y de mando, por cuanto son esquemas complementarios, donde a cada esquema de mando le corresponde un esquema de potencia. Las líneas de alimentación pueden ser dos o más para el esquema de mando y depende de las características de tensión que trabajen las bobinas, elementos de señalización, sensores, o los demás elementos auxiliares de mando que necesitan ser energizados. Las líneas de alimentación para el esquema de potencia son tres, solo para el caso de motores monofásico son dos. Para el caso de la línea de protección a tierra, esta se dibuja por medio de un símbolo unido a la carcasa del motor. Según la norma DIN, las líneas verticales, representan cada una de ellas, un circuito parcial completo. Según la norma NEMA estos circuitos se representan por medio de líneas horizontales (diagrama tipo escalera). Debido a que en el esquema de funcionamiento, los componentes de un mismo elemento o aparato se encuentran por lo general separados entre sí, encontrándose precisamente situados sobre la línea vertical u horizontal donde deben realizar una función específica, es necesario identificar a todos ellos con la misma marca (Letra) del 95

aparato al cual pertenecen y ha de usarse también la misma para el circuito de potencia. Por ejemplo, si un contactor se marca su bobina como KM1, todos los contactos empleados tanto en el circuito de fuerza, como en el de mando, deben poseer la misma marca. Los contactos equivalentes de los diferentes elementos de control (contactos NO y NC), deben representarse siempre en un mismo sentido, el de reposo, (o sea considerando que el aparato esta des energizado) para evitar falsas interpretaciones. Todos los contactos instantáneos que van precedidos de la misma marca, cambian de posición simultáneamente. Se exceptúan los contactos temporizados, los cuales se abren o cierran una vez haya transcurrido el tiempo establecido para que se produzca su accionamiento. La representación de los circuitos que configuran el esquema de mando debe ser hecha, siempre que sea posible, siguiendo una sucesión lógica de maniobra. La posición de los distintos elementos que intervienen en el esquema de control y de potencia, se deben dibujar en posición de reposo, por lo cual, debe cuidarse que en este estado, todos los circuitos estén abiertos. Por motivos de seguridad, se recomienda, que una de las líneas de alimentación del circuito de mando, se una directamente y sin intercalación de elemento alguno, a la salida de las partes que constituyen cargas (bobinas, pilotos, temporizadores, etc.). El resto de elementos de control (pulsadores, contactos auxiliares, interruptores de posición, contactos temporizados, etc.) se ubican entre la otra línea de alimentación y la entrada de los elementos que constituyen una carga, señalados anteriormente. Una vez realizado el esquema de funcionamiento, es aconsejable numerar todos los circuitos que lo componen (cada vertical u horizontal equivale a un circuito), para consignar en la parte inferior (según norma DIN) o izquierda (según norma NEMA) aquellos que contengan bobinas y por consiguiente accionan algún contactor en otro circuito, cuántos contactos auxiliares abiertos o cerrados accionan, y en qué circuitos están ubicados. Esta información será de gran utilidad para seleccionar el dispositivo a emplear. Es conveniente colocar al pie del esquema, o en un lugar adecuado del mismo, una lista o leyenda de las convenciones y referencias empleadas, así como el ciclo de funcionamiento. Puede complementarse este punto especificando las características más resultantes de los mismos. En el caso de circuitos que se controlan desde varias estaciones o cajas de pulsadores, puede complementarse el esquema de funcionamiento, con un esquema adicional (esquema, multifilar para representar una parte o detalle del esquema de funcionamiento) que muestre la forma en que se conectan únicamente los pulsadores, a fin de facilitar el trabajo de montaje o instalación del circuito. 96

Finalmente, no olvidemos que las identificaciones puestas en los esquemas deben coincidir plenamente con las marcas e índices grabados o impresos en los aparatos.

Diagrama en representación Europea.

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Diagrama en Escalera representación americana (ANSI). Muestra la numeración de sus escalones y los contactor relacionados.

EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN 98

1) Dibuje en un formato A3 el circuito respectivo, tomando en consideración la representación simbólica ANSI. Descripción: Dibuje el circuito de control, que permite se energice la bobina del relevador R1, por medio del botón pulsador BP1. El relevador tiene contactos normalmente cerrados y normalmente abiertos también llamados R1. Si no presionamos BP1, la bobina del relevador no se energiza y el contacto normalmente abierto seguirá abierto y la lámpara verde LV que está conectada a este contacto permanecerá apagada; por otra parte, el contacto normalmente cerrado seguirá cerrado y la lámpara roja LR que está conectada a este contacto permanecerá encendida. Al presionar BP1, la bobina del relevador se energiza, los contactos normalmente abierto se cierran, uno de los contactos permitir que la bobina del relé se mantenga energizada y el otro, permite que la lámpara verde LV que está conectada a este contacto, se encienda; por otra parte, el contacto normalmente cerrado se abrirá y la lámpara roja LR que está conectada a este contacto se apagara. Esto permanecerá de esta manera, hasta que se presione el botón pulsador BP2 que es normalmente cerrado, el cuál interrumpirá la corriente que le llega al relevador uno y volverá a su estado inicial.

2) Dibuje en un formato A3 el circuito anterior, pero ahora toma en consideración la representación simbólica Europea.

UNIDAD VI. PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACION DE PLANOS ELECTRONICOS 99

Objetivos Específicos: 1) Identificar la simbología electrónica según su funcionamiento. 2) Analizar esquemas de conexiones electrónicas, según normas de representación funcional. 3) Describir el proceso sistemático de elaboración de planos electrónicos, atendiendo norma de representación electrónica establecidas. 1. Simbología Electrónica Básica (Normas: UNE 20-004-73 / CEI / DIN / IEC / ANSI).

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2. Procedimientos para Dibujar Planos Electrónicos

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En la electrónica, generalmente para el dibujo de circuitos electrónicos, normalmente se emplean ciertos programas o software destinados especialmente para dibujar y simular el funcionamiento de circuitos los circuitos. Estos programas, se limitan a enseñar los comandos de operación pero no traen incorporadas consideraciones y reglas de dibujo o diseño. A continuación, se describen ciertas reglas que se pueden aplicar tanto para dibujar circuitos electrónicos en formatos normalizado o utilizando algún programa de diseño. 1. Por razones de estética, distribución de espacio y facilidad para interconectar los dispositivos, se recomienda trazar sólo líneas horizontales y verticales con cierta separación para indicar las conexiones entre los componentes del circuito. 2. Se debe evitar, hasta donde sea posible, trazar líneas oblicuas para indicar conexión 3. En el caso de que dibujen en diferentes partes de un plano líneas oblicuas, todas deben tener el mismo ángulo de inclinación. 4. En el caso que haya cruce de líneas y existiese contacto eléctrico entre las líneas (nodo), se debe colocar un punto en el cruce como se muestra en la figura 1, que especifique conexión.

Punto de conexión

5. Si en el cruce de líneas no hay contacto eléctrico, las líneas en el dibujo se deben de dibujar como se observa en la figura 2.

Cruce de líneas.

6. En el caso que el circuito contiene varios puntos a tierra, se debe evitar el uso de muchas líneas de conexión a tierra, en su lugar se deberá utilizar un solo punto de conexión a tierra como se muestra en la figura 3. Fig. 3. Conexión a tierra. 6. Hasta donde sea posible, aunque no es estrictamente necesario, debe existir cierta correspondencia especial en la ubicación de los elementos en el plano respecto al dibujo pictórico o al dispositivo físico real (tarjeta electrónica). 104

7. No olvides la convención de los símbolos literales para los componentes del circuito, así como por ejemplo, R1, R2, R3, C1, C2, C3, L1, L2, Etc. 8. Cuando el circuito contenga dos o más componentes del mismo tipo, se deberá utilizar índices o sub índices.

9. Cuando el circuito no es muy complejo, se puede colocar los símbolos literales, con sus subíndices y sus respectivos valores al pie de cada dispositivo del circuito como se muestra en la figura 4. . símbolos literales, subíndices y sus respectivos valores

10. Cuando el circuito o plano sea muy complejo, se recomienda elaborar una tabla donde se especifique el valor y el código de cada componente que forma parte del circuito. 11. En los diagramas de bloques, solo se debe de escribir la función o el tipo de bloque funcional del circuito de donde proviene, no se recomienda dibujar allí el símbolo de los componentes, a menos que sean relevantes por sí mismo. Es importante conocer, que la electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia los fenómenos relacionados con el transporte (conducción) y control de la carga eléctrica (electrones) por medio materiales semiconductores y dispositivos pasivos y activos. La electrónica está dividida en dos grandes ramas, la electrónica analógica y la digital. La electrónica analógica es la parte de la electrónica que trabaja con variables continuas de tal forma que un pequeño cambio en alguna variable puede producir un gran cambio en el comportamiento del circuito. Por lo tanto, las variables son números reales, un ejemplo lo constituye un amplificador de señal de audio. Es por esta razón, que en la electrónica, se dibujan los circuitos empleando software, que permiten simular el funcionamiento de los mismos, y medir señales diversas.

EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN En la siguiente tabla, dibuje el símbolo de los dispositivos solicitado en la columna de la izquierda. 105

Nombre de componente

Símbolo

Transformador con núcleo de hierro

Diodo semiconductor

Diodo Zener

Transistor NPN

Transistor PNP

DIAC

SCR

Diodo Led

Puente Rectificador de Onda completa.

UNIDAD VII. DIBUJO DE PLANOS ELECTRONICOS ANALÓGICOS Y DIGITALES Objetivos Específicos:

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4) Identificar símbolos eléctricos según norma de representación utilizada en la elaboración de diagramas. 5) Analizar diagramas de instalaciones eléctricas utilizados en las instalaciones residenciales e industriales según norma empleada. 6) Describir el proceso sistemático de elaboración de planos eléctricos, según el sistema de representación normalizado en formatos establecidos. 1. Introducción La Electrónica digital es la parte de la Electrónica que trabaja con variables discretas, este hecho implica que un pequeño cambio en alguna de las variables del circuito (siempre que no cambie su valor discreto) no producirá un cambio apreciable en el comportamiento del circuito, es decir, el comportamiento del circuito no depende del valor exacto de la señal. 2. Símbolos de Compuertas Según Norma ANSI

3.

Símbolos de Compuertas Según Norma IEC

. 4Símbolos de Compuertas Según Norma NEMA

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  

La compuerta NOR está formada por una OR seguida de un Inversor. La compuerta NAND está conformada por una compuerta AND seguida de un Inversor La compuerta EXOR está compuesta de una compuerta AND con dos entradas, A y B donde A entra negada mediante un inversor y B entra sin negar.

. 5. Símbolos de Basculantes y Flip-Flop Según Norma ANSI / IEC

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6.Símbolos de Circuitos Lógicos

7.Símbolos de Display

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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN Dibuje el circuito correspondiente a un circuito lógico formado por 2 compuertas AND, conectadas en sus salidas a una sola compuerta EXOR,

Dibuje el equivalente de una compuerta NAND y un NOR a partir de compuertas and, OR e inversores

Dibuje los circuitos equivalentes de las compuertas EXOR y EXNOR

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GLOSARIO Perspectiva: La perspectiva es el arte que se dedica a la representación de objetos tridimensionales en una superficie bidimensional (plana) con la intención de recrear la posición relativa y profundidad de dichos objetos. La finalidad de la perspectiva es, por lo tanto, reproducir la forma y disposición con que los objetos aparecen a la vista. Punto de vista o modo de ver y considerar las cosas (ángulo, óptica). Arista: Segmento donde se encuentran dos caras de un sólido Vértice: Punto de intersección de dos o más lados (caras) Sólido: Figura del espacio que tienen tres dimensiones (largo, ancho, alto) Poliedro: Son las figuras del espacio cuyas superficies (caras) son todas planas y congruentes Base: Es el lado inferior de un sólido.

Paralelogramo: Figura que tienen 2 pares de lados paralelos tal como un cuadrado, rectángulo, rombo y romboide.

La ampacidad: se define como la corriente en amperes que un conductor puede conducir de manera continua bajo condiciones de uso (condiciones del medio circundante donde se instalan los cables) sin exceder su temperatura nominal. El estudio de ampacidad se refiere al cálculo de la elevación de la temperatura de los conductores en un sistema de cables en estado estacionario. Hito: s. m. 1) Poste de piedra u otra señal que se clava en el suelo y señala el límite de un terreno o indica la dirección o distancias de una vía o un camino. cipo, coto, mojón. 2) Acontecimiento muy importante y significativo en el desarrollo de un proceso o en la vida de una persona. Leyenda: Área o espacio del proyecto donde se listan las notas y especificaciones, de otra manera, proporciona el significad de los símbolos ilustraciones en un proyecto fluido. Plafón: Es un objeto decorativo que se integra a la iluminación de un espacio. El término, que tiene su origen en el francés plafond, refiere a la orientación en la que se instala en el techo para sostener, proteger o decorar una lámpara o una bombilla.

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Plafón: Lámpara plana traslúcida que se coloca pegada al techo o a una pared, y que sirve para ocultar una bombilla y difuminar su luz. 2) Adorno en relieve que se coloca en el centro del techo de una sala, donde está el soporte de la lámpara. 3) Tablero o superficie que sirve para separar zonas, cubrir, decorar u otros usos Citófono: Sistema de comunicación dentro de un circuito telefónico cerrado. Norma: Es un documento que simplifica, especifica, unifica un material, un producto. Un ensayo, una unidad, una tecnología. Un documento que debe reunir un conjunto de propiedades intrínsecas para que su aceptación y utilización sea fácil y segura; Las normas más importantes en la electricidad son: IEC, NEMA, ANSI, DIN. Regulación: Es un proceso en el cual se mide continuamente la magnitud a regular, se le compara con otra magnitud piloto tratando de conseguir una adaptación de dicha magnitud. ISO: Organización Internacional para la Estandarización (en inglés, The International Organization for Standardization), es una federación de alcance mundial integrada por cuerpos de estandarización nacionales de 162 países, uno por cada país. Esta organización es de naturaleza no gubernamental establecida en 1947. La misión de la ISO es promover el desarrollo de la estandarización y las actividades relacionadas con ella en todo el mundo. ANSI: Instituto de normalización nacional de los Estados Unidos de Norteamérica IEC: Comisión electrotécnica internacional NEMA: Asociación de fabricantes de productos electrotécnicos de los Estados Unidos de Norteamérica DIN: Instituto Alemán de Normalización Mando: Es el proceso en el cual una o varias magnitudes de entrada influyen en otras que actúan como magnitudes de salida. Puerta Lógica o compuerta Lógica: Es un dispositivo electrónico con una función booleana. Suman, multiplican, niegan o afirman, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas, se pueden aplicar a tecnología electrónica, eléctrica, mecánica, hidráulica y neumática. Son circuitos de conmutación integrados en un chip. Flip-Flop o Biestable (LATCH en inglés): Es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en asincrónicos y sincrónicos 112

BIBLIOGRAFÍA http://www.monografias.com http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esotecnologia/quincena6/pdf/quincena 6.pdf http://www.cnad.edu.mx/sitio/matdidac/md/control/sistemas.pdf http://ipnesiatecamachalco.foroactivo.com/t89-simbologia-electrica http://www.slideshare.net/JACQUELM/simbologia-y-nomenclatura-electronica http://agarcia.fime.uanl.mx/materias/ingco/apclas/03%20-%20Diagramas%20de %20Bloques.pdf http://larosamayom2.wikispaces.com/file/view/Diagrama+Unifilar.pdf http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1107/html/3_ejempl os_de_circuitos_elctricos_domsticos.html http://www.monografias.com/trabajos35/dibujo-electronico/dibujo-electronico.shtml http://www.bibliocad.com/biblioteca/simbolos-para-instalaciones-sanitarias_2078

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