Ciencias de la Ingeniería

PK-CL-157-PM Tornillo sin fin

Industria, innovación e infraestructura

Asesor: MARIA ALEJANDRA ROMO SABUGAL

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Equipo [Gibran Emmanuel Medina Izquierdo ]

Resumen

El tornillo de Arquímedes fue inventado por el Siciliano Arquímedes de Siracusa nació en el año287 a.C fue físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático.

Es una máquina que sirve para elevar líquidos. Accionando la manivela, el tornillo gira sobre su eje haciendo que el líquido suba por el interior del tubo. Otros modelos similares se utilizan para elevar materiales sólidos o líquidos.

Por eso decidí realizar este proyecto para comprobar  cómo lo utilizaban antiguamente y ver de qué manera a evolucionado para el servicio del ser humano.

El diseño de este tipo de tornillo de Arquímedes puede variar, pero básicamente consiste en una superficie helicoidal que rodea a un cilindro dentro de un tubo.

 

Pregunta de Investigación

¿Se podrá utilizar el tornillo de Arquímedes en la actualidad?

Planteamiento del Problema

Existen zonas en las que no cuentan con electricidad o que carecen de recursos por lo que si se utilizará un aparato conocido como tornillo de Arquímedes podrian conseguir llevar el agua hasta donde ellos se encuentren.

Con el tornillo de Arquímedes daremos a conocer el funcionamiento, sus componentes , su diseño y de qué manera este invento dió su aporte en la humanidad.

 

Antecedentes

Un tornillo de Arquímedes es una máquina gravimetrica helicoidal utilizada para elevación de agua harina cereales o material excavado. Se suele considerar qué fue inventado en el siglo lll a.C por Arquímedes , del que recibe su nombre, aunque es muy probable que ya fuera utilizado en épocas mucho más antiguas qué en el antiguo Egipto. Es un cilindro hueco, situado sobre un plano inclinado, qué permite elevar el cuerpo o fluido situado por debajo del eje de giro. Desde su invención hasta ahora se ha empleado para el bombeo. También es llamado tornillo sin fin por su circuito infinito.

Uso.

Además de su uso en los sistemas de regadío ,fue utilizado para la recuperación de tierra en los Países Bajos, entre otros.

Se obtiene de la tierra del mar y el agua que trae se bombea fuera del área cerrada comenzando el proceso de drenaje de la tierra para su empleo en agricultura.

El tornillo de Arquímedes también fue utilizado por John Burland, ingeniero de suelos, en 2001 para estabilizar la torre de Pisa. Se retiraron pequeñas cantidades de subsuelo saturado de agua por debajo de la parte norte de la torre de esta forma se corrigió su inclinación.

Es utilizado en las plantas de tratamiento de aguas residuales ya que deben lidiar con diferentes tasas de flujo y con sólidos en suspensión hacen uso de El aparatos como sopladores de nieve o los elevadores de granos. Encontramos el mismo principio aplicado en las piscifactorías, dónde los usan para levantar los peces de forma segura y transportarlos a otro sitio. De este modo se evita la manipulación física de los peces.

No solo sirve para transportar agua, sino también cuerpos, como una canica.

Beneficios

Esta máquina es ideal para el traslado de elementos con características muy bien diferenciadas, por lo que su aplicación y manejo presenta los beneficios que, a continuación se señalan.

El diseño del tornillo de Arquímedes hace no se presenten en sus hélices ningún tipo de taponamiento, independientemente del material que se está utilizando nivela las cargas de traslado, por lo que permite un mejor c control de la producción lo que conlleva a una mejor economía.

° utiliza velocidades muy bajas las cuales se ubican entre los 10  y las 100 revoluciones por minutos esta situación evita el desgaste temprano de sus componentes permitiendo de esta forma la durabilidad con mínimos costos de mantenimiento y mínimos costos de consumo de electricidad.

° la bomba del tornillo de Arquímedes se autorregula por lo tanto la misma se acopla de acuerdo a la capacidad del traslado estableciendo velocidades de manera constante para cada traslado o volumen mecanismos adicionales de ajuste  y control.

° el canal de alejamiento de la bomba de tornillo de Arquímedes no requiere de mucha profundidad así como tampoco de un diseño específico para obtener una sección determinada.

° la velocidad con la cual se trasladan los materiales están el proceso de Rosario zona afecta las hélices por lo cual hay un beneficio a largo plazo para El reemplazo de las mismas.

°de cuada para lugares donde no se requiere del recurso humano de manera permanente debido al poco control que se requiere para su funcionamiento.

 

 

 

Objetivo

Demostrar que el tornillo de Arquímedes tiene un fin muy bien hecho ya que el lugares donde carecen de servicios, o aún nos podría ayudar para realizar otros recursos para la naturaleza.

 

Justificación

Observando actualmente ya contamos con muchos servicios de bombeo para abastecernos de agua pero podría ser de gran ayuda para los agricultores.

El legado del tornillo de Arquímedes sigue vigente y muchos ingenieros han comenzado a explorar la posibilidad de utilizar un tornillo invertido para generar energía hidroeléctrica provocando un giro maravilloso sobre un diseño antiguo.

Tornillo de Arquímedes se utiliza para transportar de forma vertical líquido, granos, material de minería, también se utiliza en el ámbito de la agricultura en los sembradíos para mover agua que se encuentra en los embalses para vaciar los granos que se encuentran con una tolva, para aplicaciones de aguas residuales, como las aguas brutas domésticas, las aguas de lluvia y aguas pantanosas.

Es utilizado en muchos de los procesos productivos relacionados con la industria petrolera específicamente para el bombeo de crudo con contenido alto de viscosidad y así como alto contenido de residuos sólidos.

 

Hipótesis

Alisamos el tornillo de Arquímedes en lugares carentes de servicios entonces podremos beneficiar a estas comunidades.

Método (materiales y procedimiento)

Material

°Un tubo de plástico flexible o trozo de manguera mejor si es transparente para que pueda apreciar el avance del agua o lo que sea.

°Dos recipientes uno para coger el agua o elemento y otro para soltarlo.

°Trozo de tubo de PVC de 60 cm es suficiente aunque puedes hacer un dispositivo más largo si lo deseas.

° Agua.

°Colorante de alimentos

°Limpia pipas.

°Palos de madera.

 

 

 

 

 

 

 

 

Galería Método

Resultados

Así al realizar el experimento comprobamos que el funcionamiento del tornillo de Arquímedes es práctico , eficaz y de gran ayuda para el ser humano.

Comprobé que existen muchas maneras para transportar objetos pero me queda claro que el tornillo es un invento totalmente eficaz y no es difícil hacerlo ,es económico y de igual manera es funcional para muchos, en la actualidad ya funciona con motores y su funcionamiento aún es mejor ya que hasta con materiales como lo es cemento , hielo y muchas más.

Galería Resultados

Discusión

De acuerdo con lo realizado mi proyecto y los exelentes resultados que me dió no es de asombrar que Arquímedes fue un gran inventor y que en el caso del tornillo fue algo que vino a  ayudar al ser humano para darle el servicio que requeríamos y más en años anteriores dónde no tenían mucha herramientas.

Conclusiones

Bibliografía

Https://www.hwlibre.con/tornillo-arquimedes/

Https://explotable con/es/tornillo-de-arquimedeshttps://youtu.be/zi4yoDFpok4

 

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography