lunes, 5 de noviembre de 2007
UGV "Equipo radio controlado, no tripulado "
Aquí presento un proyecto de la Escuela Superior Técnica, donde tengo participación en la modulación por codificación de pulsos, implementación y puesta en marcha.
Generador de humo: características técnicas
EJERCITO ARGENTINO “2007 – Año de la Seguridad Vial”
ESCUELA SUPERIOR TÉCNICA
PROYECTO GENERADOR DE HUMO
PERSONAL INTERVINIENTE:
- Secretario de Investigación: Cnl Luis Gustavo SUAREZ
- J Dto Lab: Tcnl Víctor Raúl ALSINA
- Enc Lab Electrotecnia: Sarg 1ro Tec Sup Electrón Javier FLORENTIN
- Dir Lab Electrotecnia: Cristian CHIACCHIO
- Aux Lab: Tec Gerardo GARCIA
INDICE GENERAL
1 Introducción
2 Finalidad
3 Alcance
4 Tareas Previas a la Ejecución
5 Ejecución
6 Mantenimiento y Modo de empleo
7 Especificaciones Técnicas
8 Anexo I Plano del Porta pila
9 Anexo II Circuito Eléctrico del Cargador
1. INTRODUCCIÓN:
Dada la necesidad de construir un sistema de enmascaramiento, y ocultamiento para la utilización de tropas desplazadas en un campo de operaciones y mejorar los actuales sistemas, se ejecutó la construcción de un sistema propio con elementos de adquisición en el mercado.
Este sistema consiste en una máquina generadora de humo I y II. Básicamente funciona con un sistema de generación de humo conformado con resistencia y un sistema de propulsión de fluido, y un circuito electrónico controlador con la alimentación de un grupo electrógeno de 10 kwa. El fluido utilizado es glicerina diluida en agua, en una proporción 80% 20%.
Por lo antes mencionado se procedió a estudiar, planificar y ejecutar dicha construcción de dos máquinas generadoras de humo.
2. FINALIDAD:
El proyecto tiene por objetivo, que la fuerza pueda utilizar dicho sistema para las distintas aplicaciones que pueden ser realizadas en un teatro de operaciones.
3. ALCANCE:
Diseñar los planos y documentación técnica para su aprobación y posterior producción.
4. TAREAS PREVIAS A LA EJECUCION:
Durante el periodo de investigación y estudio, se recabó información técnica acerca de los tipos de generadores de humo que se encuentran en el mercado.
De esta manera, podíamos tomar su filosofía de construcción y poder realizar un planeamiento de diseño adaptable, lograble según las capacidades de ingeniería técnica con las que cuentan los laboratorios de la Secretaria de investigación.
Focalizamos principalmente en el laboratorio de electrotecnia, en su personal, instrumental y herramientas con las que cuenta dicho laboratorio.
Se efectuó la selección de componentes que se encuentran en el mercado con el criterio de que puedan ser accesibles económicamente, flexibles a la implementación utilizada y de fácil adquisición.
5. EJECUCION:
a. Ubicación circuital dentro de los gabinetes
En la primera etapa se procedió a la confección de los planos, utilizando como soporte informatico el software SOLIDEG para la ubicación y el posterior montaje del tocho donde se ubicarían las cuatros resistencias; de las conformaciones y construcción de las paredes para altas temperaturas alrededor del tocho; de los doblajes de las curvas y contrascurvas; de los caños de cobre utilizados para la circulación del fluido; de la ubicación de la bomba de combustible (de presión 6 Bar) del área del circuito de alimentación; del controlador, termocupla, y cableado en general; posteriormente de la ubicación de los gabinetes en el grupo electrógeno, teniendo en cuenta las aberturas de suministro de combustible, aceite, varilla de medición de aceite, panel demando y control del grupo electrógeno.
b. Diseño e implementación de la fuente de alimentación
Segunda etapa:
Se efectuó el diseño y la posterior construcción de la fuente de alimentación para el sistema de control con salida de 12 Volts - 5 Ampere, teniendo en cuenta un cálculo de carga que debe alimentar dicha fuente.
Luego se realizó una puesta en marcha donde se verificó dicha salida teniendo en cuenta los siguientes criterios:
a) La peor condición de regulación.
b) La máxima excursión simétrica.
c) La peor condición de potencia.
Linealizando las variables se pudo lograr una salida de 12 volts 5 amperes eficaces.
c. Ubicación e implementación de contactores y bomba de presión de 6 bar
Tercera etapa:
Se ubicaron y luego se implementaron los contactores normalmente abiertos a inmediaciones de la fuente de alimentación. El criterio empleado fue de fácil acceso para el mantenimiento y verificación de funcionamiento del sistema.
Para la planificación y ubicación de la bomba de presión de 6 bar se utilizó el criterio lógico para verificar su funcionamiento con una alimentación externa, interna, purgado de la misma, llenado con fluido (glicerina y agua) para una puesta en marcha interna en una etapa intermedia.
d. Diseño y construcción del sistema adiabático (evaporación del fluido)
Cuarta etapa:
En esta etapa se realizó el aislamiento adiabático, que consiste en el doblado de la chapa de 2 mm adaptable al área ya establecida anteriormente. También en el corte milimétrico del amianto mineral para aislamiento de temperatura, y la calibración del tocho con las 4 resistencia de ¾ x 250 mm de largo con una potencia 1197 Watt.
Todo el proceso se caracterizó básicamente por un contexto artesanal, con precisión adecuada para incorporarlo dentro de un gabinete de 400 mm de largo x 300 mm de ancho x 260 mm de alto.
e. Diseño del panel frontal del sistema de control
Quinta etapa:
Se planificó en esta etapa el diseño del panel frontal con los siguientes criterios:
Accesibilidad, comando de accionamiento fácil de interpretar, y testigo de funcionamiento de permanente testeo en el proceso de cada etapa. Básicamente este panel frontal está conformado por un controlador de temperatura modelo A 200 que tiene una programación lógica de sensado de temperatura que se produce internamente en las cuatros resistencias de ¾ x 250 mm de potencia 1197 Watt que se encuentra en el sistema adiabático.
Tiene pulsadores robustos de tipo ON OFF de encendido y apagado del sistema y también del mismo tipo mencionado anteriormente para la bomba Mercedes Benz 6002 de 6 Bar.
f. Diseño e Implementación del Cableado
Sexta Etapa:
Se procedió al diseño y luego a la implementación del cableado en una forma estructurada con criterio de fácil testeo visual y procedimental ante un eventual chequeo utilizando cable de alta temperatura y colores de identificación de polaridad de tensión en la fuente de corriente continua de 12 Volt, 5 Ampere.
g. Puesta en marcha de los sistemas en conjunto
Séptima Etapa:
La puesta en marcha se realizó en un contexto secuencial, cuidadosamente , respetando las polaridades de la alimentación de la fuente, proporcionando energía a cada circuito por separado y luego al conjunto con un criterio procedimental, para pasar a la siguiente etapa y así se logró la puesta en marcha conjunta.
Para ésto ya estaba definido el fluido (glicerina diluida con agua). Luego de la puesta en marcha conjunta se realiza la cuantificación de los diferentes parámetros y se logra un patrón para los ensayos sucesivos que se realizaron en los ejercicios en el teatro de operaciones.
6. MANTENIMIENTO
6.1. Verificación de la varilla de control de aceite del grupo electrógeno DOWEL Modelo Dynamic 11001.
6.2. Control de Batería de encendido electrónico del grupo electrógeno DOWEL Modelo Dynamic 11001.
6.3. Control de glicerina y agua del tanque de fluido.
6.4. Control y limpieza de picos de expulsión de fluido.
6.5. Control de presión de cubierta (30 Lbts).
6.6. Control de llenado del tanque de combustible.
7. MODO DE EMPLEO
NOTA: El empleo del Visor se realizará de acuerdo con el manual de operación del mismo.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
7.1. Baterias NiCD y NiMH
Una batería se compone de un conjunto de elementos individuales (o celdas) conectados en serie, cada uno de los cuales tiene un voltaje nominal, en estado cargado, de 1.2 V. En el mercado se comercializan elementos con capacidades entre 50 mAh y 3300 mAh.
Una batería de 1000 mAh es capaz de entregar una corriente de 1000 mA (1A) durante una hora, ó 10 A durante 1/10 de hora, etc; este valor que trae impreso es el "C" al cual hacemos referencia mas adelante. Las baterías recargables son capaces de liberar una corriente muy elevada, pues la corriente máxima está limitada por su resistencia interna. Las baterías de NiMH, de mayor capacidad que las de NiCd (un 70%más) tienen en cambio una resistencia interna algo superior a las de NiCd.
En una batería de elementos en serie, la resistencia interna por elemento se multiplica por el número de estos. Cuando se cierra el circuito eléctrico a través una carga, la resistencia de la batería produce una caída de tensión debido a su resistencia interna: el voltaje suministrado es inferior al que se mide en circuito abierto. Esto significa que parte de la energía de la batería se consume y disipa en el interior de la batería en forma de calor.
Una batería de 5 elementos recién cargada suministra, en vacío, un voltaje de casi 7.5 V; cuando se cierra el circuito a través de una carga (Visor) con una corriente de, digamos, 1.5 A, el voltaje por elemento cae a 1.2 V, dando un total de 6V para la batería. Los restantes se disipan en forma de calor.El calor es el gran enemigo de los elementos de NiCd y aún más de las de NiMH. Si se carga una batería con una corriente elevada y una vez alcanzada la carga máxima se sigue suministrando corriente, ésta se disipará en el interior de la batería en forma de calor, pudiendo deteriorarla o incluso destruirla.
Memoria y ciclado de baterías
El llamado "efecto de memoria" en las baterías de NiCd (que no existe en las de NiMH) es aún motivo de controversia.
Mientras que la experiencia de mucha gente asegura que la descarga parcial de una batería de NiCd, seguida de una carga y otra descarga parcial etc. va reduciendo poco a poco la capacidad de la batería, hay detractores que aseguran que el efecto de memoria es ficticio, y sólo se da si la descarga parcial sucede en todas las ocasiones hasta el mismo punto, lo que es muy improbable que ocurra en la realidad.
El supuesto efecto de memoria se puede suprimir mediante el ciclado de las baterías, descargándolas CASI por completo y volviéndolas a cargar en su totalidad varias veces.Lo que está totalmente demostrado es que las baterías recién adquiridas son "perezosas" y no adquieren su máxima capacidad ni entregan su máxima corriente hasta que se las ha ciclado algunas veces. Este efecto también se observa en baterías que se han cargado con una corriente no muy elevada pero durante un largo tiempo (días o semanas): esto produce el crecimiento de cristales en el electrolito y reduce drásticamente la capacidad de carga, pero se puede solucionar ciclando las baterías algunas veces.
Baterías de NiCd frente a NiMH
Como ventajas fundamentales, las baterías de NiMH tienen una mayor densidad de carga (capacidad/peso superior, aprox. 40%-70% más capacidad); no contienen Cd (tóxico) y aparentemente no tienen efectos de pérdida de capacidad por mal uso, o de formación de dendritas. Como inconvenientes, tienen una resistencia interna superior que limita su uso en aplicaciones de alta potencia.
ESCUELA SUPERIOR TÉCNICA
PROYECTO GENERADOR DE HUMO
PERSONAL INTERVINIENTE:
- Secretario de Investigación: Cnl Luis Gustavo SUAREZ
- J Dto Lab: Tcnl Víctor Raúl ALSINA
- Enc Lab Electrotecnia: Sarg 1ro Tec Sup Electrón Javier FLORENTIN
- Dir Lab Electrotecnia: Cristian CHIACCHIO
- Aux Lab: Tec Gerardo GARCIA
INDICE GENERAL
1 Introducción
2 Finalidad
3 Alcance
4 Tareas Previas a la Ejecución
5 Ejecución
6 Mantenimiento y Modo de empleo
7 Especificaciones Técnicas
8 Anexo I Plano del Porta pila
9 Anexo II Circuito Eléctrico del Cargador
1. INTRODUCCIÓN:
Dada la necesidad de construir un sistema de enmascaramiento, y ocultamiento para la utilización de tropas desplazadas en un campo de operaciones y mejorar los actuales sistemas, se ejecutó la construcción de un sistema propio con elementos de adquisición en el mercado.
Este sistema consiste en una máquina generadora de humo I y II. Básicamente funciona con un sistema de generación de humo conformado con resistencia y un sistema de propulsión de fluido, y un circuito electrónico controlador con la alimentación de un grupo electrógeno de 10 kwa. El fluido utilizado es glicerina diluida en agua, en una proporción 80% 20%.
Por lo antes mencionado se procedió a estudiar, planificar y ejecutar dicha construcción de dos máquinas generadoras de humo.
2. FINALIDAD:
El proyecto tiene por objetivo, que la fuerza pueda utilizar dicho sistema para las distintas aplicaciones que pueden ser realizadas en un teatro de operaciones.
3. ALCANCE:
Diseñar los planos y documentación técnica para su aprobación y posterior producción.
4. TAREAS PREVIAS A LA EJECUCION:
Durante el periodo de investigación y estudio, se recabó información técnica acerca de los tipos de generadores de humo que se encuentran en el mercado.
De esta manera, podíamos tomar su filosofía de construcción y poder realizar un planeamiento de diseño adaptable, lograble según las capacidades de ingeniería técnica con las que cuentan los laboratorios de la Secretaria de investigación.
Focalizamos principalmente en el laboratorio de electrotecnia, en su personal, instrumental y herramientas con las que cuenta dicho laboratorio.
Se efectuó la selección de componentes que se encuentran en el mercado con el criterio de que puedan ser accesibles económicamente, flexibles a la implementación utilizada y de fácil adquisición.
5. EJECUCION:
a. Ubicación circuital dentro de los gabinetes
En la primera etapa se procedió a la confección de los planos, utilizando como soporte informatico el software SOLIDEG para la ubicación y el posterior montaje del tocho donde se ubicarían las cuatros resistencias; de las conformaciones y construcción de las paredes para altas temperaturas alrededor del tocho; de los doblajes de las curvas y contrascurvas; de los caños de cobre utilizados para la circulación del fluido; de la ubicación de la bomba de combustible (de presión 6 Bar) del área del circuito de alimentación; del controlador, termocupla, y cableado en general; posteriormente de la ubicación de los gabinetes en el grupo electrógeno, teniendo en cuenta las aberturas de suministro de combustible, aceite, varilla de medición de aceite, panel demando y control del grupo electrógeno.
b. Diseño e implementación de la fuente de alimentación
Segunda etapa:
Se efectuó el diseño y la posterior construcción de la fuente de alimentación para el sistema de control con salida de 12 Volts - 5 Ampere, teniendo en cuenta un cálculo de carga que debe alimentar dicha fuente.
Luego se realizó una puesta en marcha donde se verificó dicha salida teniendo en cuenta los siguientes criterios:
a) La peor condición de regulación.
b) La máxima excursión simétrica.
c) La peor condición de potencia.
Linealizando las variables se pudo lograr una salida de 12 volts 5 amperes eficaces.
c. Ubicación e implementación de contactores y bomba de presión de 6 bar
Tercera etapa:
Se ubicaron y luego se implementaron los contactores normalmente abiertos a inmediaciones de la fuente de alimentación. El criterio empleado fue de fácil acceso para el mantenimiento y verificación de funcionamiento del sistema.
Para la planificación y ubicación de la bomba de presión de 6 bar se utilizó el criterio lógico para verificar su funcionamiento con una alimentación externa, interna, purgado de la misma, llenado con fluido (glicerina y agua) para una puesta en marcha interna en una etapa intermedia.
d. Diseño y construcción del sistema adiabático (evaporación del fluido)
Cuarta etapa:
En esta etapa se realizó el aislamiento adiabático, que consiste en el doblado de la chapa de 2 mm adaptable al área ya establecida anteriormente. También en el corte milimétrico del amianto mineral para aislamiento de temperatura, y la calibración del tocho con las 4 resistencia de ¾ x 250 mm de largo con una potencia 1197 Watt.
Todo el proceso se caracterizó básicamente por un contexto artesanal, con precisión adecuada para incorporarlo dentro de un gabinete de 400 mm de largo x 300 mm de ancho x 260 mm de alto.
e. Diseño del panel frontal del sistema de control
Quinta etapa:
Se planificó en esta etapa el diseño del panel frontal con los siguientes criterios:
Accesibilidad, comando de accionamiento fácil de interpretar, y testigo de funcionamiento de permanente testeo en el proceso de cada etapa. Básicamente este panel frontal está conformado por un controlador de temperatura modelo A 200 que tiene una programación lógica de sensado de temperatura que se produce internamente en las cuatros resistencias de ¾ x 250 mm de potencia 1197 Watt que se encuentra en el sistema adiabático.
Tiene pulsadores robustos de tipo ON OFF de encendido y apagado del sistema y también del mismo tipo mencionado anteriormente para la bomba Mercedes Benz 6002 de 6 Bar.
f. Diseño e Implementación del Cableado
Sexta Etapa:
Se procedió al diseño y luego a la implementación del cableado en una forma estructurada con criterio de fácil testeo visual y procedimental ante un eventual chequeo utilizando cable de alta temperatura y colores de identificación de polaridad de tensión en la fuente de corriente continua de 12 Volt, 5 Ampere.
g. Puesta en marcha de los sistemas en conjunto
Séptima Etapa:
La puesta en marcha se realizó en un contexto secuencial, cuidadosamente , respetando las polaridades de la alimentación de la fuente, proporcionando energía a cada circuito por separado y luego al conjunto con un criterio procedimental, para pasar a la siguiente etapa y así se logró la puesta en marcha conjunta.
Para ésto ya estaba definido el fluido (glicerina diluida con agua). Luego de la puesta en marcha conjunta se realiza la cuantificación de los diferentes parámetros y se logra un patrón para los ensayos sucesivos que se realizaron en los ejercicios en el teatro de operaciones.
6. MANTENIMIENTO
6.1. Verificación de la varilla de control de aceite del grupo electrógeno DOWEL Modelo Dynamic 11001.
6.2. Control de Batería de encendido electrónico del grupo electrógeno DOWEL Modelo Dynamic 11001.
6.3. Control de glicerina y agua del tanque de fluido.
6.4. Control y limpieza de picos de expulsión de fluido.
6.5. Control de presión de cubierta (30 Lbts).
6.6. Control de llenado del tanque de combustible.
7. MODO DE EMPLEO
NOTA: El empleo del Visor se realizará de acuerdo con el manual de operación del mismo.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
7.1. Baterias NiCD y NiMH
Una batería se compone de un conjunto de elementos individuales (o celdas) conectados en serie, cada uno de los cuales tiene un voltaje nominal, en estado cargado, de 1.2 V. En el mercado se comercializan elementos con capacidades entre 50 mAh y 3300 mAh.
Una batería de 1000 mAh es capaz de entregar una corriente de 1000 mA (1A) durante una hora, ó 10 A durante 1/10 de hora, etc; este valor que trae impreso es el "C" al cual hacemos referencia mas adelante. Las baterías recargables son capaces de liberar una corriente muy elevada, pues la corriente máxima está limitada por su resistencia interna. Las baterías de NiMH, de mayor capacidad que las de NiCd (un 70%más) tienen en cambio una resistencia interna algo superior a las de NiCd.
En una batería de elementos en serie, la resistencia interna por elemento se multiplica por el número de estos. Cuando se cierra el circuito eléctrico a través una carga, la resistencia de la batería produce una caída de tensión debido a su resistencia interna: el voltaje suministrado es inferior al que se mide en circuito abierto. Esto significa que parte de la energía de la batería se consume y disipa en el interior de la batería en forma de calor.
Una batería de 5 elementos recién cargada suministra, en vacío, un voltaje de casi 7.5 V; cuando se cierra el circuito a través de una carga (Visor) con una corriente de, digamos, 1.5 A, el voltaje por elemento cae a 1.2 V, dando un total de 6V para la batería. Los restantes se disipan en forma de calor.El calor es el gran enemigo de los elementos de NiCd y aún más de las de NiMH. Si se carga una batería con una corriente elevada y una vez alcanzada la carga máxima se sigue suministrando corriente, ésta se disipará en el interior de la batería en forma de calor, pudiendo deteriorarla o incluso destruirla.
Memoria y ciclado de baterías
El llamado "efecto de memoria" en las baterías de NiCd (que no existe en las de NiMH) es aún motivo de controversia.
Mientras que la experiencia de mucha gente asegura que la descarga parcial de una batería de NiCd, seguida de una carga y otra descarga parcial etc. va reduciendo poco a poco la capacidad de la batería, hay detractores que aseguran que el efecto de memoria es ficticio, y sólo se da si la descarga parcial sucede en todas las ocasiones hasta el mismo punto, lo que es muy improbable que ocurra en la realidad.
El supuesto efecto de memoria se puede suprimir mediante el ciclado de las baterías, descargándolas CASI por completo y volviéndolas a cargar en su totalidad varias veces.Lo que está totalmente demostrado es que las baterías recién adquiridas son "perezosas" y no adquieren su máxima capacidad ni entregan su máxima corriente hasta que se las ha ciclado algunas veces. Este efecto también se observa en baterías que se han cargado con una corriente no muy elevada pero durante un largo tiempo (días o semanas): esto produce el crecimiento de cristales en el electrolito y reduce drásticamente la capacidad de carga, pero se puede solucionar ciclando las baterías algunas veces.
Baterías de NiCd frente a NiMH
Como ventajas fundamentales, las baterías de NiMH tienen una mayor densidad de carga (capacidad/peso superior, aprox. 40%-70% más capacidad); no contienen Cd (tóxico) y aparentemente no tienen efectos de pérdida de capacidad por mal uso, o de formación de dendritas. Como inconvenientes, tienen una resistencia interna superior que limita su uso en aplicaciones de alta potencia.
jueves, 1 de noviembre de 2007
Cálculo de Fluido de Generador de HUMO
HOY es un dia a full con respeto a los porcentajes del fluido agua-glicerina. Los porcentajes probados: 70% glicerina - 30% agua .
80% glicerina -20% agua .
60% glicerina -40% agua.
80% glicerina -20% agua .
60% glicerina -40% agua.
sábado, 13 de octubre de 2007
Mi primer día en este medio.
Hoy un día nublado, cursando Tecnología II me acerco a esta herramienta que considero muy importante para el progreso de mi persona y mi entorno.
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