ARRANQUE DE VIRUTA

     Corte ortogonal


     Como veis, podemos proyectar la resultante de las fuerzas entre la pieza y la herramienta según 3 sistemas de referencia, dicha descomposición queda proyectada en el círculo de Merchant.

Círculo de Merchant

     Rozamiento
     El rozamiento se produce por el contacto entre la pieza y la herramienta cuando cortamos. Dicho contacto es directo, a través de las superficies pulidas; e interpuesto con capas inorgánicas, de baja resistencia al deslizamiento y un elevado punto de fusión provenientes de la reacción entre el lubricante y el metal.
     Los metales tienen un coeficiente de rozamiento, debido a la adhesión y a la rugosidad. Este rozamiento provoca una resistencia entre la viruta y la cara de desprendimiento, y un trabajo de fricción del orden de la magnitud del cizallamiento
     Se produce un fuerte gradiente de velocidad en la viruta respecto a la herramienta en condiciones adiabáticas.
     En la capa plástica de contacto entre la viruta y la herramienta se forma una zona límite, debido al rozamiento, la distribución de las temperaturas y el desgaste de la herramienta.

     Debemos tener cuidado con la formación de filo recrecido BUE (Built-Up Edge), que es la adhesión de material de la pieza a la herramienta. Esto se debe a las altas temperaturas que se producen en la zona de corte, lo que provoca que parte de las virutas se suelden al filo de la herramienta, modificando la geometría de la herramienta.
     El filo recrecido aparece a velocidades de corte medias con capas de material duras que no forman capa límite.
     El filo recrecido ocasiona una serie de problemas, aumenta el ángulo de desprendimiento efectivo y la profundidad de pasada, provocando una mayor deformación de la superficie mecanizada, peor acabado superficial, y una menor duración de la herramienta.

     Soluciones:

• Aumentar la velocidad de corte, al aumentar la velocidad de corte, la viruta estará menos tiempo en contacto con la herramienta, disminuyendo así la posibilidad de soldadura.
• Hacer el metal menos dúctil. Los materiales frágiles encuentran mayor dificultad para entrar al modo plástico del filo recrecido y el BUE no aparece, sino que se produce fractura.
• Aumentar el ángulo de desprendimiento, así conseguimos que la viruta esté menos tiempo en contacto con la herramienta.
• Cortar con fluido refrigerante, disminuye la temperatura de corte, lo cual nos permite bajar la velocidad de corte sin temor a que aparezca BUE.

     Fluidos de corte

     Es preferible que tengan baja viscosidad, ya que no deben entorpecer el proceso de corte; alto calor específico y conductividad térmica, para evacuar mejor el calor; y afinidad para mojar el material, así se forma una capa límite que protege a la pieza del medio ambiente (a altas temperaturas, la herramienta puede reaccionar con el aire, provocando corrosión) y ayuda al deslizamiento de la viruta, provocando una menor fricción y por tanto una mejor disipación de calor por parte de la viruta.

     

     Los fluidos de corte cumplen con una serie de funciones:

• Refrigeración.
• Lubricación: disminuye el coeficiente de rozamiento, y por tanto el desgaste; aumenta el ángulo de cizalladura y disminuye el recalcado, reduce la fuerza de corte, la potencia, la temperatura y la posibilidad de formación de BUE.
• Prevención de la soldadura.
• Separación de la viruta.
• Protección contra la corrosión (elementos del aire que puedan reaccionar)
• Lubricación de la máquina.

     Pese a todo esto, hay que tener claro que la eficacia de los fluidos de corte disminuye con la velocidad de corte y la profundidad de pasada.

     En general el fluido de corte no influye en las fuerzas de corte, pero si en el acabado superficial.

     Termodinámica del corte de viruta

     El arranque de viruta es un proceso que transforma la energía de corte en calor de deformación plástica o rozamiento.

     Este flujo de calor y la distribución de la temperatura influyen en el desgaste de la herramienta, en su duración y en la superficie mecanizada.

     La mayor parte del calor lo disipa la viruta, una pequeña parte se lo lleva la superficie de la pieza y la herramienta, como puede verse en esta imagen.

      A velocidades de corte más bajas, la viruta  estará más en contacto con la pieza y la herramienta, cediendo durante más tiempo su calor.

     Si aumentamos la temperatura, resulta positivo en el plano de cizalladura, ya que reblandece; pero es negativo para la vida de la herramienta.

     

     Parámetros de corte

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FABRICACIÓN

     ARRANQUE DE VIRUTA
 
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METROLOGÍA DIMENSIONAL

     El objetivo de la metrología dimensional es determinar con la exactitud adecuada las magnitudes de lo que vamos a medir.
     En la producción garantizan y verifican la concordancia del producto fabricado con sus especificaciones de diseño.
     Actualmente se precisa una mayor exactitud en las mediciones, debido a la mayor precisión operacional y las mejores prestaciones en los sistemas dinámicos, el ensamblado automático a altas velocidades, la normalización, la miniaturización y compactación de los componentes, la fiabilidad en el funcionamiento de máquinas y fabricaciones en general.

     Los planos de fabricación tienen que incluir cotas y tolerancias dimensionales y angulares, tolerancias geométricas (forma y posición) y tolerancias microgeométricas (acabado superficial).

     Origen de los defecto macrogeométricos

• La precisión de las máquinas-herramienta usadas en la fabricación, y el estado de conservación de las mismas, en el momento de la mecanización de las piezas
• La calidad y el estado del desgaste de la herramienta de mecanización.
• Las deformaciones elásticas de la pieza, al fijarse a la máquina.
• Deformaciones debidas a la dilatación térmica.

     Origen de los defectos microgeométricos

     Referidos a la máquina herramienta que produce la pieza, podemos considerar el filo de la herramienta, la velocidad de giro, el avance del husillo, las vibraciones...

     Referidos al estado superficial de la pieza, podemos considerar la resistencia al desgate, rodadura, deslizamiento, propiedades de lubricación, resistencia a la fatiga, intercambiabilidad funcional, resistencia a la corrosión...

     Mediciones dimensionales
     Para hacer una medición hay que hacer antes un estudio del mensurando, las condiciones ambientales que haya, el proceso a seguir, las normas aplicables y los instrumentos a usar.
     La medición sirve para determinar el valor del mensurando, dicho valor es solo una aproximación, hallándose únicamente completo cuando va acompañado de su incertidumbre.
     La incertidumbre depende de muchos factores, como una definición incompleta del mensurando, una muestra no representativa del mensurando, lectura sesgada de los instrumentos analógicos por parte del operador, la condición de repetibilidad, aproximaciones y suposiciones establecidas...

      Por ello, a modo de ejemplo, para medir la longitud de un objeto, hay que conocer su temperatura y coeficiente de dilatación. Por eso, las mediciones de gran exactitud han de hacerse a temperatura constante y con ausencia de vibraciones. Esto último requiere un grado higrométrico adecuado y limpieza.

     Influencias y errores
     Temperatura, vibraciones, humedad, índice de refracción del aire, limpieza y ausencia de polvo, error de coseno, error de Abbe, manipulación adecuada, flexión de patrones/piezas sobre apoyos inadecuados, deformación de Hertz debida a la fuerza de contacto.

   

     Definiciones 

     Una indicación es el valor proporcionado por un instrumento o sistema de medida.

     La sensibilidad de una medida es el cociente entre la variación de una indicación de un sistema de medida y la variación correspondiente del valor de la magnitud medida.
      Hay que tener en cuenta que la sensibilidad puede depender del valor de la magnitud medida, que la variación del valor de la magnitud medida debe ser grande en comparación con la resolución.

     La resolución es la mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente.

     La estabilidad de un instrumento de medida es la propiedad de un instrumento de medida por la que éste conserva constantes sus características metrológicas a lo largo del tiempo.

     La deriva instrumental es una variación continua o incremental de una indicación a lo largo del tiempo, debida a variaciones de las características metrológicas de un instrumento de medida.
     La deriva instrumental no se debe a una variación de la magnitud medida, ni a una variación de una magnitud de influencia identificada.

     El tiempo de respuesta a un escalón es el intervalo comprendido entre el instante en que un valor de la magnitud de entrada de un instrumento o sistema de medida sufre un cambio brusco entre 2 valores constantes especificados, y el instante en que la indicación correspondiente se mantiene entre 2 límites especificados, alrededor de su valor final en régimen estacionario.

     La exactitud de medida es la proximidad entre un valor promedio y un valor verdadero de un mensurando.
     No es una magnitud y no se expresa numéricamente, una medición es más exacta cuanto más pequeño es el error de medida. La exactitud de medida se interpreta a veces como la proximidad entre los valores medidos atribuidos al mensurando

     La precisión de medida es la proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares, bajo condiciones especificadas.
     Es normal que la precisión de una medida se exprese numéricamente mediante medidas de dispersión como la desviación típica, la varianza o el coeficiente de variación bajo las condiciones especificadas.
     Las condiciones especificadas pueden ser condiciones de repetibilidad, condiciones de precisión intermedia, o condiciones de reproducibilidad.
     La precisión se usa para definir la repetibilidad de medida, la presición intermedia y la reproducibilidad.
     Normalmente, la precisión de medida se usa erróneamente en lugar de exactitud de medida.

     Un sesgo de medida es un valor estimado de un error sistemático

     Un error sistemático de medida es el componente del error de medida que, en mediciones repetidas permanece constante o varía de manera predecible.
     El valor de referencia para un error sistemático es un valor verdadero, un valor medido de un patrón cuya incertidumbre de medida es despreciable, o un valor convencional de una magnitud.
     El error sistemático y sus causas pueden ser conocidas o no. Para compensar un error sistemático conocido puede aplicarse una correción.
     El error sistemático es igual a la diferencia entre el error de medida y el error aleatorio.

     El error aleatorio de medida es el componente del error de medida que, en mediciones repetidas, varía de manera impredecible.
     El valor de referencia para un error aleatorio es la media que se obtendría de un número infinito de mediciones repetidas del mismo mensurando.
     Los errores aleatorios de un conjunto de mediciones repetidas forman una distribución que puede representarse por su esperanza matemática, generalmente nula, y por su varianza.
     El error aleatorio es igual a la diferencia entre el error de medida y el error sistemático.



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PLANIFICACIÓN, PROGRAMACIÓN Y EJECUCIÓN DE PROYECTOS

     Preparación del proyecto
     Cuando el cliente acepta la oferta y se le informa de que se le ha adjudicado el proyecto, la empresa de ingeniería y más concretamente el Director del Proyecto, tiene que recoger la información propuesta y el borrador del contrato para efectuar un análisis que permita detectar fallos o inconsistencias, comprobar si los compromisos asumidos en el borrador del contrato corresponden con lo estipulado en el documento de la oferta.
     Después se incorporan los recursos necesarios para realizar el proyecto, que se consideraron en el documento de oferta. Estos recursos suelen hacer referencia a los medios humanos, materiales y financieros.

     Planificación temporal del proyecto
     Para ver la viabilidad de un proyecto, se descompone en actividades y subactividades, con el fin de medir el alcance y los costes asociados a su realización. Después de definir las actividades, conviene analizar la duración y el orden en que interviene cada una de ellas.
     La duración dependerá de muchos factores, como la complejidad, y el esfuerzo y los recursos necesarios.
     El orden de ejecución debe tener en cuenta desde actividades que necesiten para su inicio otras que hayan acabado, hasta actividades que necesiten recursos que deban ser compartidos con otras actividades.
     Las técnicas de planificación se usan para organizar las tareas del proyecto, en función de su duración y el orden de ejecución, teniendo en cuenta los recursos disponibles y las relaciones de dependencia de las actividades.
     La planificación y programación de las operaciones es esencial en la Dirección del Proyecto para la coordinación y control del proyecto. Sin embargo, siempre puede surgir algún imprevisto que afecte a nuestra programación de las actividades, por eso es preciso que la Dirección realize un control sobre el proyecto.

     Programación clásica: diagrama de Gantt
     Se trata de un diagrama que representa a escala la duración de las actividades que componen un proyecto, indicando su fecha de inicio y terminación mediante un calendario.
     Este diagrama exige conocer las actividades principales del proyecto y sus precedencias, así como una estimación del tiempo necesario.
     La pega es que no permite identificar conexiones cruzadas que muestren cómo la duración de una actividad depende de otras ni visualizar el efecto de posibles acciones correctoras aplicadas en una cierta actividad en la programación. Por eso en proyectos grandes es aconsejable acompañar este método por otros basados en redes y grafos.

     Método CPM-PERT de programación
     Se trata de un método de planificación y programación basado en grafos que requiere hacer un trabajo previo de análisis que incluya estas tareas.

• Descomposición estructural y ordenada del proyecto en subsistemas, y cada uno de estos en las actividades que lo integran.
• Descripción detallada de las actividades que forman el proyecto.
• Asignación a cada actividad de los recursos necesarios y del tiempo estimado para su ejecución,
• Establecimiento de las dependencias secuenciales entre las distintas actividades.ç

     Este modelo se puede recoger en un diagrama (red) que representa el flujo de trabajo, en el que los sucesos o etapas a controlar se simbolizan con un rectángulo o círculo llamado vértice. Las actividades se dibujan con un vector cuyo módulo señala el valor de la magnitud controlada y el sentido, la relación de dependencia.

     La diferencia entre el PERT y el CPM está en que mientras que el CPM establece los tiempos en función de experiencias anteriores iguales o parecidas, el PERT hace un cálculo de probabilidad para fijar el tiempo estimado.

      Por eso el PERT usa como modelo de distribución de probabilidad la distribución beta, donde "a" es el tiempo más corto (optimista) y "b" es el tiempo más largo (pesimista), y "m" el valor más probable.

     A la hora de hacer el PERT-CPM hay que tener en cuenta.

• Cada actividad real debe tener un suceso que la preceda y otro en el que finalice, excepto si se trata de la actividad inicial o final.
• Ninguna actividad puede comenzar hasta que haya ocurrido el suceso que la preceda.
• Si hay actividades paralelas con sucesos inicial y final comunes, se sustituyen por una red parcial con los mismos sucesos inicial y final, pero con actividades ficticias (tiempo nulo) y sucesos intermedios
• Ningún suceso puede ser al mismo tiempo inicial y final de un camino formado por actividades de la red.

     El camino es la sucesión de actividades que permiten ir de un evento a otro. La suma de las duraciones de las actividades que forman el camino se llama longitud del camino.

     La fecha o tiempo más temprano (tE) es la fecha más próxima en el calendario en la que se espera completar una actividad. Este tiempo se obtiene sumando los tiempos previstos de las actividades que forman el itinerario más largo.

     El tiempo más corto o fecha de máxima antelación de una actividad es la suma de los tiempos previstos de todas las actividades del itinerario más largo, que empieza en el suceso inicial y acaba en el suceso que marca el inicio de la actividad considerada más el tiempo correspondiente a esa actividad.

     La fecha más tardía o última fecha previsible (tL) es la última fecha de calendario en la que un suceso puede producirse o una actividad realizarse sin que se retrase el cumplimiento de previsto del programa. Se calcula restando del tiempo total acordado para el suceso final del programa, la suma de los tiempos previstos de las actividades que forman el itinerario más largo de la red desde el suceso de que se trate hasta el suceso final.

     Si se tiene una actividad Aij de duración tE, entre el suceso i y el j, la forma de representación de las fechas temprana y tardía se representa en la siguiente figura. Donde Hi y Hj representan la holgura de ambos sucesos, definida por la diferencia entre el tiempo tardío y temprano de cada suceso.

     Si la holgura es positiva, indicará el exceso de tiempo que se dispone para que el suceso se produzca sin que altere la programación global. Si es negativo, indica que se había establecido un tiempo insuficiente para el suceso considerado.

     El margen de una actividad es el exceso de tiempo disponible para realizar dicha actividad en relación al tiempo previsto de ejecución para la misma.

    El Camino Crítico es la secuencia ininterrumpida de sucesos y actividades a lo largo de la red, comenzando en el suceso inicial y acabando en el final, exige el período de tiempo más largo. Está formado por actividades críticas, es decir, aquellas en las que el margen total es cero, y por suceso con holgura 0.

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PARÁMETROS BÁSICOS

     Los parámetros básicos que definen un motor de combustión interna alternativo, tienen por objeto uniformizar la nomenclura de los mismos.
     Así, podemos diferenciar 3 tipos distintos de parámetros:

• Parámetros geométricos: son los que permiten caracterizar geométricamente las dimensiones de los elementos más importantes de un motor. Condicionan el funcionamiento en lo que concierne a prestaciones y emisiones.
• Parámetros de funcionamiento: son los que definen el estado operativo del motor.
• Parámetros indicados y efectivos: caracterizan las prestaciones y emisiones de un motor en un determinado punto de operación. Estos parámetros se calculan en base a condiciones medidas en la cámara de combustión, y parámetros efectivos los disponibles en el eje. Son decisivos a la hora de evaluar el funcionamiento de un motor, ya que nos dan información sobre el rendimiento, la potencia y las emisiones.

     Parámetros geométricos

     Diámetro del cilindro (D)

     Caracteriza el tamaño del motor, se denomina también calibre.

     Carrera del pistón (S)

     Es la distancia que recorre el pistón en su desplazamiento alternativo, es decir, la distancia que hay entre el PMS y el PMI.

     S=2*l

     Siendo l la longitud de la manivela del cigueñal.

     Relación carrera-diámetro (S/D)

     Según cual sea la relación, tendremos motores supercuadrados si S/D<1, cuadrados si es =1, y alargados si es >1.

     Cuanto mayor sea S/D, mayor será la compacidad de la cámara, <velocidad de giro, <espacio para válvulas, <pérdidas de calor, y <robustez del cigueñal.

     Longitud de la manivela (l)

     Es el elemento que permite la conversión del movimiento de traslación y rotación de la biela en una rotación en torno al eje del cigueñal, por lo tanto, afecta al esfuerzo torsor que recibe el cigueñal.

     Longitud de la biela (L)

     Suele ser conveniente que la longitud entre sus centros sea mínima, para reducir la altura del motor, evitando el choque de la falda del pistón con el cigüeñal. Podemos adimensionalizar L con la carrera.

     Sección del pistón (Ap)

     Sirve para referir las prestaciones mecánicas y el gasto de aire al comparar motores.

     Cilindrada unitaria (VD)

     Es el volumen desplazado por el émbolo desde el PMS al PMI.

     VD=Ap*S

     Volumen de la cámara de combustión (Vc)

     Es el volumen del cilindro cuando el pistón está en el PMS.

     Relación de compresión (r)

     Es el cociente entre el volumen máximo (PMI) y el mínmo (PMS).

     Estos valores están relacionados con el tipo de combustión.

     Debido a que en los MCIA se cierran las válvulas con un cierto retraso respecto a la llegada a los puntos muertos, la relación de compresión diferirá con la dada por la definición. Entonces definimos como relación de compresión volumétrica efectiva (re).

     Número y diámetro de válvulas (Nv, Dv)

     Si una de las 2 o las 2 aumentan, disminuya la pérdida de admisión y mejora el llenado, es decir, afectan al llenado del cilindro y a la pérdida de carga en admisión.

     Levantamiento de las válvulas (Lv)

     También llamado alzada. Afecta al área efectiva de paso y a los esfuerzos del sistema de distribución.

     Levantamientos excesivos no mejoran las pérdidas, y suponen esfuerzos elevados.

     Sección de paso de válvulas (Av)

     Cuando la válvula está cerrada acopla en su asiento cónico herméticamente y cuando abre descubre una sección conocida como sección de paso de válvula. Debido a la geometría de la válvula y de su asiento, esta sección puede referirse al área de plato, que valdrá.

     O también puede referirse al área de cortina o área geométrica, que valdrá.

     Debido al estrechamiento de la vena fluida por el paso de la válvula, definimos un coeficiente de descarga CD, que depende del levantamiento y de la configuración del flujo que resulte, con lo que se puede conocer la sección efectiva de la válvula al paso del flujo, a través de esta expresión.

     Diagrama de distribución

     Se refieren al giro del cigueñal antes y después de los puntos muertos. Afectan a la renovación de la carga y a las prestaciones mecánicas.

     Número de cilindros (Z)

     Uno o varios cilindros iguales, que en paralelo aportan potencia al eje común, con un desfase entre ellos.

     Disposición de los cilindros

     Los cilindros se pueden colocar de diferentes formas y orientaciones (línea, V, boxer...), esto afectará a la geometría global y al equilibrado del motor.

     Aunque el espacio ocupado por los cilindros es el facto fundamental de la elección de la disposición, no debemos olvidar que hay otros aspectos importantes como las vibraciones generadas en el funcionamiento.

     Cilindrada total (VT)

     VT=VD*Z

     Este parámetro está directamente relacionado con la potencia del motor, pues define la capacidad de admitir aire por parte del motor.

     Número de ciclos por revolución (i)

     Es el número de ciclos competados en cada revolución del cigueñal. Un motor 4T necesita 2 vueltas por ciclo, por lo que  i=1/2, mientras que un motor 2T necesita solo una revolución, por tanto i=1.

     Longitud y diámetro de los colectores (Lc, Dc)

     Afecta a la pérdida de admisión e inercia de la corriente. Tienen mucha importancia en el proceso de llenado y vaciado de los gases de los MCIA (proceso de renovación de la carga).Si la longitud aumenta y/o baja el diámetro, las pérdidas por fricción con las paredes aumentan, además, los fenómenos de propagación de ondas de presión a lo largo de los tubos dependen de estas dimensiones.

     Parámetros de funcionamiento

     Régimen de giro y velocidad media del pistón (n, cm)

     El régimen de giro del motor es el número de revoluciones por unidad de tiempo, y determina la frecuencia de repetición del ciclo de trabajo in.

     Tiene un rango de variación más o menos amplio, según la aplicación, que permite variar la potencia del motor.

     La velocidad media del pistón se la velocidad media a la que se desplaza el pistón por el cilindro. Tiene un rango mucho más acotado que el régimen de giro. Si esta velocidad aumenta, mejora la potencia específica pero empeora la fiabilidad y la vida del motor.

     cm=2*S*n

     Las bajas velocidades medias van asociadas a motores en los que se busca la fiabilidad y la duración, y/o un coste de fabricación bajo, a costa de la potencia máxima, mientras que las altas velocidades van asociadas a elevados regímenes, para obtener más potencia.

     Grado de carga (alfa)

     Cuantifica lo que proporciona el motor compara con lo máximo que puede dar a igual régimen. Se suele aplicar al par en el eje, a la potencia e incluso al caudal de combustible.

     

     La regulación del grado de carga, se consigue de formas diferentes dependiendo del motor.

     Para los MEC se hace inyectando más o menos combustible, lo que modifica la calidad de la mezcla al modificar la relación entre la masa de combustible y aire, es por tanto una regulación cualitativa.

     En los MEP convencionales se hace cerrando la válvula de mariposa en la admisión, el gasto de mezcla admitida disminuye (regulación cuantitativa), pues a través de ella la presión cae, mientras que la temperatura queda prácticamente inalterada. Otra forma de definir el grado de carga de estos motores es por el ángulo de posición de la mariposa del acelerador.

     En los MEP de mezcla estratificada, la regulación de la carga será similar a la de los MEC si la carga es media-baja, y se hará de forma parecida a los MEP convencionales si la mezcla es alta.

     Gasto de aire y rendimiento volumétrico
     El gasto de aire es el caudal másico de aire admitido por unidad de tiempo, normalmente en (g/s). A veces se expresa por unidades de sección transversal del pistón, o como masa por cilindro y ciclo. A este aire se le puede añadir combustible durante la admisión, e incluso gases recirculados del escape (EGR)
     Parte de este gasto puede pasar directamente de la admisión al escape, y por tanto, no permanecer en el cilindro, a este gasto se le llama cortocircuito.

     El rendimiento volumétrico es el gasto másico total admitido por el motor en relación al desplazado por los pistones, en condiciones de referencia (condiciones ambiente, pipa de admisión...).
     Las condiciones de referencia que se toman para calcular la densidad de referencia hacen que el rendimiento volumétrico evalúe la eficacia de la admisión  de todos los sistemas del motor situados corriente abajo del punto de referencia. La referencia más usada es justo corriente arriba del colector de admisión. Con esta referencia, el rendimiento volumétrico no suele superar la unidad.
     El rendimiento volumétrico se suele referir al aire porque es muy fácil de medir y es el portador principal de oxígeno para la combustión

   
     Gasto de combustible y poder calorífico
     El gasto de combustible es la cantidad de combustible que pasa al motor por unidad de tiempo, se suele dar en mg/s.
     El poder calorífico PC es la cantidad de calor liberado con combustión completa y perfecta por unidad de masa de combustible.
     Debido a que los combustibles suelen formar agua al arder y el agua posee un elevado calor latente de vaporización, consideramos 2 poderes caloríficos.

• Poder calorífico superior (PCS): cuando el agua de los gases productos de la combustión queda en fase líquida.
• Poder calorífico inferior (PCI): cuando el agua de los gases de los productode de la combustión queda en fase vapor.

     En los MCIA la temperatura de escape suele ser superior a 100ºC, por lo el poder calorífico adecuado en los cálculos es el PCI

     Dosado

     Es la relación másica entre el gasto de combustible y el de aire.

     El dosado cumple un papel importante no solamente en la combustión, sino también en el desarrollo del ciclo, determinando el trabajo, la eficiencia y los residuos tóxicos en el gas de escape.

  

    Recirculación de gases de escape (EGR)

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CONCEPTOS BÁSICOS DE METROLOGÍA

     Una medición se realiza para determinar el valor de un mensurando (la magnitud que se va a medir) y el de la magnitud propia de la medición. Por tanto, la medición debe tener en cuenta una definición adecuada del mensurando, el procedimiento y el método de la medida, existiendo el método diferencial (comparando) y el directo o indirecto
     Por lo tanto, podemos definir la medición como el proceso de conseguir experimentalmente uno o varios valores que puedan asociarse a una magnitud.
     Como es lógico, las mediciones no pueden contemplar aspectos cualitativos.
     Hay que tener en cuenta que hay agentes externos (temperatura, aire, humedad...) que pueden afectar al resultado de nuestra medida, lo cual hace necesario realizar una correción que tenga en cuenta la presencia de estos agentes.
     No debemos olvidar que el resultado de una medida nunca es exacto, sino que se trata de una aproximación o estimación, por lo que el resultado irá acompañado de una incertidumbre que tenga en cuenta todos los errores y agentes externos que puedan afectar al valor de la medida. Esta incertidumbre se obtiene después de realizar varias mediciones de forma repetida, observando que aparece una variación cada vez que se mide, debido a las magnitudes de influencia.
     Definimos entonces la condición de repetibilidad de una medición como la condición de medición, dentro de un conjunto de condiciones que incluye el mismo procedimiento de medida, los mismos operadores, el mismo sistema de medida, las mismas condiciones de operación y el mismo lugar, todo ello en un período corto de tiempo.
     La magnitud de influencia es aquella magnitud que, en una medición directa, no afecta a la magnitud que se está midiendo, pero sí afecta a la relación ente la indicación y el resultado de medida. Hay que tener en cuenta que una medición de indirecta conlleva una combinación de mediciones directas, pudiendo estar cada una de ellas afectada por magnitudes de influencia.
     Estas condiciones de referencia especifican intervalos de valores del mensurando y de las magnitudes de influencia, permitiendo evaluar las prestaciones de un instrumento o sistema de medida para comparar resultados de medida.

     Modelo matemático de la medición
     Debe transforma las observaciones repetidas en el resultado de la medida. Incluye las observaciones y las magnitudes de influencia.
     Función de medición: es una función de magnitudes cuyo valor es un valor medido de la magnitud de salida en el modelo de medición, cuando se calcula mediante los valores conocidos de las magnitudes de entrada en el modelo de medición.
     Esta función de medición se utiliza también para calcular la incertidumbre de medida.
     Modelo de medición: es la relación matemática entre todas las magnitudes conocidas que intervienen en una medición.
     Magnitud de entrada: es una magnitud que tiene que estar medida para calcular un valor medido de un mensurando. Por ejemplo, para calcular la longitud de una varilla, hay que tener en cuenta que saber, además de la longitud de la varilla, la temperatura y el coeficiente de dilatación de la varilla.
     Magnitud de salida: es una magnitud cuyo valor medido se calcula mediante los valores de las magnitudes de entrada en un modelos de medición.

     En una medición hay una serie de imperfecciones que hacen que haya errores en la medida. Dichos errores tienen parte aleatoria, y sistemática.
     La parte aleatoria se debe a las variaciones en las magnitudes de influencia, al efecto que provocan las variaciones de la medida en las distintas repeticiones. Es imposible de compensar, por lo que no hay ningún tipo de esperanza matemática para compensar este error.
     La parte sistemática se debe al efecto identificado de una magnitud de influencia, por lo tanto es cuantificable pero no puede eliminarse, aún así podemos aplicar una correción para reducir ese error, entendiendo por correción a la compensación de un efecto sistemático estimado.
     La correción de las medidas aumenta la complejidad del modelo de medición, lo que supone efectuar medidas adicionales

     La incertidumbre nos hace ver que es imposible conocer el valor exacto del mensurando.

     Resultado de una medida: es el conjunto de valores de una magnitud atribuidos a un mensurando, acompañados de cualquier otra información relevante disponible.
     El resultado de una medición se expresa como el valor medido, acompañado de una incertidumbre asociada. El resultado de la medida es una variable aleatoria, definida por un parámetro de centrado y otro de dispersión, por tanto, los estimadores más usados en metrología son la media aritmética y la varianza muestral
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DOCUMENTACIÓN BÁSICA DEL PROYECTO

     Desarrollo tradicional de proyectos
     La concepción tradicional del proyecta solamente contempla la descripción técnica y el presupuesto económico, omitiendo aspectos como la forma de ejecución o la programación temporal.
     En la teoría clásica, el anteproyecto es la primera etapa del proyecto. Recoge los planteamientos generales y justifica las soluciones globales adoptadas para los problemas que haya. Incorpora una aproximación de los costos del presupuesto, aunque sin mucha precisión no detalle.
     Cuando el anteproyecto se aprueba, pasamos a la fase del proyecto. La norma UNE 157001:2002 dice los documentos básicos que deben formar parte de un proyectos. Además podrán incorporarse "estudios con entidad propia" elaborados para cumplir con determinadas exigencias legales. Los documentos básicos son la memoria, el pliegue de condiciones, planos y mediciones y presupuesto. También podrán incluirse otros que permitan justificar que el proyecto cumple alguna normativa concreta.
     Los documentos están agrupados en varios volúmenes o uno sólo, dependiendo del tipo de Proyecto será o no necesario incluir la totalidad de los mismos. En la portada de los volúmenes y en la primera página de cada uno de los documentos básicos, vendrá dado el número del volumen, título del proyecto, tipo de documento unitario e identificación del ingeniero autor y del cliente.
     Tendrá que figurar un índice en cada documento. Cada página de los documentos básicos y cada plano tendrá la siguiente información: número de página, título del proyecto, título del documento básico al que pertenece, número o código de identificación y número de edición, y fecha de aprobación.
     Los documentos deben estar presentados cuidadosa, limpia y ordenadamente. Estarán estructurados en capítulos y apartados. El proyecto tendrá que estar redactado para que otros técnicos puedan interpretarlo claramente, por lo que se recomienda usar un lenguaje claro, preciso y sin ambiguedad.
     Solamente 2 documentos carecen de caracter vinculante o contractual: Memoria y Mediciones y Presupuesto. En la Memoria se podrá indicar el orden de prioridad de los documentos.
     El proyecto se termina cuando se firma, y a partir de ahí se iniciará la fase de ejecución, que podrá ser dirigida por el ingeniero autor o por otro colegiado distinto.
     Desde que se inician los trabajos, el Director facultativo se convierte legalmente en el principal responsable y actúa como árbitro entre la Propiedad (la que encarga el proyecto) y el Contratista (el que efectúa la construcción). La Dirección facultativa se hace a pie de obra, de forma permanente o periódica.
     Las funciones del Director facultativo son: la dirección técnica, aprobar cualquier modificación al proyecto, certificar los trabajos efectuados y firmar el Acta de recepción provisional y definitiva de la obra. En resumen, es responsable de que los trabajos se hagan según lo establecido en el proyecto, incluyendo las modificaciones aprobadas por la dirección. Debe asegurar el buen estado de las obras durante la fase de construcción, evitando cualquier actuación del contratista que pueda resultar perjudicial para la parte de la obra ya efectuada.
     Conclusión, la realización del proyecto y su ejecución, constituyen un proceso secuencial. Además, entre las actividades relativas al desarrollo y ejecución de la obra no aparecen las de control de plazos ni de costes. Estas tareas de planificación, administración y control son imprescindibles para una adecuada ejecución del proyecto.

     Documentos para el visado del proyecto
     Para que el proyecto pueda ser visado por el colegio oficial correspondiente, tiene que incluir los siguientes documentos.
     Memoria: describe los objetivos del proyecto y expone y justifica técnica y económicamente las soluciones adoptadas. Incluye los cálculos de los componentes del proyecto en cada una de las especialidades involucradas. Suele incluir una orientación sobre la extensión temporal de las actividades necesarias para la ejecución del proyecto. Principales aspectos que deben incluirse:

• Descripción del proyecto.
• Relación de normas y reglamentos usados.
• Criterios de cálculo.
• Obras que han de hacerse.
• Anexo que muestre los cálculos efectuados, catálogos de interés, listado de resultados, programas informáticos...

     Pliego de condiciones: establece las condiciones, los equipos y materiales y la forma en que deben hacerse los trabajos. Contiene:

• Condiciones generales, legales y administrativas, relativas a los principales aspectos del proyecto.
• Condiciones de materiales y equipos. Se hará referencia a las especificaciones de las instalaciones,  equipos y materiales, las normas y los reglamentos correspondientes.
• Condiciones de ejecución de las obras civiles y el montaje de las instalaciones y equipos eléctricos, mecánicos...
• Instrucciones para efectuar la medición y abono de las obras así como una referencia para una posible revisión de precios.

     La redacción del pliego debe ser estricta para garantizar el funcionamiento de la instalación proyectada según las necesidades de la obra y de la propiedad, así como con los medios para su ejecución.

     Estudio de seguridad: el Real Decreto de 1627/1997 del 24 de Octubre (BOE del 25-10-1997) establece, con objeto de aumentar la seguridad en la realización de las obras, la necesidad de incluir entre la documentación para el visado del proyecto un Estudio de Seguridad y Salud, o Un Estudio Básico de Seguridad y Salud.

     El promotor está obligado a que en la fase de redacción del proyecto se elabore un Estudio de Seguridad y Salud en los proyectos de obras en que se den alguno de los siguientes supuestos:

• Presupuesto de Ejecución por Contrata incluido en el proyecto que sea igual o superior a 450000 de euros.
• Que la duración estimada sea superior a 30 días laborales, empleándose en algún momento a más de 20 trabajadores al mismo tiempo.
• Que el volumen de mano de obra estimada sea superior a 500.
• Obras de túneles, galerías, conducciones subterráneas y presas.

     En los proyectos de obras no incluidos en los supuestos anteriores, el promotor tiene que hacer un "Estudio Básico de Seguridad y Salud" durante la fase de redacción.

     En la aplicación del "Estudio de Seguridad y Salud" o del "Estudio Básico", cada contratista elaborará un "Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo" en el que se analicen, estudien, desarrollen y complementen las previsiones contenidas en los estudios de seguridad.

     El "Plan de Seguridad y Salud", instrumento básico de evaluación y prevención de riesgos, estará a disposición permanente de cuantos intervengan en el proyecto: dirección facultativa, representantes de los trabajadores...

     Para controlar y efectuar un seguimiento del "Plan de Seguridad y Salud", habrá un "Libro de Incidencias" que recogerá las circunstancias relativas a la seguridad y salud de los trabajadores, que puedan ocurrir durante la obra. Es obligado remitir, en el plazo de 24 horas, el original de la hoja en que se haya recogido una incidencia a la Inspección de Trabajo y Seguridad Social.

     El Libro, en poder del técnico responsable de seguridad, se mantendrá en la obra y tendrán acceso al mismo todas las personas o entidades que intervengan en la obra o tengan responsabilidades materiales de seguridad y salud. Dicho técnico está facultado para paralizar los trabajos si hay un incumplimiento de las normas de seguridad. Además de anotarlo en el libro, dará cuenta a los contratistas, a los representantes de los trabajadores y a la Inspección de Trabajo y Seguridad Social.

     El promotor tendrá que designar durante la fase de elaboración, a un técnico encargado de la seguridad, que se encargará de coordinar la aplicación de los principio generales de prevención en materias de seguridad y salud durante la concepción, estudio y elaboración del proyecto. Con relación a estos aspectos:

• Decisiones constructivas, técnicas y de organización, para planificar los trabajos o fases que se desarrollarán simultáneamente.
• Estimación de la duración requerida para la ejecución de los trabajos o fases de la obra.
• Previsiones e informaciones útiles para efectuar en adecuadas condiciones de seguridad y salud los trabajos de ejecución del proyecto.

     El promotor tendrá que asignar un técnico competente encargado de la seguridad durante la ejecución del proyecto. Tiene que tener una serie de funciones:

• Coordinar la aplicación de los principios generales de prevención y seguridad en la toma de decisiones relativas la planificación de los trabajos y en la estimación de la duración de las fases del proyecto.
• Coordinar las actividades para garantizar que contratistas, subcontratistas y trabajadores autónomos aplican las medidas preventivas recogidas en el art.15 de la ley de Prevención de Riesgos Laborales y el art.10 del Real Decreto de 1627/1997 de 24 de Octubre.
• Aprobar el Plan de Seguridad y Salud elaborado por el contratista. Cuando no se precise coordinador, la dirección facultativa asumirá esta función.
• Organizar la coordinación de actividades empresariales según el artículo 24 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales.
• Coordinar las acciones y funciones de control en la aplicación correcta de los métodos de trabajo.
• Tomar las medidas necesarias para evitar el acceso a la obra de personas no autorizadas. Esta tarea será asumida por  la Dirección Facultativa cuando no exista coordinador.

     El "Estudio de Seguridad y Salud" será elaborado bajo la dirección del "Coordinador en materia de seguridad y salud durante la elaboración del proyecto". Deberá contener:

• Memoria: describiendo los procedimientos, equipos técnicos y medios auxiliares que vayan a utilizarse. Se identificarán los riesgos laborales, distinguiendo entre evitables y no evitables.
• Pliego de condiciones particulares donde se tendrán en cuenta las normas y reglamentos aplicables a la obra, así como las especificaciones de los sistemas y equipos de prevención.
• Planos: representación gráfica para definir y comprender mejor las medidas preventivas expuestas en la memoria.
• Mediciones: evaluan las necesidades de unidades o elementos de seguridad y salud en el trabajo que hayan sido proyectados.
• Presupuesto que cuantifique el gasto previsto para la aplicación y ejecución del estudio de seguridad y salud.

     El "Estudio Básico de Seguridad y Salud" será hecho por el coordinador en materia de seguridad y salud durante la elaboración del proyecto. Se precisarán las normas de seguridad y salud aplicables a la obra. Se identificarán los riesgos laborales, distinguiendo entre evitables y no evitables.

     En el "Estudio de Seguridad" y en el "Estudio Básico" se incluirán las previsiones para efectuar en su día, en adecuadas condiciones de seguridad y salud, los previsibles trabajos posteriores.

     La inclusión en el Proyecto Técnico del "Estudio de Seguridad y Salud" o del "Estudio Básico" será requisito necesario para el visado del Proyecto en el Colegio Oficial correspondiente, expedición de la licencia municipal y demás autorizaciones y trámites por parte de las distintas Administraciones Públicas.

     Planos: es el documento más utilizado del proyecto. Deben incluir toda la información necesaria para ejecutar la obra del proyecto. Debe atender a las normas UNE de dibujo técnico.

     Mediciones y presupuesto: es un documento orientativo, sin valor contractual, para forma una idea del costo global, incluye las partidas correspondientes a los estudios de Ingeniería, los equipos y materiales, los costes de construcción y montaje y los correspondientes a las pruebas y puesta en marcha de la instalación.

     Consta de estos apartados:

• Mediciones. Se cuantifican las necesidades de las diferentes tareas que han de hacerse y de la cantidad de material requerido. Se distingue entre medidas parciales de cada tipo de operación y medidas globales para el conjunto de operaciones que constituyen la actividad correspondiente. Para cada una de las tareas o materiales se indicará el número de elementos iguales en el proyecto, sus dimensiones y el volumen.
• Cuadro de precios. Una vez fijadas las cantidades necesarias de cada unidad de obra hay que hallar el precio correspondiente de cada una. En la sección Cuadro de Precios se anotan los costes totales de cada unidad de obra y los precios pormenorizados de cada una de las partidas que constituyen el precio unitario. Este precio incluirá los costos de mano de obra, maquinaria y materiales empleados y costos indirectos relativos a la tarea efectuada.
• Presupuesto de ejecución. Se saca multiplicando las mediciones totales por sus precios unitarios. Se obtienen así los presupuestos parciales de ejecución. La suma de los presupuestos parciales proporciona el Presupuesto Global de Ejecución Material del proyecto Si el proyecto se hace por contrata, a este coste hay que añadir los correspondientes a Gastos Generales y Beneficio Industrial del contratista. Hay que tener en cuenta los costes de realización y dirección facultativa del proyecto, impuestos y tramitación legal.

 

     Atribuciones de los ingenieros técnicos industriales

    La Ley 12/1986 y sus modificaciones por Ley 33/1992, regulan las atribuciones profesionales de los Arquitectos e Ingenieros Técnicos. Establece que los Arquitectos e Ingenieros Técnicos tendrán la plenitud de facultades y atribuciones en el ejercicio de su profesión. Se considera especialidad cada una de las enumeradas en el Decreto 148/1969 por el que se regulan las denominaciones de los graduados en Escuelas Técnicas y las especialidades a cursar en las Escuelas de Arquitectos e Ingeniería Técnica.

     Los Ingenieros Técnicos tienen las siguientes atribuciones profesionales:

• Redacción y firma de proyectos que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de bienes muebles o inmuebles; tanto con carácter principal como accesorio.
• La dirección de las actividades objeto de los proyectos a que se refiere el apartado anterior, incluso cuando los proyectos los hace un tercero.
• La realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planos de labores y otros trabajos similares.
• La docencia.
• La dirección de toda clase de industrias o explotaciones y el ejercicio, en general respecto de ellas, de las actividades a que se refieren los apartados anteriores.

     Los Arquitectos e Ingenieros Técnicos tendrán igualmente aquellos otros derechos y atribuciones reconocidas en el ordenamiento jurídico vigente a los antiguos Peritos, Aparejadores, Facultativos y Ayudantes de Ingenieros.

     Cuando las actividades profesionales anteriores se refieran a materias relativas a más de una especialidad de la arquitectura o ingeniería técnicas, se exigirá la intervención del titulado en la especialidad que resulte más relevante dentro de las demás. Si ninguna destaca sobre las demás, se exigirá la intervención de tantos titulados como especialidades, siendo la responsabilidad compartida por todos.

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