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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Colegio Nacional de Educación profesional Técnica “Educación de Calidad para la Competitividad”

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas D.R. 2008 CONALEP

Calle 16 de Septiembre 147 Norte Colonia. Lázaro Cárdenas C.P. 52148, Metepec, Edo. de México Primera Edición 2008 ISBN: En trámite

Prohibida su reproducción sin autorización, por escrito del CONALEP. www.conalep.edu.mx

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Índice Introducción

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1. Dibujo Lineal, Geométrico y de Proyecciones

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1.1 Identificar el método de solución gráfica de problemas geométricos

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1.1.1 Dibujo técnico

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1.1.2 Solución gráfica de problemas geométricos

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1.2 Identificar las proyecciones tridimensionales, así como las vistas auxiliares y cortes en la solución gráfica de problemas geométricos

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1.2.1 Proyecciones tridimensionales en los planos proyectantes.

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1.2.2 Vistas auxiliares y cortes

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2. Dibujo de Taller

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2.1 Realizar los dibujos de piezas mecánicas de plantillas y dispositivos, para su

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fabricación 2.1.1 Dibujo de piezas mecánicas para su fabricación

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2.1.2 Dibujo de plantillas y dispositivos para su fabricación

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2.2 Realizar los dibujos de desarrollo de superficies, elementos estructurales y soldadura

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2.2.1 Realizar los dibujos de desarrollos de superficies

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2.2.2. Dibujo de elementos estructurales y soldadura

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3 Dibujo de Elementos Mecánicos, Eléctricos y Electrónicos

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3.1. Realizar los dibujos de elementos eléctricos y electrónicos para la instalación y 55 mantenimiento electromecánico. 3.1.1 Elementos eléctricos

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3.1.2 Elementos electrónicos

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3.2. Realizar los dibujos de elementos neumáticos e hidráulicos para la instalación y 57 mantenimiento electromecánico

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 3.2.1 Elementos neumáticos

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3.2.2 Elementos hidráulicos

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4 Dibujo de Diagramas Mecánicos, Eléctricos y Electrónicos

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4.1. Identificar los diagramas hidráulicos, neumáticos y de conducción de fluidos para la

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instalación y mantenimiento electromecánico 4.1.1 Diagramas neumáticos

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4.1.2 Diagramas hidráulicos

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4.1.3 Diagramas de conducción de fluidos

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4.2 Identificar los diagramas eléctricos y electrónicos para la instalación y mantenimiento

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electromecánico

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4.2.1 Diagramas eléctricos

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4.2.2 Diagramas electrónicos

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Introducción El profesional técnico bachiller obtiene la capacidad de realizar distintas labores en la industria, especializándose en algunas de las áreas que componen su carrera como electrónica, circuitos de control, electricidad, neumática, hidráulica, máquinas herramienta, refrigeración y aire acondicionado, etc., sin embargo, todas estas áreas tienen una característica en común, los planos y diagramas. Así es, para desarrollar algún trabajo es necesario el dibujo e interpretación de planos y diagramas. A través del tiempo la tecnología se ha incursionado demasiado en los campos industriales creando a su vez software de dibujo y diseño como el Auto CAD y Mechanical desktop, para realizar diagramas se encuentran el Automation studio o Fluidsim, sin embargo se debe contar con una base sólida de conocimientos del dibujo, los diagramas y todo lo relacionado a estos. En primer lugar conocerás los instrumentos de dibujo y sus características que comprende cada uno, a la vez que el método de utilizarlos adecuadamente para la solución de problemas geométricos. Las proyecciones son importantes tales como la ortogonal y pictórica ya que son una herramienta para transmitir información más detallada de una pieza que difícilmente se puede decir mediante el habla. La proyección más usada es la isométrica debido a sus características propias. Hay que considerar también las vistas auxiliares y los cortes transversales que se pueden realizar a la pieza. El dibujo de detalle y de montaje están muy relacionados al momento de trabajar con una máquina, el primero nos indica toda la información para la fabricación de una pieza como sus dimensiones y tolerancias, mientras que el segundo da la pauta para el ensamblaje de estas piezas. Las plantillas y desarrollos juegan un papel indispensable en la elaboración de dispositivos para la fabricación en serie. Son básicamente patrones que te guiarán cuando elabores algún objeto físicamente. Los diagramas tienen la característica de usar una amplia gama de símbolos, estos deben ser los estandarizados por las asociaciones internacionales para que cualquier

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persona involucrada en el área pueda leerlos y entender el propósito de estos. Existen diferentes diagramas que estudiaras, deberás tener en cuenta el objetivo de cada uno, cuando se debe de realizar un tipo de diagrama y el como se debe de representar. Por ejemplo un diagrama pictórico da información que difícilmente se puede ver en un diagrama unifilar. Al momento de estudiar los diagramas neumáticos e hidráulicos deberás tener cuidado en no confundirlos ya que sus símbolos son muy semejantes. Este libro te guiará a través de estos temas de una manera clara y secuencial, proponiendo actividades en puntos clave para que tu aprendizaje sea significativo.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Unidad 1 1. Dibujo Lineal, Geométrico y de Proyecciones 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 ultimo 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. Resultado de aprendizaje 1.1 Identificar el método de solución gráfica de problemas geométricos. Contenido Dibujo técnico. Material. Equipo. Solución gráfica de problemas geométricos 7

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 1.1.1 Dibujo técnico. El término dibujo mecánico es de amplio uso especialmente en las escuelas públicas, para describir al dibujante industrial. Sin embargo este termino no cubre el dibujo a pulso que es una parte importante de la materia. Él termino dibujo técnico se ha convertido rápidamente en el más aceptado, porque sugiere con más precisión el amplio enlace del dibujo para la industria. El dibujo técnico se compone de muchos tipos de dibujo especializado que se aplican a los diversos campos. El dibujo arquitectónico se utiliza en la industria de la edificación; el dibujo de maquinas en las industrias de maquinaria; el dibujo estructural en las industrias de la construcción donde emplea acero estructural, tal como grandes edificios y puentes; el dibujo de metalistería en las industrias de la calefacción ventilación y acondicionamiento del aire; el dibujo de electricidad en las industrias eléctricas; el dibujo aeronáutico en la fabricación de aviones; el dibujo marino de construcción de barco etc., Los propósitos del dibujo técnico son: 1. Un dibujo en detalle debe ser preciso. Los requerimientos de la industria son la exactitud y el dibujante debe tener o adquirir el hábito de la exactitud en todo lo que haga. Un dibujo que no sea preciso puede ser completamente inútil o puede conducir a errores costosos a los que dependan de él. 2. Un dibujo de detalle debe ser ejecutado con la técnica apropiada o buena destreza, lo que significa que las líneas deben tener “resplandor” o “vigor” y exhibir buen contraste de líneas. Un dibujo “sucio” no posee buena técnica y es probable que sea incorrecto o poco claro. 3. Un dibujo de detalle debe ser nítido. La nitidez es un hábito que se puede adquirir. Se promueve observando el manejo y disposición ordenada del equipo y tomando las medidas positivas para mantener limpio el dibujo. 4. Un dibujo de detalle debe hacerse con rapidez, ya que “el tiempo es dinero”. La rapidez en el dibujo se logra mediante la agilidad física y mental; es el resultado natural de la concentración en el trabajo y de un planteamiento inteligente y no por su apresuramiento al azar. Con frecuencia, un dibujante lento sería un dibujante rápido si trabajase continuamente y no perdiese el tiempo hablando, soñando o tratando de hallar soluciones mediante tanteo sin aprender primero los principios básicos. Los dibujos que trataremos en esta asignatura se hacen con instrumentos de dibujo de precisión y no requieren habilidad artística o especial, por ello verás cuáles son y que características tienen así como su modo de empleo además de que los instrumentos para dibujo de buena calidad son bastante costosos y puesto que es difícil para un principiante diferenciar los instrumentos corrientes 8

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas de los de mejor calidad deberás consultar con tu instructor antes de comprarlos. Equipo de dibujo. En la Fig. 1.1 se muestran las partes principales del equipo de dibujo utilizado por el dibujante.

Figura 1.1 Equipo de dibujo. A) Tabla de dibujo. B) Regla T con cabeza de transportador. C) Escuadra de 30º y 60º. D) Escuadra de 45º. E) Lápices de dibujo. F) Plumillas. G) Afilador de puntas de lápiz. H) Gomas para borrar. I) Plantilla para borrar. J) Cepillo para sacudir el polvo. K) Escalímetro. L) Regla. M) Juego de compases. N) Tiralíneas. O) Compás de vara. P) Compás para divisiones proporcionales. Q) Tinta china. R) Curva francesa. S) Transportador. T) Regla de cálculo. U) Cinta adhesiva. V) Curva francesa. La superficie del trabajo Todo dibujo se realiza sobre una superficie de trabajo. Esta puede ser tan sencilla como una económica tabla de dibujo, o bien puede ser un restirador, que es mas caro, sin embargo puedes utilizar cualquiera de las dos ya mencionadas. a) La tabla de dibujo. Debido a su ligereza y fácil manejo, la tabla de dibujo no solamente es una superficie de trabajo adecuada para los primeros trazos, sino que también se le puede utilizar como complemento de superficies fijas de trabajo. Es importante considerar que una tabla de dibujo debe tener una superficie lisa y suave, que no presente rugosidades ni ondulaciones y este perfectamente cuadrada. Fig. 1.2

Figura 1.2. Tabla de dibujo b) El restirador. Al igual que la tabla de dibujo, el restirador se considera como una superficie de trabajo. Existen muchos tipos de restiradores, pero todos tienen dos características básicas en 9

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas común. La primera es que la superficie de dibujo debe ser completamente lisa, sin ondulaciones; la otra se refiere a que la tabla debe ser cuadrada. Por ejemplo en la figura 1.3 se muestra un restirador donde la superficie de dibujo se puede levantar o inclinar mediante una varilla de ascensión que se encuentra situada en la parte posterior de este.

Figura 1.3 Restirador Además este restirador tiene un cajón para el equipo de dibujo, y otro cajón largo para guardar papel de varios tamaños. Existe otro tipo de restirador con cubierta luminosa, o también llamado mesa–luz. Fig. 1.4. Este restirador tiene una superficie de vidrio, con luces fluorescentes colocadas por debajo de la misma, y es utilizado cuando se requiere calcar algún dibujo, o para hacer destacar detalles de dibujo que de otra manera no se apreciarían.

Figura 1.4. Restirador con cubierta luminosa Regla T La regla “T” es un instrumento de dibujo que se utiliza en combinación con la tabla de dibujo o el restirador. 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. 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 mas corta llamada cabeza. Fig. 1.5.

Figura 1.5. 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 10

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 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 que se puede 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. Escuadras Las escuadras es otro de los instrumentos básicos de dibujo. Las escuadras son baratas y general mente están echas de plástico. Todas las escuadras tienen un Angulo 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” (carbatón), mientras que a la otra se le puede designar como escuadra a “30” o escuadra a “60”. En la Fig. 1.6. a) y c) respectivamente se muestran estas escuadras.

Figura 1.6. Juego de escuadras En los incisos b) y d) se muestran las líneas que pueden ser trazadas con ellas. La escuadra a 45 divide a los 360º en ocho sectores de 45º cada uno mientras que con la escuadra de 30º X 60º se puede hacer doce sectores de 30º. Por otra parte Los 360° se pueden dividir en 24 sectores de 15° cada uno mediante la regla T y las escuadras, ya sean solas o en combinación. Fig. 1.7.

Figura 1.7. Ángulos formados con el uso de las escuadras Para ángulos distintos a los mostrados se deben medir con el transportador. Las escuadras se deben cuidar bastante, es conveniente tener a la mano un trapo de tela suave para limpiar las escuadras 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. Como tienen un orificio amplio, las escuadras pueden colgarse fácil mente en un clavo. 11

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas El transportador Es un instrumento de dibujo muy simple puede tener forma circular o semicircular, tal como se muestra en la figura 1.8. El borde exterior aparece numerado en grados, que abarca de 0 a 180 en el caso del tipo semicircular y hasta 360 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.

Figura 1.8 Transportadores 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. Fig. 1.9.

Figura 1.9. Arco, Circunferencia, Diámetro y Radio Al igual que otro instrumentos de dibujo, hay una gran variedad de tamaños y formas de compases. El compás pude abrirse y separarse por medio de un perno situado entre las patas del compás o bien utilizando los dedos índice y pulgar. Para Trazar un arco o una circunferencia debemos considerar los siguientes pasos:

a) Colóquese el compás en el centro, en seguida, con una mano ajuste el radio requerido previamente establecido.

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b) Inclínese ligeramente el compás hacia delante y comience el círculo o arco sujetando el mango del compás entre los dedos índice y pulgar.

c) Complétese el círculo o arco haciendo girar el mango hacia la derecha entre los dedos índice y pulgar.

El compás trazador, con sus accesorios, se utiliza para trazar círculos desde 25.4 mm. (1”) de radio hasta unos 152 mm. (6”) de radio. Si se utiliza la barra de extensión, o alargadera se pueden trazar círculos hasta de 305 mm. (12”) de radio. Para tamaños mayores se debe emplear un compás de varas especial. Para tener una mayor calidad en el trazado de arcos o circunferencias debes considerar el afilado de la mina del compás. Para construir arcos o círculos en trazos auxiliares, utiliza una mina dura, tal como 4H, 5H o 6H. Para trabajo general, utiliza una mina mas blanda, la que producirá líneas obscuras y sin ensuciar, tales como una F o una H. Para líneas más obscuras utiliza una mina de grado mas blando como una B. Ajústese la mina para que se extienda unos 10 mm (⅜”) desde el borde del compás y frótese la mina sobre una lima para producir sobre la misma un corte largo inclinado Fig. 1.10 (a). Manténganse siempre una longitud liberal de mina en el compás para que se pueda hacer un corte largo Fig. 1.10 (b). Evítese una punta corta como la que se muestra en (d). Algunos dibujantes prefieren preparar la punta, aún más, haciendo dos cortes laterales muy ligeros, como se muestra en (e) y (f). Ajústese la punta de aguja del compás de manera que se extienda ligeramente más que la mina, como se muestra en (g).

Figura 1.10 Afilado de la mina del compás 13

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Plantillas para curvas irregulares o curvígrafos. Las plantillas, curvígrafos o curvas francesas se hacen regularmente de plástico pero también existen plantillas flexibles con contrapesos y reglas flexibles de metal con resorte que se emplean para trazar curvas irregulares. Fig. 1.11.

Figura 1.11. Plantillas para curvas o curvígrafos. La plantilla para curvas no se utiliza para establecer la curva original, sino solo para resaltar la curva final. Una vez que hayas fijado los puntos suficientes para establecer una curva y haberlos unido, a mano alzada, con una línea suave, haz coincidir el curvígrafo con la curva trazada y remárcala hasta donde se conserve la coincidencia. Prosigue de esta manera a lo largo de toda la curva asegurándote de que cada colocación fluya suavemente desde la anterior. Fig. 1.12.

Figura 1.12. Trazo de una curva Reglas 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. En la figura 1.13 se muestran los diferentes tipos de reglas, por ejemplo la regla de dos biseles con dos diferentes escalas, la regla de bisel opuesto, regla con cuatro biseles y la regla triangular con seis escalas diferentes. Esta última es la que se conoce como escalímetro.

Figura 1.13. Tipos de reglas 14

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Recuadro informativo Antes de que conozcas más acerca de es regla es importante saber los tipos de escalas que existen. Como los dibujos se hacen sobre papeles de tamaños estándar y los objetos a dibujar pueden ser relativamente pequeños (tales como una parte de maquina) o grandes (tal como un edificio), es necesario considerar el tamaño a que se hará el dibujo. Hay varias formas de indicar la escala en un dibujo. En el método fraccional la escala aparece como una fracción o relación, 1/4. Si se toma como fracción significa que uno se divide entre 4. Como relación, representa la razón de 1 es a 4.

En el caso de un dibujo a escala natural la relación es 1/1. Esto significa que tanto el objeto que como el dibujo tienen el mismo tamaño. Sin embargo el objeto a dibujar puede ser mayor o menor que el dibujo que se haga de él. El numerador representa la unidad del dibujo; el denominador representa la unidad del objeto. En una relación como por ejemplo 1/4, el digito 1 es el numerador y el digito 4 es el denominador. Cuando se agranda la escala o cuando el dibujo es mayor que el objeto, el numerador es siempre mayor que el denominador. Por lo tanto, en una escala de 5/1, el dibujo será 5 veces más grande que el objeto. Para un dibujo a menor escala el numerador es siempre menor que el denominador. En un dibujo a escala 1/5 cada sección del objeto será 5 veces mayor que el correspondiente en el dibujo.

Los escalímetros los podemos dividir en dos grupos, escalímetro para arquitectos y escalímetro para ingenieros.

a) E  scalímetro 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. Fig. 1.14.

Figura 1.14. Escalímetro para arquitectos

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b) Escalímetro para ingenieros. Este es otro miembro del grupo de las reglas triangulares. Este escalímetro esta dividido en unidades decimales y consta de seis escalas. Fig. 1.15.

Figura 1.15. 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. Fig. 1.16.

Figura 1.16 Exactitud en el uso del escalímetro Evita los errores acumulados en el empleo del escalímetro. Si se debe de establecer una serie de dimensiones de extremo a extremo, tal como 9/16, 3/4, 1/2 y 1/8, no establezcas la primera dimensión y enseguida muevas el escalímetro para comenzar la siguiente dimensión desde cero, etc. Todas estas dimensiones se deben establecer sin mover el escalímetro. Fig. 1.17.

Figura 1.17. Escalas aritméticas Para estos ejemplos basta con sumar, restar y multiplicar. 16

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Lápices para dibujo. 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 mas duro) hasta el 7b (él mas blando).En la figura 1.18 se explican diferentes grados. Los lápices más duros en este grupo se utilizan donde se requiere una exactitud extrema, como en cálculos gráficos, cartas y diagramas. Los lápices como el 5H y 4H se utilizan para el trazado de líneas o dibujos de ingeniería pero su empleo es restringido puesto que las líneas suelen ser muy delgadas además de que corre el peligro de romper el papel. Estos grados son para trabajos generales en el dibujo técnico. Los grados como el HB y B se utilizan para el croquizado, rotulado, puntas de flecha y otros trabajos a pulso. Los lápices como el 3H se utilizan para el trazado de líneas en el dibujo de máquinas. Los lápices H y 2H se utilizan en el dibujo de calcos a lápiz Estos lápices son demasiado blandos para utilizarlos en el dibujo mecánico. Su empleo para tal trabajo resulta en líneas toscas y sucias, que son difíciles de borrar y se debe afilar continuamente el lápiz. Estos grado se utilizan para trabajo artístico de varias clases.

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. Otro aspecto importante que debes considerar es el afilado del lápiz, un lápiz desafilado produce líneas apelusadas, indefinidas, y de mala calidad, representativas del 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.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas En la figura 1.18 se muestra el buen afilamiento de una punta.

Figura 1.18. Afilamiento de una punta Primero con un cutter o navaja bien afilada (nunca una hoja de afeitar u otro instrumento improvisado ya que podrías accidentarte) corta la madera del extremo del lápiz que no tiene marca a hasta unos 38mm (1 ½ plg.) de la punta, dejando unos 10mm (3/8 plg.) de mina sobresaliendo de la madera. Segundo, para obtener la punta cónica, (para todos los trabajos de líneas y rotulados) afila la mina en forma de un cono largo, agudo y simétrico, frotándola mientras se le hace girar en una lima. Mantén el lápiz casi plano sobre la lima. También es recomendable terminar la punta frotándola sobre un trozo de papel. Fig. 1.19.

Figura 1.19. Preparación de la punta Se cuidadoso de no de no dejar grafito suelto sobre el dibujo, las herramientas o las manos porque podría mancharse. Nunca afilen el lápiz sobre el dibujo o sobre cualquier parte del equipo, sino a un lado, donde el grafito suelto caiga al suelo. Recuadro informativo Como ya sabes que el tipo de lápiz depende de las líneas a trazar, entonces veamos que tipos de líneas existen. A pesar de que generalmente se cree que solo las palabras y los números poseen algún significado, las líneas también tienen algo que decir. De ahí que tengamos un alfabeto de líneas. A la izquierda se muestra las líneas de lápiz, en la columna central de la se ilustra las aplicaciones de las diversas líneas y a la derecha las líneas de tinta. 18

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Hay tres gruesos de líneas distintos: 1) L  a línea gruesa se utiliza para líneas de borde, líneas visibles, líneas de plano de corte, líneas de trazos cortos. 2) La línea mediana se utiliza para líneas ocultas. 3) L  a línea delgada se utiliza para líneas de trazos largos, líneas de sección , líneas de centro, líneas de acotación, líneas de extensión, líneas fantasmas Para el dibujo a lápiz todas la líneas excepto las de construcción deben ser de un negro denso. Las líneas delgadas, tal como las del centro, deben ser tan obscuras como las líneas visibles u ocultas, siendo el contraste en el grueso y no en el grado de negrura. Para las líneas más gruesas se debe utilizar un lápiz algo blando tal como un F o un H, para las líneas más delgadas, se deberá emplear un lápiz ligeramente más duro, tal como el 2H. Las líneas de construcción deben ser siempre extremadamente delgadas, tan delgadas que apenas se las pueda ver cuando se las mire a la distancia del brazo y hacerse con un lápiz duro tal como el 4h. Las líneas de construcción se utilizan para “encuadrar” o construir un dibujo antes de engrosar las líneas. Para trazar una línea, por muy corta o larga que esta sea, ten en cuenta estos puntos:

1. Debes inclinar el lápiz a un ángulo de unos 60º con el papel en la dirección de la línea.

2. Debes sujetar hacia adentro el lápiz para asegurar que no exista una separación entre la punta y la regla o escuadra, de lo contrario la línea trazada no será recta.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 3. Mientras deslizas el lápiz deberás girarlo lentamente de tal manera que la línea tenga un grueso uniforme y la punta conserve todavía su conicidad. Esto evita que el lápiz se desgaste de un solo lado y ayuda a que la línea conserve su grosor a lo largo de todo el trazo. Borrado. Los borradores se hacen por que todos cometemos errores. La mayoría de los errores se pueden evitar mediante la regla siguiente: ¡No traces una línea sino hasta estar seguro de lo que estas haciendo! Cuando se tiene que borrar debes hacerlo con pequeños golpes y en una sola dirección con cuidado para evitar ensuciar todo el dibujo. Utiliza una goma de migajón. La plantilla de borrar, o calavera, (c) a (e), se emplea para proteger las línea que se ha de borrar.

Figura 1.20. Borrado Limpieza. La limpieza es un hábito personal. La mayor parte de la suciedad que tiende a caer sobre los dibujos es realmente grafito del lápiz. Cuando se traza una línea, se deja una huella de partículas de grafito suelto a lo largo de la misma. Estas partículas se deben soplar a intervalos frecuentes. No permitas que se acumule grafito o polvo sobre tu dibujo. Lava tus manos muy bien y limpia todo el equipo que vas a utilizar. Si tus manos son sudorosas, lávalas frecuentemente con agua y jabón y aplícate un poco de talco. Algunas de las precauciones se ilustran en la siguiente figura 1.21. Figura 1.21. Recomendaciones para tener limpieza

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Actividad Realiza un mapa mental teniendo como tema principal el equipo de dibujo. Ya que has conocido el equipo de trabajo, así como sus características principales, modo de empleo y aplicaciones deberás empezar a realizar tus primeros trazos. 1.1.2 Solución gráfica de problemas geométricos. A continuación estudiarás las principales técnicas de dibujo para la solución de problemas geométricos. 1. Líneas inclinadas a diferentes ángulos.

a) Líneas a 45º

b) Líneas a 30º y 60º

c) Líneas a 15º y 75º

2. Líneas Paralelas. a) Mueve la regla T y la escuadra hasta alinear con la recta AB. b) Desliza la escuadra a lo largo de la regla.

c) Traza la línea requerida paralela a AB

3. Líneas perpendiculares. Método de lados adyacentes. a) Mueve la regla T y la escuadra hasta alinear con la recta AB.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas b) Desliza la escuadra a lo largo de la regla.

c) Traza la línea requerida perpendicular a AB.

4. Líneas perpendiculares. Método de la escuadra girada (escuadra de 45º). a) Mueve la regla T y la escuadra hasta alinear con la recta AB. b) Gira la escuadra sobre la esquina de 90º.

c) Traza la línea requerida perpendicular a AB.

5. Líneas perpendiculares. Método de la escuadra girada (escuadra de 30 X 60º). a) Mueve la regla T y la escuadra hasta alinear con la recta AB. b) Gira la escuadra sobre la esquina de 90º.

c) Traza la línea requerida perpendicular a AB.

6. Línea recta tangente a dos circunferencias. a) Dadas dos circunferencias b) Coloca una regla T de modo que su borde superior apenas toque los bordes de las circunferencias. c) Traza una línea. Línea tangente

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7. Bisectar una recta a) Dada una línea AB. b) Abre tu compás con un ángulo mayor ala mitad de AB. c) Con A y B como centro traza un arco con tu compás que corten arriba y abajo. d) Une las intersecciones C y D. e) La línea trazada CD es perpendicular a la línea AB

8. Bisectar un ángulo a) Dado un ángulo ABC con vértice en B. b) Con centro en B abra el compás y traza un arco que corte las dos líneas AB Y BC. c) Las intersecciones serán D y E. d) Toma nuevamente el compás y con el centro en D y E traza dos arcos que se corten. Punto F e) Une la intersección F con el vértice B y el ángulo esta bisectado. 9. Bisectar un arco a) Dado a un arco AB. b) Con A y B como centro abre el compás mayor a la mitad de AB. c) Traza 2 arcos que se corten por encima y por debajo del arco AB. d) Une las intersecciones C y D. e) La línea trazada CD bisecta al arco AB.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 10. Dividir una línea en un número determinado de partes iguales. a) Dada un línea AB. b) Traza una línea perpendicular en B. c) Toma tu escalímetro con el número de divisiones decidido de tal modo que se forme una diagonal de la perpendicular con A. d) Divide la diagonal en el número de partes decidido.

e) Traza perpendiculares a la recta AB y que pasen por la divisiones de la diagonal.

11. Construir un hexágono dada la distancia entre dos lados opuestos. a) Establece tu sistema de ejes coordenados X Y b) Traza una circunferencia con centro en el origen y radio igual a la mitad de la distancia entre dos lados puestos. c) Con la escuadra a 60º traza cuatro líneas tangentes a la circunferencia. d) Traza dos líneas que sean tangentes a la circunferencia (arriba y abajo) para formar un hexágono. e) Remarca el hexágono formado. 12. Construir un hexágono dada la distancia entre dos vértices opuestos a) Establece tu sistema de ejes coordenados X Y b) Traza una circunferencia con centro en el origen y radio igual a la mitad de la distancia entre dos vértices puestos. c) Con la escuadra a 30º sobre el eje horizontal, traza cuatro líneas (cuerdas). d) Traza dos líneas verticales (izquierda y derecha) para formar un hexágono. e) Remarca el hexágono formado. 24

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 13. Construir un hexágono dada la distancia entre dos vértices opuestos a) Establece tu sistema de ejes coordenados X Y b) Traza una circunferencia con centro en el origen y radio igual a la mitad de la distancia entre dos vértices puestos. c) Traza dos arcos de radio igual a la mitad de la distancia entre vértices opuestos. d) Conecta las intersecciones con líneas para formar un hexágono. e) Remarca el hexágono formado.

14. Construir un octágono dada la distancia entre dos lados opuestos a) Establece tu sistema de ejes coordenados X Y b) Traza una circunferencia con centro en el origen y radio igual a la mitad de la distancia entre dos lados puestos. c) Con la escuadra de 45º traza cuatro líneas tangentes a la circunferencia. d) Trace cuatro líneas tangentes a la circunferencia (arriba, abajo, izquierda y derecha) para formar un octágono. e) Remarca el octágono formado 15. Construir un octágono dada la distancia entre 2 vértices opuestos. a) Establece tu sistema de ejes coordenados X Y b) Traza una circunferencia con centro en el origen y radio igual a la mitad de la distancia entre dos vértices puestos. c) Con la escuadras a 45º traza cuatro líneas diagonales que corten la circunferencia. d) Une las intersecciones para formar un octágono. e) Remarca el octágono formado.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 16. Construir un octágono regular dentro de un cuadrado. a) Dado el cuadrado b) Traza diagonales uniendo sus vértices AC y BD. c) Con centro en los vértices y radio igual a la mitad de la diagonal traza arcos que corten los lados d) Une los puntos de intersección para formar un octágono. e) Remarca el octágono formado 17. Inscribir un pentágono dada circunferencia. a) Establece tu sistema de ejes coordenados X Y b) Con centro en el origen O traza una circunferencia de diámetro AB. c) Bisecta la línea OB, a ese punto le llamaremos D. d) Un unto C será a intersección del eje vertical con la circunferencia en la parte superior. e) Con centro en D traza un arco de radio DC hasta cortar al eje horizontal, a ese punto le llamaremos E. f) Con C como centro y radio CE traza un arco hasta cortar la circunferencia a ese punto le llamaremos F. g) La distancia entre CF es un lado del pentágono. h) Con radio igual a CF marca los puntos restantes sobre la circunferencia. i) Une las intersecciones y remarca el pentágono formado.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

18. Trazar un arco tangente a dos líneas que forman un ángulo recto (redondeo). a) Dadas las líneas a 90º. b) Con el radio de unión especificado y centro en la intersección trace dos arcos que corten ambas líneas. Puntos D y E. c) Con centro en las nuevas intersecciones D y E trace dos arcos que se crucen. Punto O d) Con centro en O y conservando el radio especificado trace un arco tangente a dos líneas. e) Remarque el trazo deseado. 19. Trazar un arco tangente a dos líneas que formen un ángulo diferente a 90º. a) Dadas las líneas de un ángulo. b) Coloca el compás con el radio especificado sobre las líneas del ángulo y traza dos arcos dentro. c) Traza dos paralelas que sean tangentes a los arcos hasta que se corten. Punto C d) Con centro en C y conservando el radio especificado une los dos lados del ángulo.

e) Remarca el trazo deseado.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 20. Unir dos líneas paralelas con una curva con perfil de gola. a) Dadas las líneas AB y CD paralelas y las distancias X y Y. b) Une los puntos B y C con una línea. c) Traza líneas perpendiculares a AB y CD en B y C d) Sobre la línea BC selecciona el punto E donde se deben encontrar las curvas. e) Bisecta la línea BE y EC hasta que corte la líneas perpendiculares trazadas en B y C. Puntos F y G. f) Los puntos de intersección F y G son los centros de los arcos que forman la curva de gola. g) Remarca el trazo obtenido 21. Trazar un arco tangente a una recta y una circunferencia dada. a) Dada la recta, la circunferencia y el arco de unión R. b) Traza una recta paralela ala línea dada a una distancia R. c) Abre tu compás a un radio R1, es decir, R1 = radio de la circunferencia + R, toma el centro de la circunferencia como centro y traza un arco que corte la línea paralela. Punto C d) Con radio igual a R y centro en C une la circunferencia con la recta. e) Remarca el trazo deseado. 22. Trazar un arco convexo tangente a dos circunferencias.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas a) Dadas las circunferencias A y B y el radio del arco de unión R. b) Con centro en la circunferencia A, abre el compás a un radio R2 = radio de la circunferencia A + R y traza un arco. C) Con centro en la circunferencia B, abre el compás a un radio R3 = radio de la circunferencia B + R y traza un arco que corte al anterior. D) Con centro en la intersección de los arcos y radio R, une ambas circunferencias. E) Remarca el trazo deseado. 23. Trazar un arco cóncavo tangente a dos circunferencias. a) Dadas las circunferencias A con radio R2 y B con radio R3 y el radio del arco de unión R. b) Con centro en la circunferencia A, abre el compás a un radio R-R2 traza un arco. c) Con centro en la circunferencia B, abre el compás a un radio R-R3 y traza un arco que corte al anterior. d) Con centro en la intersección de los arcos y radio R, une ambas circunferencias. e) Remarca el trazo deseado. 24. Trazar un arco o una circunferencia por tres puntos que no están en línea recta. a) Dados los tres puntos A, B y C, únelos con líneas rectas. b) Bisecta las líneas AB y BC prolonga las bisectrices hasta que se corten. Punto O c) Con centro en O y radio A, B o C, traza el arco o circunferencia. d) Remarca el trazo deseado. Actividad Realizar la práctica 1 “Solución de problemas geométricos” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. 29

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Resultado de aprendizaje 1.2 Identificar las proyecciones tridimensionales, así como las vistas auxiliares y cortes en la solución gráfica de problemas geométricos. Contenido Sistemas. Técnicas. Soluciones. 1.2.1 Proyecciones tridimensionales en los planos proyectantes. El término de proyección se refiere a la representación de objetos tridimensionales (altura, anchura y profundidad) en un solo plano, o sea, una hoja de papel. Para adentrarnos a este tema debes recordar los cuadrantes. Fig. 1.22

Segundo cuadrante

Primer cuadrante

Tercer cuadrante

Cuarto cuadrante

Fig. 1.22 Cuadrantes en un plano Cuando hablamos de proyección es porque hay tres planos principales, horizontal, vertical y de perfil. Estos planos están intersectados formando un ángulo recto entre ellos, y nuevamente tenemos cuatro cuadrantes. Fig. 1.23.

Figura 1.23. Tres planos de proyección. Teóricamente podemos colocar un objeto en cualquier cuadrante y obtener sus proyecciones en los tres planos, sin embargo hay dos cuadrantes que se emplean específicamente, el primer y tercer cuadrante. Dependiendo el cuadrante en el que se traje se les asigna el nombre de sistema europeo y sistema americano.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas a) Sistema americano. Este se realiza en el tercer cuadrante, y tiene la característica de que cuando se abaten las vistas del el objeto aparecerán en su posición natural. b) Sistema europeo. Este se realiza en el primer cuadrante y se considera que cuando se han abatido las vistas el objeto ha sido volteado sobre uno de sus lados. Para saber si una proyección fue hecha con base al sistema americano o europeo se coloca un pequeño símbolo en el cuadro de datos. Fig. 1.24.

Figura 1.24. Primer cuadrante y Tercer cuadrante respectivamente. El método a utilizar en el desarrollo de los temas será con el sistema americano. Las proyecciones se dividen en dos, proyección ortogonal y proyección pictórica, esta última tiene otras divisiones. Observa el cuadro sinóptico de las proyecciones.

Ortogonal Isométrica

Proyección

Axonométrica

Dimétrica Trimétrica

Pictórica Caballera Oblicua Caballera con acortamiento Paralela Perspectiva

Angular o de dos puntos Oblicua o de tres puntos

A continuación conocerás las características de cada una Proyección ortogonal En esta proyección el observador está mirando las caras principales o vistas de forma perpendicular. Fig. 1.25 31

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Figura 1.25. Vistas obtenidas mirando al objeto perpendicularmente. Si una vista y una nota describen al objeto suficientemente bien, no será necesario dibujar más vistas, por ejemplo un empaque para una cabeza de cilindro solo necesita la vista frontal; Una tuerca o tornillo pueden ser descritos mediante dos vistas, frontal y lateral. Un objeto muy complejo generalmente necesita muchas vistas para describirlo completamente para esto se utiliza el método de la caja de cristal.

En este método el objeto parece estar dentro de una caja de cristal y se trazan proyecciones perpendiculares sobre las caras de la caja desde todos los lados del objeto. Fig. 1.26

Figura 1.26. Objeto dentro de la caja de cristal.

Una vez proyectados los lados del objeto se va desdoblando la caja de cristal. Fig. 1.27 Figura 1.27 La caja de cristal se desdobla.

Al desdoblar todos los lados de la caja se pueden observar las seis vistas coincidiendo con el plano frontal. Fig. 1.28 Fig. 1.28 Se muestran las seis caras principales 32

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Con excepción de los objetos complicados, solo es necesario obtener tres vistas, frontal, superior y lateral. Fig. 1.29

Figura 1.29 Proyección de tres vistas La forma en como se deben presentar se ve en la figura 1.30.

Figura 1.30 Representación de vistas Las tres vistas se hacen coincidir mediante líneas prolongadas de sus vértices. Para unir la vista superior se puede usar también una línea a 45º en lugar de los arcos de circunferencia. Fig. 1.31

Figura 1.31 Representación de vistas con línea a 45º Este sistema de proyección ortogonal se utiliza en la ingeniería mecánica y en dibujos de productos debido a que exige mucho menos tiempo de trabajo que otros métodos y permite dibujar cada faceta del objeto sin distorsión de la forma y una escala exacta. Proyección pictórica. Los dibujos pictóricos son útiles en la industria del diseño, construcción, montaje, ensamblaje, servicios, reparaciones y ventas. Se utilizan para explicar dibujos complicados donde no se tiene la experiencia o tiempo para leer los dibujos de vistas múltiples. 33

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Las proyecciones tales como la axonométrica, la oblicua y la perspectiva son útiles para ilustrar y se emplean frecuentemente para dibujos de instalación y mantenimiento y para diseños a mano alzada. Las proyecciones pictóricas tales como las isométricas, dimétricas y trimétricas son ortogonales por lo tanto todas las líneas de proyección son paralelas mientras que las proyecciones oblicuas y perspectivas no son ortogonales. Proyección pictórica-axonométrica Es una vista proyectada en la cual las líneas visuales son perpendiculares al plano de la proyección, para las tres caras de un objeto rectangular están inclinadas con respecto al plano de proyección. Las proyecciones de los tres ejes pueden formar entre si cualquier ángulo diferente a 90. Proyección pictórica-axonométrica-isométrica Una proyección de este tipo consiste en: 1. El objeto se hace girar 45º en el plano horizontal, de modo que una arista frontal quede hacia el observador. 2. El objeto se inclina hacia arriba 35º 16’. 3. El objeto se gira sobre la arista para quedar de frente al observador. Cuando se aplica este método las tres caras visibles por el observador son iguales en forma y tamaño, de ahí su nombre de isométrico que significa “medidas iguales”. Las caras laterales forman un ángulo de 30º con respecto a la horizontal. Para desarrollar un dibujo en isométrico se trazan los ejes isométricos. Una línea vertical para la altura y dos líneas, a derecha e izquierda, formando ángulos de 30º con la horizontal para la profundidad y anchura. Fig. 1.32.

30º

30º

Fig. 1.32. Ejes isométricos. Si la vista isométrica se proyectara realmente de una vista del objeto en posición inclinada, las líneas de la vista isométrica resultarían reducidas en 0.8 aproximadamente y por consiguiente no serían vistas en longitud verdadera. 34

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Para simplificar el dibujo isométrico se utilizan las medidas reales del objeto, aunque aparece algo mayor, sus proporciones no se afectan. Una circunferencia situada en cualquiera de las caras de un isométrico tiene la forma de una elipse, para realizar la elipse sigue los siguientes pasos: 1. Traza un cuadrado en proyección isométrica cuyo lado es igual al diámetro de la circunferencia. Los ejes simétricos del cuadrado se intersectan en el centro de la circunferencia. 2. Tomando como centro los vértices de los ángulos obtusos (120º), traza arcos tangentes los lados que forman el ángulo obtuso opuesto. 3. Traza líneas desde los vértices de los ángulos obtusos hasta los ejes simétricos opuestos formando una “V”. 4 La intersección de estas líneas son los centros de los arcos tangentes a los lados que forman los ángulos agudos (60º). 5. La unión de los cuatro arcos da como resultado una elipse. En la figura 1.34 se muestra una la construcción de una elipse en cada cara de un isométrico.

Figura 1.34 Construcción de elipses en plano superior, frontal y lateral. Proyección pictórica-axonométrica-dimétrica Este tipo de proyección tiene la característica de que dos ejes y dos caras principales del objeto están igualmente inclinadas respecto al plano de proyección; esta inclinación varía desde los 0º hasta los 45º con excepción de 30º. Proyección pictórica-axonométrica-trimétrica Cuando las tres caras y los tres ejes del objeto hacen ángulos diferentes con el plano de proyección; los ángulos variables y diferentes respecto al plano de proyección deben tener una suma menor a 90 º y ninguno de los dos ángulos pueden valer a 0. 35

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Proyección pictórica-oblicua En este método de dibujo el objeto se coloca de modo que una de sus caras sea paralela al plano frontal, quedando las otras dos caras sobre planos oblicuos, es decir, hacia la izquierda o hacia la derecha, hacia arriba o hacia abajo, formando un ángulo conveniente que puede ser de 30º, 45º, 60º y 90º. Fig. 1.37.

Figura 1.37 Proyección Oblicua Los tres ejes de proyección son vertical, horizontal y transverso. La proyección oblicua se divide en caballera y caballera con acortamiento. La primera tiene la característica de las líneas se trazan con su longitud verdadera mientras que la segunda la líneas situadas sobre el eje transverso se trazan con la mitad de su longitud verdadera, esto para compensar la distorsión. Muchas de las técnicas de dibujo ocupadas en la proyección isométrica se aplican también para la proyección oblicua. Proyección pictórica-perspectiva Es un dibujo formado por la inserción del plano de la imagen con las líneas visuales que convergen de los puntos del objeto hacia el punto de vista el cual esta localizada a una distancia finita del plano de la imagen. Esta proyección es mas reconocida como punto de fuga y puede haber uno, dos o tres puntos de fuga. Fig. 1.39

Figura 1.39 Proyección perspectiva Los dibujos en perspectiva son más reales que los dibujos axonométricos y oblicuos ya que presentan 36

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas al objeto tal y como sería visto por el ojo. Los dibujos en perspectiva son más difíciles de dibujar y su uso se limita a ilustraciones de productos y proyectos de arquitectos. Los elementos principales de un dibujo en perspectiva son: a) Plano de la imagen. Son los planos de proyección. b) Punto de vista. Es la posición del ojo del observador cuando éste está mirando hacia el objeto. c) El horizonte. Es una línea horizontal imaginaria tomada al nivel del ojo. d) El punto o los puntos de fuga. El punto o los puntos situados sobre el horizonte donde convergen todas las líneas transversas. e) La línea de tierra. Es la línea base del plano de la imagen y del objeto. Una vez que ya conociste todos los tipos de proyecciones que existen es indispensable enfocarte y practicar uno, debido a tu perfil es conveniente poner en práctica los dibujos isométricos. Actividad En la siguiente figura se muestran solo tres vistas, superior, frontal y lateral. Deberás dibujarla en todas las proyecciones, para la proyección ortogonal desarrolla sus seis vistas. Las medidas deberás tomarlas con tu escalímetro y utilizar una escala adecuada que te indicará tu profesor.

Actividad Ahora, realizarás la práctica 2 “Proyecciones de componentes de sistemas electromecánicos” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. 1.2.2 Vistas auxiliares y cortes. Vistas auxiliares Haz visto que cuando se proyecta la superficie de un objeto sobre un plano paralelo la superficie proyectada aparecerá en su tamaño y forma reales. Sin embargo habrá objetos con una superficie inclinada la cuál no aparecerá en su tamaño y forma reales en ninguno de los seis planos de proyección ordinarios. Cuando se presenta una superficie inclinada o en pendiente es necesario 37

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas construir una vista adicional para describir esta superficie en forma adecuada. Este tipo de vista se conoce como vista auxiliar. Una vista auxiliar es una proyección de una superficie inclinada de un objeto para mostrar su tamaño y forma verdaderos. Por ejemplo un objeto con una cara inclinada lo metemos a la “caja de cristal” y necesitaremos un lado de la caja paralelo a la cara inclinada del objeto para obtener una proyección. Fig. 1.41

Figura 1.41 Vistas auxiliares De igual manera se desdoblan las caras de la caja hasta hacerlas coincidir con el plano frontal. Fig. 1.42

Figura 1.42 Para realizar una vista auxiliar se realiza lo siguiente:

1. Marca las superficies del objeto y los vértices de la cara del cual se quiera la vista auxiliar.

2. Traza una flecha perpendicular a la superficie inclinada A.

3. Traza líneas de proyección desde todos los puntos del objeto paralelas a la flecha. A una distancia conveniente.

4. Traza la línea de referencia paralela a la cara inclinada.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

5. Transfiere las dimensiones de profundidad desde la vista superior a la vista auxiliar.

6. Identifica los vértices en la vista auxiliar.

7. Remarca la cara de la vista auxiliar identificando las superficies del objeto involucradas.

Las vistas auxiliares se pueden usar ventajosamente como un medio para eliminar proyecciones difíciles, mostrar las dimensiones reales y simplificar los dibujos para evitar confusiones. Cortes Las vistas en sección llamada comúnmente cortes, se utilizan para mostrar detalles interiores que resultan demasiado difíciles de representar mediante el empleo de vistas exteriores y líneas ocultas. Una vista en sección se obtiene suponiendo que una porción del objeto se corta y se desprende por medio de un plano de corte imaginario. Fig. 1.43

Figura 1.43 Vista lateral no seccionada y vista lateral seccionada completamente. Las superficies expuestas o cortadas se identifican por medio de un rayado o achurado, el cuál debe realizarse a 45º y con un espaciado uniforme de unos 1.5 mm a 3.0 mm. Fig. 1.44 39

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Figura 1.44. Achurado de una pieza en sección En un dibujo más detallado se puede indicar el tipo de material cambiando el rayado por el conveniente. Recuadro informativo Existen diferentes rayados dependiendo del material, las normas americanas han designado el siguiente.

Algunas de las líneas ocultas se vuelven visibles, las demás se deben omitir. Fig. 1.45

Figura 1.45 Líneas visibles, ocultas y de centro Si el plano de corte se hace pasar sólo hasta la mitad de un objeto, indica que solo se retirará una cuarta parte del objeto o media sección. Fig. 1.46

Figura 1.46 Media Sección

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Actividad De una pieza mecánica proporcionada por tu profesor obtendrás sus vistas auxiliares y realizarás un corte de esta considerando las técnicas apropiadas. Actividad Ahora, realizarás la práctica 3 “Dibujo con vistas auxiliares y cortes” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. Autoevaluación Completa el siguiente cuadro, para ello reflexiona en tu forma de trabajar en equipo.

ACTIVIDADES

POCO

REGULAR

MUCHO

¿Trabajé en equipo con buena disposición y cordialidad? ¿Escuché con atención y respeto las propuestas y comentarios de mis compañeros de equipo? ¿Acepto y reconozco que mis compañeros puedan ser diferentes a mí? ¿Investigué con responsabilidad los temas asignados y lo hice de manera oportuna y suficiente? ¿Soy capaz de comunicar en forma oral y escrita lo que aprendí? Ante los problemas que encontramos, ¿traté de buscar respuestas innovadoras y creativas? ¿Pude relacionar los aprendizajes alcanzados con mi futura actividad laboral? ¿Presenté mis trabajos de una manera limpia y ordenada? ¿Apliqué el dibujo en mi vida diaria? ¿He solucionado problemas con la utilización del dibujo? ¿Tiene importancia el dibujo en mi vida personal?

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Evaluación Aplicación de soluciones gráficas a problemas geométricos de dibujo. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 1, “Solución de problemas geométricos”. Aplicación de las técnicas de dibujo para desarrollar proyecciones tridimensionales. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 2, “Proyecciones de componentes de sistemas electromecánicos”. Aplicación de las técnicas de dibujo para desarrollar vistas auxiliares y cortes. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 3, “Dibujo con vistas auxiliares y cortes”. Resumen El dibujo técnico es un lenguaje universal y por tal motivo debe de estudiarse y comprender los aspectos importantes de este. Los instrumentos de dibujo tales como las escuadras, regla T, compás, etc., y el uso correcto de éstos para la solución de problemas geométricos son de gran ayuda al realizar dibujos que transmitirán información a otras personas. En algunas ocasiones es indispensable representar piezas o elementos con diferentes vistas para tener un dibujo mas detallado de lo que se quiere mostrar, de ahí la importancia de las proyecciones. Es importante que te apoyes, cuando así se requiera, de las vistas auxiliares y los cortes.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas UNIDAD 2 Dibujo de Taller. Introducción Un dibujo de trabajo es un dibujo que contiene información e instrucciones para la fabricación, elaboración o construcción de máquinas o estructuras. Estos dibujos se pueden ser clasificados dependiendo de la información a transmitir en dibujos de detalle y dibujos de montaje. 1. Dibujos de detalle. Estos dibujos tienen la principal característica de que suministran la información completa para la fabricación de una pieza. . 2. Dibujos de montaje. Estos dibujos se caracterizan debido a que la información contenida en ellos es útil para el montaje o instalación. Existen dibujos llamados plantillas que se utilizan para la elaboración en serie de dispositivos, estas plantillas se realizan con una escala real, es decir 1:1. En algunas ocasiones es necesario realizar el desarrollo de superficies para obtener un patrón de referencia, al igual que las plantillas, nos sirven de guía para la elaboración de ciertos elementos.

2.1.1 Dibujo de piezas mecánicas para su fabricación. Dibujo de detalle. Este tipo de dibujo debe suministrar la información completa para la fabricación de una pieza. La información se clasifica bajo tres aspectos: 1. Descripción de la forma. Indica el número y los tipos de vistas para describir completamente la forma de la pieza. Generalmente se utiliza la proyección ortogonal y el uso de tres vistas. Sin embargo siempre se debe de usar un número suficiente de vistas para que la descripción del objeto sea completa. Por ejemplo en piezas simétricas como un perno, o un eje, una vista puede todos los datos esenciales de la pieza. 2. Descripción del tamaño. Indica las dimensiones y situaciones de los detalles. Se realiza con el propósito de que el fabricante no haga cálculos para obtener las dimensiones deseadas. Todas las dimensiones deben de ser precisas y claras. Las acotaciones deben de mantenerse fuera del contorno de la pieza y de preferencia de colocadas en posición horizontal. 3. Especificaciones. Estas pueden ser notas generales, material, tratamiento térmico, acabado, numero total de piezas, etc. 43

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas La siguiente figura 2.1 se muestran varios dibujos de detalle.

Figura 2.1 Dibujo detalle con varias piezas Otro dibujo de detalle se muestra a continuación en la figura 2.2

Figura 2.2 Dibujo de detalle Se pueden hacer varios dibujos de la misma pieza, dando a cada uno de ellos la información necesaria par una etapa particular de la fabricación de la pieza. Recuadro informativo El dibujo debe constituir una serie completa de instrucciones de modo que no sea necesario dar más instrucciones a la persona que va a fabricar el objeto. Parte muy importante de esta información son las cotas. Estas se indican en los dibujos mediante líneas de referencia, líneas de cota, líneas indicadoras, cabezas de flecha, números, notas y símbolos, con los cuales se definen características geométricas tales como longitudes, diámetros y ángulos.

Las puntas de flecha deben ser llenas, su longitud debe ser aproximadamente tres veces su amplitud. Su longitud usual es de 1/8”. La colocación de la dimensión en la línea de cota se puede hacer con una línea interrumpida o con una línea de cota continua. Las dimensiones se pueden expresar en forma fraccionaria hasta un 1/64”, para dimensiones más pequeñas se utiliza la forma decimal. 44

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Las puntas de flecha deben ser llenas, su longitud debe ser aproximadamente tres veces su amplitud. Su longitud usual es de 1/8”. La colocación de la dimensión en la línea de cota se puede hacer con una línea interrumpida o con una línea de cota continua.

Las dimensiones se pueden expresar en forma fraccionaria hasta un 1/64”, para dimensiones más pequeñas se utiliza la forma decimal. Dibujo de montaje Es un dibujo que ilustra un mecanismo o estructura ensamblada, mostrando la relación exacta de sus partes. Algunas ocasiones designan un número de pieza o detalle de cada componente. Un dibujo de detalle se puede representar en tantas vistas como se necesiten, dependiendo de lo simple o complicado de la máquina o estructura. Por ejemplo el dibujo de montaje de la figura 2.3 contiene cuatro piezas del dibujo de detalle 2.1

Figura 2.3 Dibujo de montaje Actividades: Realiza un dibujo de montaje y de ensamble de una pieza que conste de al menos tres partes, por ejemplo puedes tomar tu sacapuntas como muestra. 45

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Ahora, realizarás la práctica 4 “Dibujo de piezas para su fabricación” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. 2.1.2 Dibujo de plantillas y dispositivos para su fabricación. Una plantilla es un dibujo que tiene el mismo tamaño que el objeto y se utiliza generalmente para tener un patrón a seguir en la fabricación de piezas. Para el dibujo de plantillas se lleva a cabo todas las técnicas vistas en el capítulo 1 además de las características del dibujo de detalle y el acotamiento de piezas. Actividades: Dibuja las plantillas a una escala conveniente de las siguientes figuras.

Ahora, realizarás la práctica 5 “Dibujo de plantillas y dispositivos” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. Resultado de aprendizaje 2.2 Realizar los dibujos de desarrollo de superficies, elementos estructurales y soldadura. Contenido Dibujos de desarrollos de superficies, Dibujos de elementos estructurales y soldadura. Sistemas Técnicas Soluciones 2.2.1 Realizar los dibujos de desarrollos de superficies. El desarrollo de un objeto es la superficie del mismo trazada sobre un plano. Muchos objetos, tales como cajas metálicas y de cartón, chimeneas, ductos para hornos, codos y canaletas, se fabrican de láminas cortadas de tal manera que cuando se pliegan, forman o enrollan, toman la forma del objeto. O en forma inversa, si se despliega un vaso de cartón y se extiende sobre una mesa, el resultado es su desarrollo. Fig. 2.4 46

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Figura 2.4. Desarrollo de cuatro sólidos En la elaboración de un dibujo de desarrollo, se debe de tener en cuenta, además del desarrollo de superficie, el tipo de costura de los bordes, y el material necesario para éstas. Fig. 2.5

Figura 2.5 Costuras y bordes en láminas Desarrollo de líneas rectas Se le llama así al desarrollo de un objeto que tienen superficies en un plano de proyección. Conociéndose la forma verdadera de los lados del objeto se pueden trazar en orden sucesivo. Fig. 2.6

Figura 2.6 Desarrollo de líneas rectas Desarrollo de líneas paralelas Es la técnica que se utiliza para desarrollos de prismas que tienen caras planas que se intersectan para formar aristas (también llamadas elementos) que son paralelas. 47

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Desarrollo de un cilindro Cuando se despliega un cilindro y se le extiende sobre un plano, la longitud del desarrollo será la circunferencia del cilindro más la tolerancia para la costura y el ancho del desarrollo será la altura del cilindro. Fig. 2.7

Figura 2.7 Desarrollo de un cilindro Se puede trazar la circunferencia con aproximación fijando cierto número de divisiones iguales sobre el círculo de la vista superior y luego trazando el mismo número de divisiones sobre la línea de despliegue del patrón. Desarrollo de un cilindro truncado Si se trunca un cilindro, o se le corta a cierto ángulo, el extremo en ángulo se desarrollará en una línea curva. El extremo inferior se desarrollará en una línea recta, la cuál será la línea de despliegue (este cilindro truncado puede servir para un codo a 90º si se une con otro igual y ambos con un corte de 45º) Para desarrollar el cilindro truncado: 1. Divide la vista superior en cualquier número de partes iguales convenientes, mientras más puntos sean mayor será la exactitud del desarrollo. 2. Proyecta las divisiones de la vista superior a la vista frontal. 3. Traza la línea de despliegue y divídela en el mismo número de partes iguales que la vista superior. 4. Traza líneas perpendiculares a la línea de despliegue. 5. Traza líneas paralelas a la línea de despliegue desde las intersecciones de la vista frontal hasta las líneas perpendiculares anteriormente trazadas.

Figura 2.8 Desarrollo de un cilindro truncado 48

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Por cada línea paralela trazada se encuentran dos puntos en el desarrollo como A y B. Con la ayuda de un curvígrafo traza la curva final y remárcala. Si se necesitan las bases del desarrollo se pueden trazar por separado. En la vista superior se muestra el tamaño real del fondo, mientras que el tamaño real de la superficie inclinada es una elipse y se consigue con ayuda de una vista auxiliar. Desarrollo de un prisma hexagonal La figura 2.9 muestra el desarrollo de un prisma hexagonal truncado. Para la realización del desarrollo de este prisma se siguen los mismos puntos antes descritos.

Figura 2.9 Desarrollo de un prisma hexagonal Desarrollo de líneas radiales En este desarrollo las aristas o elementos irradian a partir de un punto, en lugar de ser paralelos. Desarrollo de un cono circular Cuando se despliega un cono circular sobre un plano se obtiene como desarrollo un sector de un círculo. En un cono circular se tienen las vistas superior y frontal. Para dibujar el desarrollo: 1. Traza un arco de radio S (S = al lado inclinado del cono). Esta distancia la puedes tomar de la vista frontal. 2. El ángulo total del desarrollo será igual al cociente del radio de la base (R) entre la altura inclinada (S), multiplicado por 360. 3. Otra manera de obtener el ángulo total del desarrollo es dividir la base, vista frontal, en partes iguales y trazar los elementos o aristas sobre el arco S. Esto tiene que realizarse sabiendo el valor de la cuerda entre cada división, sin embargo es más laborioso y puede haber un cierto error acumulativo. 49

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Figura 2.10 Desarrollo de un cono circular Desarrollo de una pirámide con base cuadrada Si la vista superior y frontal muestran la longitud real de las aristas, entonces la construcción del desarrollo se obtiene de la siguiente manera: 1. Se traza un arco de radio R igual a la longitud de una arista. Esta longitud la puedes tomar de la vista frontal (0-1). 2. Del punto 0 se traza una vertical que corta al arco (0-3). Esta es una arista de longitud real. 3. Con un radio igual la longitud de un lado de la base (esta longitud la puedes tomas de la vista superior) y comenzando en el punto de intersección 3 estable las distancias de 3-2, 2-1, 3-4 y 4-1 sobre el arco trazado. 4. Une con líneas rectas estos puntos y completándolos con el origen 0 se obtiene el desarrollo en su totalidad.

Figura 2.11 Desarrollo de una pirámide con base cuadrada En la vista superior y frontal de la figura 2.12 se pueden observar las cuatro aristas inclinadas pero ninguna se muestra en su longitud real.

Figura 2.12 Pirámide

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Para obtener el desarrollo: 1. Obtén la longitud real girando la vista superior hasta que una arista (1-3) quede en forma horizontal, en ese momento la vista frontal mostrará la longitud real de la arista (1-3). Fig. 2.13

Figura 2.13 Obtención de la longitud real de una arista 2. Con esta longitud real repite los pasos del 1 al 4 del ejemplo anterior y obtendrás, el desarrollo completo.

Figura 2.14 Desarrollo de una pirámide con su longitud real Si se necesita la base de la pirámide, esta se puede añadir tomando las medidas de la vista superior, por ejemplo en la figura 2.15 se muestra el desarrollo completo de una pirámide con base rectangular.

Figura 2.15 Desarrollo de una pirámide considerando la base. Actividad Realiza el desarrollo de dos conos truncados de tal modo que formes un codo a 90º Ahora, realizarás la práctica 6 “Dibujo de desarrollo de superficies en lámina” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 2.2.2. Dibujo de elementos estructurales y soldadura. Las estructuras tienen muchas partes unidas entre sí para formar una armadura lo bastante fuerte para soportar cargas. En la figura 2.16 se muestra una estructura sencilla par un puente.

Figura 2.16 Estructura de un puente En las uniones A, B, C, D y E se encuentran conectadas siete partes denominadas miembros. Todos los miembros forman el armazón que no es más que la estructura ABCDE. AB es el miembro de la cuerda superior; CD y DE son los miembros de la cuerda inferior; AE, AD, BD y BC son los miembros inclinados. El puente se compone de la armazón ABCDE, su similar del lado opuesto, los miembros transversales que conectan los dos armazones en las uniones correspondientes y la calzada. En la estructura del puente cada miembro realiza una función diferente. Por ejemplo los miembros transversales inferiores tienen cargas de flexión y se les conoce como vigas. Los armazones tienen cargas axiales, la carga en cada armazón actúa en la dirección del eje de ese miembro, teniendo así miembros a tensión y miembros a compresión. El acero tiene una buena resistencia tanto a la tensión como a la comprensión y se le puede laminar en formas especialmente diseñadas para miembros estructurales. En la figura 2.17 se muestran secciones transversales de las principales formas estructurales.

Figura 2.17 Formas básicas estructurales de acero Actividad Realizar la práctica 7 “Dibujo de elementos estructurales” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. Autoevaluación 52

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Completa el siguiente cuadro, para ello reflexiona en tu forma de trabajar en equipo. ACTIVIDADES ¿Trabajé

en

equipo

con

buena

POCO disposición

REGULAR

MUCHO

y

cordialidad? ¿Escuché con atención y respeto las propuestas y comentarios de mis compañeros de equipo? ¿Acepto y reconozco que mis compañeros puedan ser diferentes a mí? ¿Investigué con responsabilidad los temas asignados y lo hice de manera oportuna y suficiente? ¿Soy capaz de comunicar en forma oral y escrita lo que aprendí? ¿Ante los problemas que encontramos, ¿traté de buscar respuestas innovadoras y creativas? ¿Pude relacionar los aprendizajes alcanzados con mi futura actividad laboral? ¿Presenté mis trabajos de una manera limpia y ordenada? ¿Apliqué el dibujo de detalle y montaje en mi vida? ¿He solucionado problemas con la utilización del dibujo de desarrollo de superficies? ¿Tiene importancia el dibujo estructural en mi vida personal? Resumen Es importante el conocer el valor que tiene un dibujo de detalle en la fabricación de piezas; y que está muy relacionado con el dibujo de montaje ya que las piezas pueden formar parte de una máquina por muy simple que parezca. Las plantillas y el desarrollo de superficies son indispensables como patrón de referencia en la fabricación en serie. Evaluación Aplicación de las técnicas de dibujo para desarrollar piezas mecánicas. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 4, “Dibujo de piezas para su fabricación”.

Aplicación de las técnicas de dibujo para realizar plantillas y dispositivos mecánicos. Prueba de 53

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 5, “Dibujo de plantillas y dispositivos”. Aplicación de las técnicas de dibujo para la realización de desarrollos de superficies. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 6, “Dibujo de desarrollo de superficies en lamina”. Aplicación de las técnicas de dibujo para realizar elementos estructurales. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 7, “Dibujo de elementos estructurales”. Plantilla. Dibujo que tiene el mismo tamaño que el objeto. Referencia. Cota que proporciona información adicional, distinta de las cotas de medida y localización. Tolerancia. Grado de error permisible en las medidas de un objeto o de laguna parte del mismo.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas UNIDAD 3 Dibujo de Elementos Mecánicos, Eléctricos y Electrónicos. Introducción Para poder interpretar los planos, sean de instalación o de mantenimiento, se necesita del conocimiento de los símbolos. En este sentido, el aprendizaje de la simbolización se parece al aprendizaje del abecedario. Antes de escribir una palabra o un frase, debes de aprender todas las letras del abecedario, así, antes de dibujar un diagrama o plano deberás conocer los símbolos asociados a este, ya sea eléctrico, electrónico, neumático o hidráulico. Existen organismos internacionales encargados de la supervisión de la simbolización de manera de establecer la más uniforme posible para todo el mundo. Por ejemplo, en Canadá el organismo que certifica las normas de los fabricantes es el ACNOR (Asociación Canadiense de Normalización). Otros organismos como el EEMAC (Electrical Electronic Manufactures Association of Canadá) y el CEI (Comisión electrotechnique internationale), se encargan exclusivamente del material eléctrico. El USAS (United Status of America Standards Institute) ha estandarizado esto símbolos. 3.1.1 Elementos eléctricos. Para facilitar la comprensión del esquema de un circuito eléctrico, se elaboraron los símbolos eléctricos estableciendo una relación física o eléctrica entre el componente y su respectivo símbolo. Para completar la información simbólica contenida sobre un plano de electricidad, una abreviatura acompaña frecuentemente los símbolos utilizados. Los símbolos principales de los componentes eléctricos se muestran en la siguiente figura 3.1

Figura 3.1 Símbolos de los principales componentes eléctricos. 55

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Para completar esta tabla se presentan las convenciones de empalmes utilizadas en electricidad y electrónica.

Figura 3.2 Convenios gráficos para los empalmes En la siguiente figura 3.3 se muestran los símbolos de alambrado eléctrico.

Figura 3.3 Símbolos de alambrado eléctrico. Actividad Realiza el dibujo de los símbolos eléctricos a una escala conveniente.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 3.1.2 Elementos electrónicos. Los componentes de base utilizados en el campo de la electrónica se muestran en la siguiente figura 3.4

Figura 3.4 Símbolos electrónicos Actividad Realizar el dibujo de los símbolos electrónicos a una escala conveniente. Ahora, realizarás la práctica 8 “Dibujo de la simbología de elementos eléctricos y electrónicos” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. Resultado de aprendizaje 3.2. Realizar los dibujos de elementos neumáticos e hidráulicos para la instalación y mantenimiento electromecánico Contenido Elementos neumáticos. Simbología Elementos hidráulicos. Simbología 3.2.1 Elementos neumáticos. En la siguiente figura 3.5 se muestra un compendio de los símbolos neumáticos más usuales según DIN 24300.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Figura 3.5 Símbolos neumáticos Actividad Realizar el dibujo de los símbolos neumáticos a una escala conveniente. 3.2.2 Elementos hidráulicos. Los elementos hidráulicos los podemos clasificar en dos grandes grupos, elementos para control y elementos para transporte de fluidos. Los elementos de control hidráulico son muy semejantes, si no es que idénticos, a los elementos neumáticos; por lo que podemos utilizar la simbología de la figura 3.5 para entender los diagramas de control hidráulico. Para la transportación de fluidos se utilizan otros elementos tales como tuberías, de diferentes materiales y diámetros, acoplamientos, válvulas de bloqueo o cierre, válvulas de estrangulación, válvulas de retención, entre otras. En la figura 3.6 se muestran los símbolos de accesorios de tuberías más comunes dependiendo del tipo de acoplamiento.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Figura 3.6 Símbolos de accesorios de tuberías Las tuberías se clasifican por su diámetro nominal en pulgadas y el material del que están fabricadas mientras que el nombre de los accesorios esta dado por el diámetro nominal de la tubería, el nombre de la pieza y el material del que están fabricados. Actividad Realizar el dibujo de los símbolos hidráulicos a una escala conveniente. Realizar la práctica 9 “Dibujo de la simbología de elementos neumáticos e hidráulicos” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. Resumen La utilización de símbolos es de suma importancia en el dibujo e interpretación de planos y diagramas. Estos símbolos están estandarizados para que se maneje un lenguaje universal, en electromecánica es común encontrarte con planos que contengan estos símbolos y de una manera especial debes de tenerlos muy en cuenta y empezar a memorizarlos ya que en tu desarrollo profesional no siempre contarás con una guía como esta.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Evaluación Elaboración del dibujo e interpretación de la simbología eléctrica y electrónica. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 8 “Dibujo de la simbología de elementos eléctricos y electrónicos”. Elaboración del dibujo e interpretación de la simbología neumática e hidráulica. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 9 “Dibujo de la simbología de elementos neumáticos e hidráulicos”.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas UNIDAD 4 Dibujo de Diagramas Mecánicos, Eléctricos y Electrónicos. Introducción Es muy útil, casi necesario, el seguir un modelo para indicarnos el procedimiento a seguir al momento de ejecutar un trabajo. El estudio de un diagrama ya sea eléctrico, electrónico, neumático o hidráulico, forma parte de uno de los pasos de la concepción, del montaje o de la reparación de circuitos; por lo tanto es de suma importancia el saber leer e interpretar un diagrama. Los diagramas pueden ser dibujados bajo una perspectiva, isométrica. Esto es, como ya se había mencionado, que el dibujo isométrico es el más usado para la instalación y mantenimiento de sistemas electromecánicos. 4.1.1 Diagramas neumáticos El aire comprimido se ha usado como medio para transmitir potencia. Con el uso de válvulas muy pequeñas, el aire se ha convertido en el sistema nervioso y muscular de los equipos y máquinas automatizadas. En la norma VDI 3226 están reunidas todas las características que debe presentar un esquema neumático. Todas las cadenas de mando deben dibujarse de abajo hacia arriba considerando el sentido del flujo de energía; en la parte inferior se dibujan los emisores de señales y en la parte superior se deben dibujar los órganos motrices. Un diagrama neumático consta básicamente de cuatro elementos: 1. Compresor. Suministra el aire comprimido tomado de la atmósfera y es la fuente de energía neumática. 2. Unidad de mantenimiento. Se compone de un filtro de aire comprimido con separador de agua y una válvula reguladora de presión. 3. Elementos de control. Se pueden clasificar como válvulas de control de presión, control de dirección y control de flujo. 4. Elementos de potencia. Son los actuadotes de movimiento lineal (cilindro) o movimiento rotativo (motor).

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Figura 4.1. Se muestran los cuatro componentes básicos de un diagrama neumático. Un ejemplo de un diagrama neumático se muestra en la figura 4.2

Figura 4.2 diagrama neumático. Actividad Dibuja el diagrama neumático de la figura 4.2 a una escala conveniente. 4.1.2 Diagramas hidráulicos Estos diagramas son muy similares a los diagramas neumáticos. Se usan para el control de algunas máquinas como por ejemplo automóviles, máquinas herramienta, embarcaciones, aeronaves, etc., debido a que los diagramas son prácticamente iguales no importando la aplicación o máquina donde se encuentre, los componentes de un circuito hidráulico son: 1. Depósito. El propósito principal es mantener el fluido y ser suministrado al sistema hidráulico. Ayuda a la separación de agentes extraños al fluido y también para disipar el calor generado por el sistema. 62

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 2. Bomba. Es el corazón del sistema y sirve para hacer circular el fluido del depósito hacia todos los demás componentes. 3. Elementos de control. Son válvulas para el control de presión, dirección y caudal. 4. Elementos de potencia. Son los actuadotes de movimiento lineal (cilindro) o movimiento rotativo (motor).

Figura 4.3. Se muestran los componentes básicos de un diagrama hidráulico. Un ejemplo de un diagrama hidráulico se muestra en la figura 4.4

Figura 4.4 Diagrama hidráulico. Actividad Dibuja el diagrama hidráulico de la figura 4.4 a una escala conveniente. Realizar la práctica 10 “Dibujo de diagramas neumáticos e hidráulicos” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. 63

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 4.1.3 Diagramas de conducción de fluidos. Para pasar un fluido de un lugar a otro se utilizan las tuberías, estas tuberías a lo largo de su trayectoria utilizan varios accesorios como acoplamientos, válvulas de bloqueo o cierre, válvulas de estrangulación, válvulas de retención, entre otras. Las tuberías se clasifican por su diámetro nominal en pulgadas y el material del que están fabricadas. Existen tuberías de acero y hierro dulce, tuberías de hierro fundido, tuberías sin costuras de latón y cobre, tuberías de cobre, tuberías plásticas y tuberías de vidrio; cada una con sus características de uso. Los acoplamientos son accesorios que se usan para unir tramos. Estas piezas pueden realizar la función de un acoplamiento de diámetros iguales, acoplamiento de diámetros diferentes, para cambiar de dirección, para controlar el flujo o para evitar un flujo inverso. Los accesorios se pueden unir mediante tres métodos principalmente: roscados, soldados y de bridas. El nombre de estos accesorios esta dado por el diámetro nominal de la tubería, el nombre de la pieza y el material del que están fabricados. Los dibujos de tuberías indican el tamaño y la localización de la tubería y sus accesorios. En dibujos de una línea se usa una línea gruesa central para indicar la tubería (no importando el tamaño) y sobre ella se colocan los símbolos de los accesorios. Fig. 4.5

Figura 4.5 Dibujo de tuberías de una línea

Estos dibujos se pueden realizar de forma ortogonal, isométrica u oblicua dependiendo del diseño deseado. Fig. 4.6

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Figura 4.6 Dibujo de tubería en proyección Para un dibujo de una línea se debe utilizar una escala definida y si se transportan fluidos diferentes se debe usar símbolos de línea codificados. Otra manera de representar la conducción de fluidos es mediante el dibujo de doble línea. Este dibujo se representa de forma ortogonal. Fig. 4.7

Figura 4.7 Dibujo de tubería de doble línea Actividad Ahora, realizarás la práctica 11 “Dibujo de diagramas de conducción de fluidos hidráulicos”, la práctica 12 “Dibujo de diagramas de conducción de aire comprimido” y la práctica 13 “Dibujo de diagramas de conducción de líquido hidráulico” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. Resultado de aprendizaje 4.2 Identificar los diagramas eléctricos y electrónicos para la instalación y mantenimiento electromecánico.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Contenido Diagramas eléctricos. Diagramas electrónicos. Representación. Tipos de diagramas 4.2.1 Diagramas eléctricos. A los dibujos detallados y de ensamble usados para fabricar y ensamblar los componentes eléctricos se le agregan los diagramas eléctricos para mostrar como se deben de conectar los cables y explicar como operan los circuitos, aun cuando hay muchos tipos de diagramas y de dibujos los mas comunes son: a) Dibujos pictóricos b) Diagramas de conexión c) Diagramas elementales d) Diagramas esquemáticos e) Diagrama eléctrico industrial f) Diagramas de conjunto o bloque Entonces el dibujo electricidad se puede definir como el dibujo de diagramas eléctricos, diagramas de interconexiones, diagramas en bloque, diagramas de proyectos y esquemas. Tu como dibujante y con la ayuda de tus instrumentos de dibujo, tendrás que dibujar estos diagramas eléctricos utilizando símbolos gráficos estándar para reproyectar los diversos dispositivos eléctricos que se han de utilizar. Los símbolos se pueden colocar sobre el diagrama eléctrico en el mismo lugar donde se tiene que indicar el aparato eléctrico. Los tamaños de los símbolos se deben proporcionar a través del diagrama. No se deben amontonar los símbolos si no que se deben dibujar con claridad y precisión. Dibujo pictórico Como lo dice su propio nombre, son dibujos pictóricos de partes eléctricas o componentes en donde se muestran las conexiones. Estos planos son realizados para personas que no están familiarizadas con la rama eléctrica o electrónica. Fig. 4.8

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Figura 4.8 Dibujo pictórico Los cables de conexión se identifican por colores, escribiendo el nombre completo sobre este. Diagramas de conexión Estos diagramas son necesarios e indispensables ya que muestran las conexiones eléctricas apropiadas de una instalación de dispositivos eléctricos o de partes que componen un circuito. Este diagrama de conexión, también llamado diagrama de alambrado, incluye tantos detalles como sean necesarios para hacer o encontrar las conexiones internas o externas de diversos componentes en el sistema eléctrico. Como los símbolos eléctricos no son de uso común y no todas las personas tienen conocimiento o acceso a estos, los componentes están representados de forma pictórica y los puntos de conexión se muestran de manera clara, sin embargo se pueden usar los símbolos estandarizados si se cuenta ya con una experiencia en la rama. El diagrama puede dibujarse a escala si así se desea, pero las partes individuales se deben colocar en sus posiciones relativas y dibujar con líneas sólidas o discontinuas. Los cables de conexión se dibujan con líneas rectas horizontales, verticales o de tal manera que su trazado sea claro. Cuando se necesita tener varios cables juntos, como por ejemplo en un conducto, se usa una línea gruesa llamada vía principal en lugar de trazar varias líneas separadas. Cuando se necesita mostrar la dirección que toma un cable al entrar o salir de una vía principal se usa un arco que una a este cable con el conducto o bien puede utilizarse una línea a 45º. Fig. 4.9

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

Figura 4.9 Diagrama de conexión de un circuito de bomba Para una interpretación más rápida y reducir errores al momento de leer el diagrama, y considerando que hay muchos cables con colores diferentes, el nombre del color del cable se escribe de manera abreviada (o simbólica) en cada terminal o punto de conexión. Un código de colores de debe colocar en el dibujo en unta tabla que asigne el nombre del color con la abreviatura correspondiente. Fig. 4.10

Figura 4.10 Diagrama de conexión tipo vía principal El diagrama de conexión o alambrado tiene como base el diagrama elemental o el diagrama esquemático; la conversión de un diagrama elemental o esquemático a un diagrama de conexión es la base de todos los dibujos eléctricos. Diagrama elemental. Los diagramas elementales son una de las formas simples y se utiliza con frecuencia para ilustrar un circuito eléctrico, la conexión de sus componentes y el funcionamiento del mismo en su forma más 68

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas simple usando símbolos gráficos. El diagrama elemental es el de más uso en el área electromecánica. En este tipo de diagrama no se hace intento alguno para mostrar los aparatos eléctricos o electrónicos en su posición real ya que lo importante es su funcionamiento. Fig. 4.11.

Figura 4.11 Diagrama elemental de un secador de ropa Para dibujar un diagrama elemental se recomienda que primero hagas un bosquejo a mano alzada, a continuación y usando el bosquejo como guía, localiza los símbolos gráficos de los aparatos y componentes y determina un tamaño uniforme de estos. El tamaño del bosquejo te servirá como base para determinar el tamaño del papel, si el tamaño es mayor que el estándar, se tendrá que realizar el dibujo en secciones. Los cables de conexión se trazan como líneas rectas horizontales o verticales, a diferencia de los diagramas de conexión se puede hacer cualquier tipo de conexión conveniente y normalmente se muestra la conexión como un círculo sólido y pequeño (un punto bien remarcado). Este punto debe ser claramente visible, de lo contrario una conexión podría tomarse por un cruce de cables. Los símbolos de conexión a tierra se usan frecuentemente en los diagramas elementales en lugar de conexión de cables. Cuando traces un diagrama elemental debes considerar los siguientes puntos: 1. Dibujar el menor número de líneas necesarias. 2. Evitar excesivos cruces de conductores. 3. Mantener un tamaño uniforme de los símbolos. 4. Las piezas pueden cambiarse de posición o rotarse para mayor claridad. 5. Dejar espacios para la identificación de componentes. 6. El diagrama puede realizarse a escala o no. Diagrama esquemático Es la representación de la secuencia eléctrica de un circuito de comando. El diagrama esquemático es también llamado diagrama de escalera. Al igual que el diagrama elemental, el objetivo de estos diagramas es mostrar el funcionamiento de un circuito eléctrico. Los aspectos a considerar de un diagrama esquemático son: 69

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas 1. Se trazan líneas verticales gruesa espaciadas a una distancia considerable que representan la fuente de energía. 2. Los símbolos que representan interruptores, elementos de control (también conocidos como entradas), se dibujan sobre una horizontal entre las dos líneas verticales del lado izquierdo. 3. Los símbolos que representan componentes principales tales como motores, bobinas, timbre, luces, etc. (también conocidos como salidas) se dibujan a la derecha de la misma línea horizontal que la de los componentes de entrada. 4.Los símbolos de las entradas y salidas deben de ser los estandarizados. 5. Este diagrama esquemático es la guía que sigue el dibujante para realizar los diagramas de conexión. A continuación en la figura 4.12 se presenta un diagrama esquemático y su equivalente en el diagrama de conexión o alambrado.

Figura 4.12 a) Diagrama esquemático y b) Diagrama de alambrado equivalente Diagrama eléctrico industrial Estos diagramas pueden ser divididos en dos partes, siendo una parte el diagrama de fuerza o energía y la otra parte el circuito de control. La parte de control y fuerza se pueden presentar en un 70

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas solo dibujo considerando que la parte de energía se dibuja con líneas gruesas y la parte de control con una línea delgada para proporcionar un contraste entre las dos partes. Fig. 4.13

Figura 4.13 Diagrama eléctrico industrial Si fuese necesario se puede mostrar cada diagrama por separado. Si consideramos el circuito eléctrico del motor que hace funcionar a una máquina como en la figura 4.13, la parte de energía únicamente consistiría en las líneas gruesas, mientras que la parte de control tendría que mostrarse como un diagrama esquemático para un mayor entendimiento. Fig. 4.14

Figura 4.14 Diagrama esquemático tomado de la figura 4.13 Fíjate que se siguen las reglas para el dibujo de un diagrama esquemático. En algunas ocasiones, se representa la parte de potencia separada de la parte de control por una línea discontinua. La parte de potencia siempre se sitúa arriba del circuito de control. Fig. 4.15

Figura 4.15 Diagrama esquemático de un tornillo sin fin. Diagrama de conjunto o bloque Este tipo de diagrama se usa en dibujos de electricidad y electrónica para simplificar la comprensión de los circuitos. Es un método de representación que utiliza un conjunto de bloques conectados por flechas cuya dirección representa el sentido de la potencia eléctrica. Las identificaciones como 71

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas nombres y abreviaturas de cada unidad o componente se colocan dentro de los bloques y donde sea necesario.

Figura 4.16 Representación a bloques de un tornillo sin fin. Cada bloque en el diagrama representa una etapa o subcircuito dentro de un circuito o unidad compuesta de varias etapas. Estos bloques se dibujan generalmente cuadrados o rectangulares y son uniformes en tamaño, forma y separación. Algunos componentes se pueden mostrar mejor por su símbolo que por un bloque. Diagrama unifilar El diagrama unifilar utiliza los símbolos de todos los componentes del circuito. Estos están unidos por una sola línea, cualquiera que sea el número de conductores realmente utilizados. El diagrama unifilar se parece al diagrama de bloques salvo que los símbolos de los componentes remplazan a los rectángulos descriptivos. Este tipo de diagrama se considera un tanto incompleto. Los símbolos dan una idea de la naturaleza de los componentes que servirán para realizar las tareas específicas, pero la definición de sus conexiones queda inacabada. Fig. 4.17

Figura 4.17 Diagrama unificar

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Actividad El profesor debe proporcionar un diagrama eléctrico de alguna máquina del taller para ser dibujado por el alumno con las características específicas, identificando el tipo de diagrama a dibujar. 4.2.2 Diagramas electrónicos. Los diagramas electrónicos se pueden representar, al igual que los diagramas eléctricos, en diferentes tipos. Un diagrama electrónico a bloques se presenta en la figura 4.18

Figura 4.18 Diagrama a bloques de un radio fonógrafo El diagrama elemental electrónico de un amplificador se presenta en la figura 4.19

Figura 4.19 Diagrama elemental de un amplificador a 2V Un diagrama muy utilizado en la electrónica son los circuitos impresos. Estos circuitos son usados en aparatos electrónicos como televisores, radios, computadoras, etc., en lugar de conexiones con cables. Las ventajas de estos circuitos son que eliminan errores al momento de ensamblar, lo homogeneidad en producción, bajo costo y tamaños pequeños.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Los circuitos impresos no son otra cosa mas que pistas de cobre grabadas sobre una tabla de plástico (fenólica). Fig. 4.20

Figura 4.20 Circuito impreso Para realizar un circuito impreso debes hacer un trazado del alambrado evitando los cruces de las pistas, si es necesario puedes cambiar de posición los componentes; posteriormente localiza los agujeros para la conexión de los componentes. El ancho de las pistas y espació entre ellas se recomienda de 1.5 mm. Generalmente del lado opuesto de las pistas se dibujan los símbolos de los componentes del circuito para su posterior fijación. Fig. 4.21

Figura 4.21 Trazado para la fijación de componentes. Actividad El profesor debe proporcionar un diagrama electrónico de algún instrumento del taller para ser dibujado por el alumno con las características específicas, identificando el tipo de diagrama a dibujar. Actividad Ahora, realizarás la práctica 14 “Dibujo de diagramas eléctricos y electrónicos” para que reafirmes los conocimientos teóricos que has adquirido. Autoevaluación Completa el siguiente cuadro, para ello reflexiona en tu forma de trabajar en equipo. 74

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas ACTIVIDADES POCO REGULAR

MUCHO

ACTIVIDADES

POCO REGULAR MUCHO

¿Trabajé en equipo con buena disposición y cordialidad? ¿Escuché con atención y respeto las propuestas y comentarios de mis compañeros de equipo? ¿Acepto y reconozco que mis compañeros puedan ser diferentes a mí? ¿Investigué con responsabilidad los temas asignados y lo hice de manera oportuna y suficiente? ¿Soy capaz de comunicar en forma oral y escrita lo que aprendí? Ante los problemas que encontramos, ¿traté de buscar respuestas innovadoras y creativas? ¿Pude relacionar los aprendizajes alcanzados con mi futura actividad laboral? ¿Presenté mis trabajos de una manera limpia y ordenada? ¿Apliqué el dibujo de diagramas en mi vida diaria? ¿He solucionado problemas con la utilización del dibujo de diagramas? ¿Tiene importancia el dibujo de diagramas en mi vida personal? Resumen Los diferentes tipos de diagramas que se emplean para la instalación o mantenimiento electromecánico tienen características especiales que debes considerar cada vez que realices algún dibujo. Hay que tener en cuanta cuál es el objetivo de realizar un diagrama y a quién va dirigido, es decir si se trata de un diagrama pictórico, de alambrado, elemental, esquemático, etc. Evaluación Elaboración del desarrollo de los diagramas neumáticos, hidráulicos y de conducción de fluidos. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 10 “Dibujo de diagramas neumáticos e hidráulicos”, Práctica No. 11 “Dibujo de diagramas de conducción de fluidos hidráulicos”, Práctica No. 12 “Dibujo de diagramas de conducción de aire comprimido” y Práctica No. 13 “Dibujo de diagramas de conducción de agua caliente en sistemas de calefacción”. Elaboración del desarrollo de los diagramas eléctricos y electrónicos. Prueba de habilidades técnicas mediante una lista de cotejo durante la práctica No. 14 “Dibujo de diagramas eléctricos y electrónicos”. 75

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas GLOSARIO Bisectar. Dividir un objeto mediante una línea que pasa exactamente por la mitad. Compás. Instrumento para dibujar arcos o circunferencias. Corte. Sección de un objeto que aparece expuesta por medio de un plano de corte. Cota de localización. Cota o dimensión que indica la distancia que hay entre las diferentes partes de un objeto. Cota de medida. Cota que contiene el valor numérico del diámetro, ancho, longitud o radio de un arco. La cota indica el tamaño de alguna parte del objeto. Cuadrante. Sección de un círculo a 90º. Chaflán. Superficie inclinada al desbastar la arista de intersección de dos superficies. Desarrollo. El desarrollo de un objeto es la superficie del mismo trazada sobre un plano. Diámetro. Cualquier línea recta dibujada desde un punto de la circunferencia de un círculo, pasando por el centro del círculo. Dibujo oblicuo. Representación gráfica en la que se utilizan líneas de proyección oblicuas en lugar de líneas de proyección perpendiculares. Dibujo pictórico. Dibujo que muestra sus tres dimensiones. Dibujos de detalle. Estos dibujos tienen la principal característica de que suministran la información completa para la fabricación de una pieza. Dibujos de montaje. Estos dibujos se caracterizan debido a que la información contenida en ellos es útil para el montaje o instalación. Escalímetro. Regla de sección triangular utilizada para tomar medidas sobre dibujos de mecánica, arquitectónicos o estructurales. Contiene escalas proporcionales para metros y centímetros. Escuadras. Instrumentos de forma triangular, uno de cuyos ángulos es siempre 90º, los otros dos ángulos son de 30º y 60º, y de 45º. 77

Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas Isométrico. Método de dibujo semejante al de perspectiva pero cuyas medidas principales se dibujan a escala. Representación del objeto tridimensional en un plano de proyección, mostrando sus dimensiones reales en los tres ejes principales, llamados ejes isométricos. Revolución. Giro de un objeto a un número determinado de grados Símbolo. Representación gráfica de un elemento que comúnmente conserva una relación física de este. Transportador. Instrumento de forma circular o semicircular que sirve para medir ángulos. Vista auxiliar. Vista complementaria de un objeto, especialmente de una superficie inclinada.

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Dibujo e Interpretación de Planos y Diagramas BIBLIOGRAFÍA

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