Sistema Tecnico

Sistemas Técnicos

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Los sistemas, conjunto de elementos en interacción organizados en función de un objetivo, pueden ser naturales (una célula, el cuerpo humano, etc.) o hechos por el hombre. Los hechos por el hombre, con fines utilitarios, podemos denominarlos “sistemas técnicos”. Este nombre abarca un espectro muy amplio de sistemas, en nuestro análisis nos centramos en algunos, nominándolos en función de la técnica o de la energía vinculada a los mismos. Tenemos así:

Sistemas mecánicos,

Sistemas eléctricos,

Sistemas neumáticos

Sistemas hidráulicos.

La clasificación responde, entre otras, a las siguientes razones:

1. Estos sistemas están asociados a campos de conocimientos que, en cada caso, son propios de la técnica involucrada, por lo que, tanto para su diseño como para su montaje, se requiere conocimiento y capacidades específicas.

2. Cada uno de estos sistemas, como totalidad, tiene propiedades características que dependen de la naturaleza de la fuente de energía que lo motoriza.

Si bien estamos viviendo una etapa de integración en donde se tiende a caracterizar los sistemas más globalmente (sistemas electromecánicos, telemáticos, cibernéticos, mecatrónicos, etc.), esta clasificación, que recoge la evolución histórica de los sistemas, sigue teniendo vigencia y para nosotros es un importante paso intermedio para entender los sistemas actuales, mucho más complejos. El funcionamiento de los sistemas depende de sus componentes y de la interacción entre los mismos, así como de causas que producen cambios en las magnitudes en juego. Entre las causas podemos reconocer:

La fuerza En los sistemas mecánicos. (en mecánica entendemos por fuerza cualquier causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo)

La tensión En los sistemas eléctricos.

La presión En los sistemas hidráulicos y neumáticos.

Podemos decir que hay una analogía entre estas tres magnitudes; por ejemplo, la tensión, que una circulación (flujo) de corriente en un circuito eléctrico, es análoga a la presión que provoca un flujo de líquido o de gas en una tubería, o a la fuerza que produce un desplazamiento. Esta analogía permite, que los sistemas en que están involucradas estas magnitudes pueden representarse mediante un mismo modelo, en otras palabras son sistemas análogos, aunque sean diferentes físicamente.

“el concepto de sistema análogo es muy útil en la práctica por las siguientes razones:

La solución de la ecuación que describe un sistema físico puede aplicarse directamente al sistema análogo en otro campo.

Puesto que un sistemas puede ser más fácil de manejar experimentalmente que otro en lugar de construir y estudiar un sistema mecánico (o hidráulico, o neumático, etc.), podemos construir y estudiar su análogo eléctrico, porque los sistemas eléctricos o electrónicos son en general, mucho más fáciles de tratar experimentalmente.”1

Como hemos planteado es estos cuatro sistemas hay flujos (o desplazamiento), aunque de características distintas en cada caso.

En los sistemas mecánicos hay desplazamiento de elementos sólidos.

En los sistemas eléctricos, circulación de corriente.

En los sistemas hidráulicos y neumáticos flujo de fluidos (líquido en los primeros y gas en los segundos),

El estudio y la comprensión global de cualquier sistema requiere un enfoque totalizador, el llamado enfoque sistémico. El enfoque sistémico utiliza herramientas, de muy diversas jerarquías, que permiten desarrollarlo; entre ellas podemos mencionar, los diagramas de bloques, el reconocimiento de invariantes (es decir, de principios generales, estructurales y funcionales que puedan aplicarse tanto a un sistema como a otro).

En este trabajo enfocaremos el “análisis técnico de los sistemas”, aplicando concretamente a los sistemas mencionados (mecánicos, eléctricos, neumáticos e hidráulicos).

El análisis técnico (ingenieril) de los sistemas es un aspecto parcial que ayuda a entender el funcionamiento de los mismos, pero dejando sentado que para comprender globalmente el tema se requiere vincularlo al contexto en el que el sistema está inserto, teniendo en cuenta tanto los flujos (de materia, energía e información) puestos en juego, como el contexto social, cultural, económico, histórico, etc. (causa, efectos e impacto).

Análisis técnico

Los datos que se puedan tener u obtener. Son útiles para esto: los grafos de árbol (o los diagramas de Venn), que permiten una rápida visualización global del tema, y como complemento tablas, que podemos considerar como una primera síntesis del análisis.

Sistemas Mecánicos

Son sistemas de transmisión de fuerza y/o de movimientos.

Con referencia al movimiento de los cuerpos es interesante plantear algunos aspectos vinculados al tema. Un cuerpo se mueve, con movimiento acelerado, cuando actúa sobre él una fuerza que lo impulsa; al desaparecer la fuerza, el cuerpo tiende, por inercia, a continuar su movimiento, y teóricamente no se debería detener si no actúa sobre él una fuerza, en sentido contrario, que equilibre su fuerza de inercia.

Pero la experiencia muestra que todo cuerpo en movimiento, sobre el que no actúa fuerza alguna, excepto la fuerza de inercia, termina deteniéndose, la razón de esta detención es el rozamiento o fricción entre el cuerpo, y la superficie sobre la que se desplaza, o el medio que lo rodea. Es decir que la fricción genera una fuerza que actúa en sentido contrario al movimiento.

Análisis técnico de un sistema mecánico

Tomaremos como ejemplo una máquina muy corriente y conocida: la bicicleta.

En el sistema bicicleta podemos identificar diversos sistemas, por ejemplo: el sistema de transmisión de la energía (del pedal al piñón), el sistema de control (sistema de dirección y sistema de frenado), el sistema estructural, el sistema de protección (guardabarros), el sistema eléctrico, etc.

A continuación planteamos un grafo de árbol parcial del sistema bicicleta. Se han seleccionado el sistema de transmisión de la energía y el sistema de control, porque abarcan aspectos sustantivos de la bicicleta como vehículo de transporte.

A continuación desarrollamos una tabla del sistema de transmisión de la energía

Parte

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