jueves, 4 de noviembre de 2010

Tarea de Informática. Priscila Ferrer Rivera.

LEONARDO  DA  VINCI

 
Uno de los problemas principales de la Ingeniería Mecánica es la transmisión de movimiento,  entre un conjunto motor y  máquinas conducidas. Desde épocas muy remotas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados de madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento. 
El inventor de los engranajes en todas sus formas fue Leonardo da Vinci, quien a su muerte en la Francia de 1519, dejó para nosotros sus valiosos dibujos y esquemas de muchas de los mecanismos que hoy utilizamos diariamente.  
La forma más básica de un engrane es una pareja de ruedas, una de ellas provistas de barras cilíndricas y la otra formada por dos ruedas unidas por barras cilíndricas.
En la figura se aprecia un mecanismo para repeler ataques enemigos, consiste de aspas al nivel del techo movidas por un eje vertical, unido a un "engranaje" , el movimiento lo producen soldados que giran una rueda a nivel del piso y provocando que los enemigos que han alcanzado el techo sean expulsados. En este mecanismo se muestra la transmisión entre dos ejes paralelos, uno de ellos es el eje motor y el otro el eje conducido. 
Leonardo se dedica mucho a la creación de máquinas de guerra para la defensa y el ataque, sus materiales son madera, hierro y  cuerdas las que se elaboran en forma rudimentaria, pero sus esquemas e invenciones trascienden el tiempo y nos enseñan las múltiples alternativas que nos brindan mecanismos básicos de palancas, engranes y poleas unidas entre si en una máquina cuyo diseño geométrico es notable. 
En la segunda figura se puede apreciar la transmisión trasera para un carro, el eje vertical mueve el "engrane" que impulsa las ruedas hacia adelante o atrás. En este mecanismo los ejes están  perpendiculares entre sí.  
Se puede deducir que la posición entre los ejes es de gran importancia al diseñar la transmisión. Las situaciones son principalmente tres: ejes paralelos, ejes que se cortan y ejes que se cruzan. Un ejemplo de esta última situación se aprecia en la figura, en donde una manivela mueve un elemento que llamaremos tornillo sin fin el que a su vez mueve la rueda unida a él. En este caso, el mecanismo se utiliza como tecle para subir  un balde. Los ejes se encuentran en una posición ortogonal, o sea, se cruzan a 90 grados. 
Los engranes propiamente tales son ruedas provistas de dientes que posibilitan que dos de ellas se conecten entre sí. Leonardo nos entrega el siguiente esquema en donde se indican los tres diámetros que definen el tamaño del diente.  
CLASIFICACION 
Los engranes se clasifican en tres grupos :
  • Engranajes Cilíndricos (para ejes paralelos y que se cruzan)
  • Engranajes Cónicos (para ejes que se cortan y que se cruzan)
  • Tornillo sin fin y rueda helicoidal (para ejes ortogonales)

Pascalina

Pascalina en el Museo de Artes y Oficios de París.

La pascalina es una de las primeras calculadoras mecánicas, que funcionaba a base de ruedas y engranajes. Fue inventada por Blaise Pascal en 1642, tras tres años de trabajo sobre la misma. Se fabricaron varias versiones y Pascal en persona construyó al menos cincuenta ejemplares.
El primer uso de la pascalina fue en la Hacienda francesa, debido a que Pascal diseñó la Pascalina para ayudar a su padre, que era contador en dicha entidad. Debido a ello la pascalina estaba destinada básicamente a solucionar problemas de aritmética comercial.
En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
La pascalina conoció un período de gloria en los años 1960, debido a que se usó de forma interna en la compañía IBM. Por aquellos tiempos era el único dispositivo que permitía efectuar muy rápidamente cálculos en numeración hexadecimal, lo que era necesario para la depuración de los programas.
Se exponen algunos ejemplares originales en Inglaterra, y en el Museo de Artes y Oficios en Francia.
Blaise Pascal inventó la segunda calculadora mecánica de la Historia, llamada alternativamente, pascalina o la falica, en 1645. La primera fue la construida por Wilhelm Schickard en 1623.
Pascal comenzó a trabajar en su calculadora en 1642, cuando tenía sólo 19 años de edad. Él pretendía ayudar a su padre (que trabajaba como recaudador fiscal) buscando crear un dispositivo que pudiera reducir un poco su carga de trabajo. Pascal recibió un Privilegio Real en 1649 que le concedió derechos exclusivos de hacer y vender calculadoras en Francia. Por 1652 Pascal ya había producido aproximadamente cincuenta prototipos pero sólo había vendido un poco más de una docena de máquinas; el costo y la complejidad de la Pascalina, combinados con el hecho que sólo podía sumar y restar, era una barrera a futuras ventas, y la producción cesó en aquel año. Para entonces Pascal había seguido adelante en sus investigaciones, principalmente el estudio de la presión atmosférica, y posteriormente la filosofía.
La pascalina se construyó en variedades decimales y no-decimales, que existen actualmente en museos. El sistema de moneda francés contemporáneo era similar a las libras imperiales ("livres"), chelines ("sols") y peniques ("deniers"), que funcionaron en Gran Bretaña hasta los años 70.
En 1799 Francia cambió al sistema métrico decimal, momento en que el diseño básico de Pascal inspiró a otros artesanos, pero con la misma falta de éxito comercial. En 1672 el niño prodigio Gottfried Leibniz ideó un nuevo diseño, la Escalonada Reckoner, que podía realizar las operaciones de suma, resta, multiplicación y división; Leibniz trabajo durante cuarenta años para perfeccionar su diseño y lograr la producción de máquinas suficientemente fiables.
Las máquinas calculadoras no llegaron a ser comercialmente viables hasta principios del siglo XIX, cuando Charles Xavier Thomas de Colmar inventó el aritmómetro, utilizando un diseño que partía del diseño de Leibniz.

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