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Enseñanza del autocad para ingenieros eléctricos (página 2)

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Cargar el sistema.

Busca el Icono de AUTOCAD en el menú de Inicio/Programas o en el escritorio.

Activar las Barras de Herramientas necesarias.

En la barra Menú del sistema, entra en las opciones VIEW «Ver» / TOOLBARS «Barra de Herramientas».

Aparece entonces la caja de diálogo «Barra de Herramientas». Verifica que estén activas las siguientes opciones: DRAW (Dibujo), SOLIDS EDITING (Editar Sólidos), Estándar, 3D ORBIT (Orbita 3D), Render, SOLID (Sólidos) y VIEW (Vistas). Si están activas otras no afectan, pero pudieran ocupar el espacio de pantalla de las que necesitamos.

  • Retorna a la opción «Ver» del menú principal y sigue la secuencia «Pto. vista 3D» / «Parámetros Pto. Vista». Aparecerá la ventana de "Parámetros del Punto de Vista", en la que se muestra el valor actual de su posición angular respecto al eje X y al plano XY. Copia ambos valores para que después puedas hacer comparaciones. La posición de inicio debe ser X:270 , XY:90

Formas de obtención de sólidos. Podemos considerar dos procedimientos generales para la obtención de sólidos:

  • Por generación de sólidos dados como primitivas del programa.(Entrada de datos: generatriz, directriz, centro, etc.)
  • Por modelación constructiva. (a partir de primitivas, transformaciones tridimensionales y booleanas, etc.)

I – Generación de sólidos a partir de primitivas

Ejercicio

Construir un cilindro a partir de su primitiva, con centro en el punto C (150, 150, 0), diámetro 100 y altura 200.

Solución

Es posible seguir diferentes caminos para representar el sólido pedido. Recomendamos que esta primera vez sigas los pasos que se indican a continuación (entrando datos por teclado) y posteriormente investigues por tu cuenta otros caminos. Además, en su configuración inicial el sistema sólo tiene definidas 4 ISOLINEAS, y esto no permite una correcta apreciación visual del cuerpo. Pero de esto hablaremos más adelante. Construiremos el cuerpo sin hacer cambios iniciales para ver lo que pasa.

Pasos:Oprimir el ícono de la barra de herramientas de sólidos. (El profesor explicará paralelamente otros caminos.)

  1. Entrar por teclado el centro (150,150, 0).
  2. Entrar por teclado el diámetro (100).
  3. Entrar por teclado la altura del cilindro (200).

En pantalla aparecerá solamente un círculo.

  • Se cambia la cantidad de ISOLINEAS. (Teclea el comando ISOLINES + Enter. El programa te informará cuantas están definidas (4). Teclea, por ejemplo, 32 y la tecla «Enter». Aparentemente no sucede nada. Es necesario "redibujar" el cilindro, tecleando el comando REGEN.
  • Se activan opciones del menú «VER / Sombra / …» entrando en cada submenú.
  • Si se activan en la barra de herramientas Orbita 3D los íconos y . Observa las transformaciones que sufre el cilindro tras los cambios de posición. Trata de comprender que está ocurriendo espacialmente. Combina esto con las opciones de «VER / Sombra / …» y saca conclusiones al respecto.

II – Modelación constructiva de sólidos

La modelación de sólidos ofrece una rica gama de posibilidades, que paulatinamente trataremos durante el curso. Las principales son:

  2. Por revolución
  3. Por extrusión
  4. Unión, Intersección y diferencia (Álgebra de Boole)
  5. Otras
  1. Modelación de un sólido por revolución de un perfil.

El procedimiento de trabajo lo comprenderás mejor realizando paso a paso el siguiente ejercicio.

Ejercicio

Construye el modelo que se muestra, empleando para ello el perfil y el eje de rotación dados como dato.

Modelo

Perfil y eje para su rotación

Solución

La obtención de un sólido por rotación solo se puede realizar si el perfil empleado para generar el modelo es una polilínea o curva cerrada. En el caso de la figura dada, necesitaremos construir previamente el perfil, y a continuación aplicar la rotación según el eje dado.

Ejecuta los siguientes pasos:

  1. Poner Pto. de Vista en inicio (Vista de Planta) . Además, Para trabajar con mayor comodidad activa en la parte inferior de la pantalla los botones FORZO, REJILLA Y ORTO, que como seguramente explicó el profesor, facilitan el trazado en pantalla.
  2. Activar Polilínea y dibujar con este comando el perfil dado.
  3. Activar por menú el comando «Dibujo / Sólidos / Revolución». (Existe un ícono pero por ahora es preferible familiarizarse con el menú, para conocer mejor el ambiente del sistema)
  4. El programa te pide que designes el objeto. Marca con el cursor el perfil dibujado. Si realmente lo construiste como una polilínea, el programa marca el perfil con línea discontinua para indicar que la figura ha sido capturada.
  5. El programa queda en espera de otro objeto, pero como es sólo uno, oprimimos «Enter» para concluir este paso.
  6. El programa pide ahora los puntos inicial y final del eje de revolución. Marca con el cursor, dos puntos (inicial y final) sobre la línea del perfil que en este caso coincide con el eje de rotación propuesto. Pueden ser dos puntos cualesquiera, no tienen que ser el comienzo y el final ni un lado del objeto.
  7. El programa pregunta por el ángulo de rotación. El valor implícito es 360º. Lo mantenemos oprimiendo «Enter».
  8. El sistema presenta el cuerpo modelado (vista ortogonal). Cambia ahora los puntos de vista y explora las posibilidades de visualización tal cual hiciste en el caso del ejercicio del cilindro.

Repite el proceso, pero cambiando el eje de rotación. Puedes utilizar una línea paralela al eje dado como dato, o cualquiera de los lados del perfil dato. Prueba diferentes variantes y te sorprenderán los resultados. Este modelo se obtuvo a partir de ese mismo perfil.

  1. Modelación de un sólido por extrusión

El efecto denominado «extrusión» permite generar un cuerpo a partir de un perfil, un eje de dirección y un ángulo. Si el ángulo es 0º, la generación ocurre tal cual si el perfil se repitiera a si mismo, hasta que el modelo alcanza el espesor previsto.

Ejercicio

A partir de esta figura, construye por extrusión el sólido que se muestra, con ancho 180, profundidad 30 y altura de extrusado 50.

Acción previa

Recuerda restablecer el Punto de Vista a la posición de inicio.

Solución

Como ves, hemos tomado el mismo perfil del Ejercicio Nº 2, para mostrar además que un mismo perfil puede dar lugar a sólidos muy diferentes, si la generación se realiza por métodos diferentes o si se cambian algunos de los parámetros (eje, ángulo, etc).

Para obtener por extrusión el modelo indicado a partir del perfil dado, podemos seguir los siguientes pasos:

  2. Dibujar el perfil empleando polilínea. Recuerda activar los botones de FORZO REJILLA Y ORTO, si es que no están activados. No es obligatorio pero te va a ayudar en el trazado.
  3. Activar por menú la orden «Dibujo / Sólidos / Extrusión». También se puede hacer directamente, activando en el ícono en la barra de herramientas de sólidos.
  4. El programa te pedirá que designes el objeto. Con el ratón, mueve el cursor y marca el perfil dibujado.
  5. El programa te pide que designes otro objeto, pero como no tenemos otro termina este paso con «Enter».
  6. El programa pide ahora la altura o eje de extrusión. Daremos por teclado la altura 50. Después veremos qué pasa si se da un eje de extrusión.
  7. Finalmente el programa pide el ángulo para realizar la extrusión. Si el ángulo es cero, la extrusión se realiza vertical al perfil, Si se da un ángulo entre -90 y +90 el proceso se realiza con inclinación. Daremos el implícito 0º, y por tanto sólo es necesario oprimir «Enter».
  8. Para ver el resultado, cambia ahora el Punto de Vista a alguna de las posiciones axonométricas no verticales.

Ejercicio

Construir la representación de la figura dada como dato, que es el resultado de la unión de dos cilindros concéntricos, el primero de diámetros 100 y altura 20; y el segundo de diámetro 60 y altura 30 (es decir, 50, como medida total tomada desde la base que descansa en el plano XY).

Antes de abordar la solución es necesario aclarar que es posible construir este modelo por diferentes vías, fundamentalmente las siguientes:

  1. Construir dos cilindros concéntricos que parten de la misma base.
  2. Construir el cilindro de diámetro mayor; utilizar el Comando ELEV para declarar la nueva coordenada "Z" implícita, (coincidente con la altura de la base del primer cilindro), y construir entonces el segundo cilindro, que tendrá por altura la diferencia entre ambos.
  3. Construirlo por «Rotación», a partir del perfil más conveniente (una "T" invertida).
  4. Emplear la extrusión por separado de los círculos dados como base.

Como lo que nos interesa es mostrar en este momento es el procedimiento UNION, la solución más sencilla en este momento es la indicada en (a).

Solución

De acuerdo con lo indicado en (a) debemos seguir los siguientes pasos:

  1. Con los datos dados, construir el cilindro de diámetro mayor (D=100, h=20), trabajando tal como se hizo en el Ejercicio Nº 1.
  2. De igual modo, y con igual centro de base, construir el segundo cilindro (D=60, h=50).

    1. Mediante Menú seguir la secuencia «Modificar» / «Editar Sólido» / «Unión». Esto se puede hacer directamente con el ícono de la barra de Herramientas «Editar sólidos».
    2. El programa responde solicitando que se designe a los objetos que se van a unir. Con el cursor, seleccione en cualquiera de las vistas a cada cilindro. Si todo va bien el programa informará que tiene localizados un total de 2 objetos.
    3. Como ya no hay que unir más objetos, damos fin al proceso oprimiendo «Enter».
    4. El proceso de UNION ha concluido y ahora contamos con un solo objeto, resultado de los 2 anteriores, que se aprecia bastante bien en la vista que muestra el Isométrico. (Recuerda que por el Menú principal, «Ver» / «Sombra» permite dar diferentes tonalidades al modelo, haciendo más realista la representación 3D obtenida).
  3. Efectuar la UNION. Para ello debemos:

La pieza o modelo que hemos obtenido es aún muy primitiva y deberá recibir aún varias modificaciones para que sea más real, pero en realidad sólo se trata por el momento de un ejemplo con fines docentes, al que daremos más vida a continuación.

Generación de sólidos por DIFERENCIA

Dados dos o más sólidos que cuentan con elementos comunes, la operación DIFERENCIA permite obtener un nuevo objeto sólido que es resultado de la "sustracción" Booleana de los sólidos iniciales.

Ejemplifiquemos el procedimiento resolviendo el siguiente ejercicio.

Ejercicio

Tomemos la pieza lograda por UNION en el Ejercicio Nº 2 y hagámosle un orificio axial pasante, tal como si se hubiese barrenado por su eje, desde la cara superior a la cara o base inferior.

Esta acción de "taladrar" la pieza es equivalente a introducir un tercer cilindro en el problema, (del diámetro de la supuesta barrena) y a continuación extraerlo, es decir "restarlo", siendo precisamente este el proceso Booleano denominado DIFERENCIA.

Partiendo de la pieza antes obtenida por UNION, podemos obtener la pieza "perforada" siguiendo los siguientes pasos:

Activando la vista Superior, construya un cilindro de diámetro 20 y altura 50, colineal con los anteriores.

  1. Mediante Menú seguir la secuencia «Modificar» / «Editar Sólido» / «Diferencia ». Esto se puede hacer directamente con el icono de la barra de Herramientas «Editar sólidos».
  2. El programa pide que se designe el sólido o sólidos al que hay que substraer. Marque con el cursor cualquier elemento perteneciente al sólido obtenido antes por UNION, es decir, cualquiera de los dos cilindros iniciales, y a continuación oprima «Enter» para terminar la primera parte del proceso.
  3. El programa pide ahora que se indique cual es el sólido que hay que sustraer, es decir, el tercer cilindro. Con el cursor toque algún elemento que pertenezca al mismo, por ejemplo el circulo correspondiente a su base, y oprima «Enter», con lo que queda concluido el proceso de DIFERENCIA.
  4. Aparentemente no ha sucedido nada, pero si das sombra al Isométrico el orificio realizado se hará claro; y si utilizas las vías que ya conoces (activar rotación 3D) para mover el Isométrico hasta que el orificio se puede ver de lado a lado, no quedarán dudas de que la pieza ha sido "barrenada" por su centro, como muestra la figura dada como dato.

CONCLUSIONES.

  • Con el empleo del sistema de guías metodológicas para los estudiantes se lograron de manera satisfactoria los objetivos propuestos.
  • Existió mayor independencia y creatividad por los estudiantes en la solución de ejercicios y problemas planteados. El alumno a medida que va desarrollando su aprendizaje, se da cuenta de la evolución de sus conocimientos y paulatinamente adquiere autonomía.
  • La atención a los estudiantes en sentido general pudo efectuarse de forma individual para los que lo necesitaron en cada puesto de trabajo.
  • La motivación y la disciplina en los laboratorios se incremento con la ayuda de las guías metodológicas constructivas.
  • El alumno es un sujeto activo del aprendizaje y sus iniciativas e inquietudes las puede llevar a cabo con efectividad, ya que es uno de los objetivos del método.

BIBLIOGRAFÍA.

1 – Manual del Profesor. Asignatura: DIBUJO BÁSICO.

MSc. Lic. Eladio Ruiz Martell. Ing. Guillermo Fernández López. Lic. Nelson Figueredo Coucelo

Ing. Alberto Rodríguez Piñeiro. Departamento Gráfica de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Mecánica

CUJAE

2 – AHUMADA ACEVEDO, Pedro. "Hacia una evaluación de os aprendizajes en una perspectiva

Constructivista". Revista Enfoques Educacionales, Vol.1, Nº 2, 1998, Departamento de Educación, Facultad de Ciencias Sociales, Universidad de Chile

Dirección: http://csociales.uchile.cl/publicaciones/enfoques/02/edu01.htm

3 – La construcción del conocimiento en la iconografla espontánea de …Formato de archivo: PDF/Adobe Acrobat – Versión en HTML Luisa María Martínez García. La construcción del conocimiento en la iconografla… Mi análisis sobre el dibujo espontáneo de los niños parte

de un enfoque.

http://www.ucm.es/BUCM/revistas/bba/11315598/articulos/ARIS0000110017A.PDF

4 – LA ESCRITURA Y SU IMPORTANCIA EN LA CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

Auspiciar la construcción del conocimiento a través de la expresión escrita, … fue llamada por Decroly expresión abstracta para diferenciarla del dibujo http://www.saber.ula.ve/alexandr/db/ssaber/Edocs/pubelectronicas/agoratrujillo/Agora9/maria_torres

5 – Interacción y construcción significativa del conocimiento: notas El aprendizaje es un proceso de construcción del conocimiento y no de mera … realizan un dibujo del tamaño requerido y proceden a contar sobre él, …

http://webpages.ull.es/users/jagcruz/Articulos/Uno_1998.pdf

6 – Revista… forma la Visualización actúa como vehículo para la construcción del conocimiento, … el dibujo y la aplicación de las transformaciones geométricas para …

http://www.infovis.net/printRec.php?rec=revista&lang=1

7 – Criterios para la selección y la organización También lo serán el diseño, el dibujo, la expresión, la producción… Como parte de la formación en la construcción del conocimiento,…

http://www.comenius.usach.cl/webmat2/enfoque/criterios_seleccion.htm

 

MSc. Jorge Ramírez Vallvey.

MSc. Carlos Morciego García

Universidad de Camagüey. Facultad de Electromecánica. Gráfica de Ingeniería. Tf. 261456

SECCION VII: Seminario Internacional "La Ingeniería Eléctrica y Mecánica por un Desarrollo Sostenible". (SIIEM 2007)

Comisión 4. Enseñanza de la Ingeniería Mecánica, Eléctrica y la Física.

Partes: 1, 2
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