12 marzo 2017

Proyecto: Construcción de un martinete

El pasado verano, tuve la suerte de conocer la sobria pero a la vez imponente Abadía  Cisterciense de Fontenay, Patrimonio de la Humanidad y una de las abadías de referencia en la arquitectura del Císter. Entre las muchas cosas que me llamaron la atención estaba el espacio dedicado a la forja de los metales, donde pude comprobar el funcionamiento de un martillo pilón o martinete impulsado por una gran rueda hidráulica vertical (noria). Allí mismo tenían una maqueta a escala de dicha máquina, lo cual me sirvió para plantearos a los alumnos de 2ºESO, el contruir una versión a escala.


Durante estos días, además de enseñaros el prototipo (con sus fallos) de lo que se pretende que construyáis, os he preparado un modelo 3 D elaborado con SketchUp y subido a SketchLab para que podáis inspiraros paraq pensar en variaciones que mejoren el resultado:

Objetivo del proyecto

Se trata de construir  a partir de listones y varillas de madera una rueda hidráulica o noria vertical que proporcione movimiento alternativo a un martillo pilón.
manivela de una noria
  • Cada una de las ruedas de la noria debe estar formada por 6, 8, 12 o 16 piezas de madera, convenientemente pegadas mediante cola blanca o silicona. Podrán añadirse grapas, cuerda u otros sistemas de unión para mejorar la fijación o la estética de la noria.
  • Cada una de las piezas que conforman las ruedas debe poseer las mismas dimensiones, no excediendo los 12 cm de largo. El ángulo de corte variará según el número de piezas que compongan la rueda.
  • La unión de las dos ruedas debe realizarse con piezas de madera, ya sean varillas, depresores linguales o cualquier cosa que se os ocurra, empleándose sólo cola blanca o silicona termofusible como sistema de unión.
    Árbol de levas de una maqueta de un martinete o martillo pilón
  • La noria vertical descansará sobre dos "pies" realizados de madera, los cuales deben incluir algún tipo de triangulación realizada con madera.
  • La noria debe disponer de una manivela, la cual conferirá el movimiento de giro al eje de la rueda hidráulica. Además, el eje de la noria dispondrá de un mecanismo basado en el empleo de poleas que serán movidas por un motor eléctrico.
  • El movimiento de giro de la rueda hidráulica se transmitirá a un árbol de levas perpendicular a la noria, el cuál será el responsable de proporcionar el movimiento alternativo al martinete. 
  • El martinete debe accionarse al menos 2 veces por cada giro completo de la noria.
  • El martillo pilón o martinete debe disponer, además de su propia estructura, apoyando sobre unos pies también triangulados.
  • De disponer de tiempo se aplicará barniz al prototipo construido.

Funcionamiento de un martinete

Esquema de un martinete. Fuente: wikipedia.commons
La introducción del martinete en las antiguas herrerías revolucionó el trabajo en éstas, sustituyendo al esfuerzo manual a la hora de golpear el metal. Así el martillo pilón se empleaba para golpear el metal tras la fundición para eliminar las escorias del hierro o para, una vez calentado el metal sobre la fragua, golpear el metal hasta darle la forma deseada.

El funcionamiento de un martinete era a la vez bastante sencillo y similar al de los mazos de un batán:

La rueda hidráulica, emplazada en el canal exterior de la herrería ,producía un movimiento de giro en sentido contrario a las agujas del reloj. Dicho movimiento era transmitido a un árbol instalado en el interior del edificio de la herrería al que se le acoplaban dos pares de levas formando una cruz, cuyo centro coincidía con el mismo eje.

Martillo pilón de la abadía de Fontenay Maqueta de martinete de la abadía cisterciense de Fontenay Rueda hidráulica en la forja de la Abadía Cisterciense de Fontenay

Perpendicular al árbol de transmisión se situaba el mango del martillo (realizado de una única pieza), que podía medir varios metros de longitud y en cuyo extremo se situaba el mazo de hierro (de 100-200 kg de peso), el cual coincidía con la ubicación del yunque.


Cuando la rueda hidráulica se ponía en movimiento, dicho movimiento se transmitía al eje o árbol de transmisión, moviéndose las levas incrustadas, las cuales golpeaban el mango del martillo pilón provocando el movimiento ascendente del extremo provisto del mazo. Cuando el mango del martinete perdía el contacto con la leva, se producía la caída del mazo contra el yunque, momento tras el cual la segunda de las levas volvía a levantar de nuevo el mango del martinete. Este sistema trasformaba el movimiento circular de la rueda en un movimiento alternativo, ascedente-descendente, del mazo.


A falta de montar el sistema de poleas completo, os dejo un pequeño vídeo de la maqueta que os está sirviendo como modelo en el taller. De este modo podréis analizar y recordar como debe funcionar la maqueta con el fin de que establezcáis las mejoras oportunas.

Documentación

Podéis acceder a la documentación necesaria para elaborar la memoria de construcción desde el apartado Prácticas-Proyectos en este mismo blog.

Imágenes

Os dejo algunas imágenes para que podáis inspiraros. Recordar que dichas imágenes sirven como guía, no siendo necesario el emplear un diseño idéntico. Es más, espero que incluyáis diferentes mejoras con respecto al prototipo mostrado.

 Proyecto Construir maqueta un martillo pilón- Noria

Martillo pilón maqueta tecnología  


 Martinete madera trabajo metales

Enlaces de interés

esquema de un martinete
Os deja además algunos enlaces relacionados con la máquina que tratamos de construir:

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