Diseño e Implementación de un Módulo Didáctico para Representar el Movimiento Elíptico de la Tierra alrededor del Sol Utilizando un Mecanismo Basado en Elipsógrafo - Aguilar Valdiviezo, Andy Hans (2024)
Este trabajo presenta el Diseño y la Implementación de un Módulo Didáctico basado en un Mecanismo Elipsógrafo para representar el Movimiento Elíptico de la Tierra alrededor del Sol, con la finalidad de transmitir un conocimiento interactivo, siendo la línea Investigación el Diseño Mecatrónico de Máquinas. En un principio se realizó la investigación de los métodos y mecanismos que efectúan el trazado de una elipse de forma manual. Se desarrolló la descripción del funcionamiento de cuatro alternativas que puedan utilizar un tipo de mecanismos y mediante una matriz de evaluación se seleccionó a solo una que puede incorporar un actuador con la finalidad de definir la lista de requerimientos. Siguiendo los lineamientos de la Norma VDI2206, luego de realizar las comparaciones de los principios de funcionamiento, se procedió a la selección del mejor concepto de solución, el cual utiliza la transmisión de movimiento mediante el tren de engranaje para el delineado de la elipse aplicando el desarrollo del dispositivo matemático Acople Tusi. El trazado elíptico ha sido simulado en GeoGebra y los engranajes del mecanismo se obtuvieron aprovechando la tecnología de corte a láser en material MDF, después de ser diseñados en AutoCAD como piezas 2D y en SolidWorks como ensamble 3D. También se ha realizado el diseño de una manivela representado por un brazo eslabón que transmite el movimiento circular al engrane generatriz que tiene una carga de 530 gramos. Para la lógica de programación se ha empleado Arduino Uno encargado ejecutar el código de funcionamiento y de controlar las entradas y salidas del sistema. Para el delineado de la elipse se ha considerado un brazo extensión de 150 cmde longitud generando una excentricidad de 0,553. Asimismo, se ha determinado la ecuación general de la elipse usando la fórmula de cónicas y la fórmula del hipotrocoide con k 11. Finalmente se realizó la validación del control de calidad.