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 El antecedente mecánico de la brújula. 
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Almirante General
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Nuevo mensaje El antecedente mecánico de la brújula.
El “carro que apunta al sur” es un antiguo artilugio chino de orientación para determinar el rumbo de las caravanas que atravesaban desiertos mucho antes de que se conociera la brújula. Es por tanto un instrumento de navegación, aunque de uso terrestre.

Aunque se conocía de antiguo, fue realmente reinventando por Zu Chongzhi en el 478, extendiéndose su conocimiento también a Japón donde monjes budistas, construyeron varios de estos carros para el Emperador Tenji en el siglo VII.

Este ingenio nunca llegó a conocerse en occidente. Si lo hizo el invento de la brújula en el siglo IX.

El carro es como una brújula, pero mecánica, que conserva una dirección a lo largo de la ruta independientemente del rumbo que se tome. Su primigenio invento estriba en el mecanismo diferencial, tan usado hoy en la mecánica de los vehículos a motor, sistema de engranajes que integra la diferente rotación entre las ruedas, detectando así la rotación en la base del carro. El mecanismo compensa esta rotación haciendo girar una figura indicativa, que hace de apuntador, en dirección contraria.

En la red hay varios modelos de este mecanismo, y yo no me he resistido tampoco a hacer mi propia versión del mismo con los elementos que he tenido a mi alcance:

Adjunto:
carro que apunta al sur.jpg


Si alguno quiere también construirse su modelo ha de saber algunos de sus secretos matemáticos:

Además del pertinente montaje del conjunto de engranes y del diferencial para obtener los adecuados sentidos de giro, hay que tener en cuenta que el desarrollo lineal de un giro de rueda del carro ha de ser igual a la de un cuadrante de la circunferencia marcada sobre el terreno, con centro en una de las ruedas, y radio la distancia entre ambas ruedas.

En consecuencia, si d es el diámetro de la rueda y L la distancia entre ruedas:

Πd = 2Πl/4. Es decir, debe cumplirse que d=L/2

Y en estas condiciones, se dá que:

1 Giro de rueda = ½ giro eje diferencial = ¼ giro en el terreno.

Por eso, para igualar giro del indicador y giro de terreno, entre el eje del diferencial y el del indicador hay que establecer una reducción de engranes de ½.

Adjunto:
carro-sur-ga.gif


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28 Mar 2014 12:05
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
pu-ro1

ap-s1

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Si oyes decir que mi navío es prisionero, cree firmemente que yo he muerto.
Almirante D. Cosme Damián Churruca.

(Cumplió su promesa: herido de muerte continuó arengando, ordenó que elevaran la bandera y, con estoicismo, murió desangrado encomendándose a Dios)


28 Mar 2014 19:37
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
Parece que la figurilla se ha quedado petrificada saludando a la romana :¡ Ave César !

Curioso artilugio y bonita demostración...

Saludos

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Hoec nubila tollunt obstantia sicut sol.
Cabalga como el sol, disipa las nubes a su paso.


30 Mar 2014 23:24
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
Hay que reconocer que el invento es ingenioso. Pero no menos ingenioso, hábil e inquieto resulta el compañero bemaro.
Saludos.

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31 Mar 2014 07:16
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
Gracias amigos por ser tan condescendientes conmigo.

Efectivamente Alcantara, ahora que me doy cuenta, se me fue el brazo casi a punto de cantar el "Cara al sol". g-ris1

Este es el verdadero aspecto que debían de tener aquellos carros chinos que en su orientación siempre buscaban el sur pues era la dirección favorita para la cultura china, de manera similar a lo que hoy es para nosotros el Norte. (Como se observa, cuando en la construcción d = L, nos evitamos la reducción 1/2 en el indicador).

Adjunto:
carro sur 1.jpg


Adjunto:
carro sur 2.jpg


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31 Mar 2014 12:15
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
El invento del diferencial.

He encontrado este carro en el brillante libro sueco: Historia de las máquinas, aunque parece que el mecanismo se ha hecho posteriormente, en un hipotético montaje.

En la segunda ilustración parece que el engranaje central es del mismo diámetro que los dos laterales, dando así una buena relación de giro.

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31 Mar 2014 18:42
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
espaldar escribió:
En la segunda ilustración parece que el engranaje central es del mismo diámetro que los dos laterales, dando así una buena relación de giro.


Si, el que los componentes del par transmitido sean iguales a lo largo de la transmisión mejora esta evitando torsiones y vibraciones.

Como es natural, este mecanismo funciona perfectamente en condiciones ideales, pero es de imaginar que la aplicación en la práctica dejaría mucho que desear, pues al rodar las ruedas sobre un terreno desigual, aunque el camino fuera recto, si una de las ruedas perdía el contacto con el suelo, patinaba o una rodaba más que otra al ir cada una por distinto nivel, se iban añadiendo errores en la dirección. Y de otra parte está el funcionamiento mecánico de las transmisiones con posible gipages en los gorrones de los ejes.

Por todo ello es de imaginar una "pila" de chinos delante del carro allanando las posibles irregularidades del terreno y otros engrasando los ejes con sebo. Luego, en cuanto se disipara algo la niebla o pudieran avistar un pequeño rayo de sol, el experto procedería al reajuste del dispositivo.

De todas las maneras esta carrito constituye uno de los dispositivos mecánicos más complejos de la antigüedad y el invento del mecanismo diferencial.

A veces, con los chinos, hay que descubrirse. g-ris1

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31 Mar 2014 20:36
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
Aparte de los posibles saltos de alguna rueda, perdiendo adherencia y por lo tanto giro, está la desigualdad en altura de los caminos recorridos. Pero es de suponer que la ley de probabilidades ajustará alternativamente los defectos hasta una puesta a cero con el sol en el meridiano. Supongo que más que un aparato de orientación sería un juguete mecánico, no obstante. Por otra parte conocían la brújula siglos antes que los brutos de los occidentales...

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31 Mar 2014 22:19
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
Estimado bemaro, me tomo la licencia de añadir a su hilo, (tan brillante como todos los suyos), una muestra del ingenio e inquietud humana (de la que nos demuestra tener buena dosis).
Tómelo usted como un obsequio, por deleitarnos tan frecuentemente.

https://www.youtube.com/watch?v=m5WuIUWlNvg

Saludos.

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01 Abr 2014 07:21
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
Amigo Galan, es uno de los kits clásicos de enseñanza, precisamente ahora una sobrina mía, profesora de un IES, me ha enseñado uno igual a esa excavadora, realizado por los alumnos.

Con el mismo objeto, yo le monté, entre otras cosas, varios de esos kits, entre ellos: Un diferencial, un montacargas, y una cinta transportadora, aunque con motor.(los dos últimos en la foto).

Hay que ayudar a la didáctica de los jóvenes de hoy día, aunque algunos no se dejen. g-ris1

Adjunto:
kits didácticos.jpg


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01 Abr 2014 10:17
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Nuevo mensaje Re: El antecedente mecánico de la brújula.
Estimado bemaro: Sor-pre-
Me sigue usted asombrando con cada intervención.

Saludos.

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01 Abr 2014 10:42
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Traducción al español por Huan Manwë para phpbb-es.com