Resumen

El tornillo de Arquímedes, también llamado caracol de Arquímedes o tornillo sin fin por su circuito infinito, posee más de 2.000 años de antigüedad. Fue supuestamente inventado en el siglo III a.C por Arquímedes, del que recibe su nombre, aunque existen hipótesis de que ya era utilizado en Egipto. Se basa en un tornillo que se hace girar dentro de un cilindro hueco, situado sobre un plano inclinado, y que permite elevar el agua situada por debajo del eje de giro. Desde su invención hasta ahora se ha utilizado para el bombeado de fluidos. La máquina está constituida por un cilindro con una hélice en su interior dispuesto el conjunto oblicuamente de forma que la parte inferior esté sumergida en el depósito del que se quiere elevar el agua.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

El tornillo es una idea de la antigüedad, una idea desarrollada que permite que el agua ascienda. Hoy en día, son la mejor solución para elevar grandes volúmenes de aguas o aguas residuales a una altura definida. Los campos de aplicación del tornillo de Arquímedes son los siguientes:
• Aguas residuales de comunidades rurales.
• Extracción de agua en terrenos inundados (marismas).
• Irrigación de campos.
• Cualquier clase de aguas residuales industriales.
• Industria del papel, etc.

Este invento se sigue utilizando hasta nuestros días respetando la idea original. En las comunidades apartadas donde no llegan los servicios básicos (luz, agua potable, alcantarillado, etc.) pero existen ríos, lagunas, estanques se podría implementar a un bajo costo utilizando materiales que si bien no son producto del reciclaje, si son más baratos. Como ya hemos visto el tornillo de Arquímedes se usa desde la época de los Egipcios y no solo para mover líquidos, sino también algunos tipos de granos de allí su gran utilidad.
La sencillez de montaje posibilita un ahorro importante de los costos de instalación, tanto en el parte constructiva como en el de funcionamiento. Esta máquina simple permite construir sistemas de circuitos por agua, es decir, se pueden crear acueductos para traer el líquido desde los ríos hasta donde se requiera.

Antecedentes

Este invento es un dispositivo que todavía se utiliza en todo el mundo como un método simple y eficiente para mover líquidos y partículas sólidas. El Tornillo de Arquímedes es indispensable en muchos lugares, desde las plantas de aguas residuales y estaciones de bombeo, hasta los almacenes de granos y fábricas de cemento.
El Tornillo de Arquímedes es una bomba que toma el líquido o sustancia de una fuente (origen) y la obliga a tomar otra ubicación (destino). Las paletas de la hélice crean bolsillos individuales entre la barrena y la pared del cilindro. Un extremo del dispositivo se encuentra en un estanque de líquido o partículas. Al girar el mango para rotar el tornillo se recoge una cantidad pequeña de líquido o sustancia. A medida que el tornillo sigue girando, este líquido o sustancia se transfiere al siguiente recipiente, mientras que el tornillo sigue recogiendo más líquido o sustancia desde la fuente (origen). Finalmente, esto crea una descarga casi ininterrumpida de líquido en el otro extremo.

Objetivo

Conocer el funcionamiento del tornillo de Arquímedes.

Justificación

Me interesa conocer cómo se pueden elaborar tonillos para las comunidades donde no exista energía eléctrica y haya ríos.

Hipótesis

Se pueden usar materiales de reciclaje o baratos para crear un tornillo de Arquímedes.

Método (materiales y procedimiento)

1. Tubo de PVC de 1.5 m de longitud.
2. 2 rodamientos (baleros) como eje giratorio.
3. Manguera de 2.5 cm de diámetro
4. Manivela.
5. 2 bases de madera
6. Tornillería (1/4”)
7. 2 recipientes para agua
8. Colorante para alimentos
9. Tapa de PVC

a) Tomar el trozo de manguera y únelo a un extremo de la tubería de PVC con cinta de aislar o un tornillo, asegurándote de que alrededor de 1.25 cm (½») de manguera cuelguen del extremo.
b) Envolver la manguera alrededor del tubo de PVC, dejando alrededor de 2.5 cm (1″) de separación, hasta llegar al extremo del tubo de PVC.
c) Al final, dejar 1cm (¾») de manguera colgando sobre el extremo del tubo de PVC, cortando el exceso con la tijera.
d) Asegurar la manguera con cinta de aislar o tornillo.
e) Insertar los extremos del tubo de PVC en los rodamientos y fijar con tornillos.
f) Fijar los rodamientos a cada una de sus bases de madera.
g) Colocar la tapa de PVC en un extremo del tubo.
h) Insertar la manivela en el extremo del tubo de PVC con tapa.
i) Colocar un recipiente en el suelo y llenarlo con agua mezclada con unas gotas de colorante para alimentos (para ver el agua circular).
j) Colocar el otro recipiente sobre una mesa.
k) Inserta el extremo del tornillo en el recipiente inferior, moviendo todo el aparato, si es necesario, para asegurarte que el agua caiga en el recipiente de arriba.
l) Girar la manivela para que la manguera pueda recoger el agua. Al seguir girando el tornillo, el agua caerá hacia el recipiente superior.

Galería Método

Resultados

Al realizar el experimento pude comprobar que mi hipótesis se comprobó puesto que utilice materiales nuevos de bajo costo y pude utilizar materiales reciclables para hacer funcionar mi tornillo de Arquímedes.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Después de concluir mi experimento pude apreciar claramente la utilidad de esta herramienta, ya que como lo indique al inicio de mi proyecto, este tipo de artefactos podrían ayudar a las personas que no cuentan con los suficientes recursos para generar energía en sus comunidades y a su vez aprovechar el agua o cualquier material que transporte el tornillo.

Bibliografía

http://www.ingenieriafantastica.net/2012/03/tornillo-de-arquimedes.html
https://www.upct.es/seeu/_as/divulgacion_cyt_09/Libro_Historia_Ciencia/web/tornillo%20de%20arquimedes.htm

Tornillo de Arquimedes

Summary

It’s based on a screw which is rotated within a cylinder hollow located on an inclined plane and allowing raising the water located below the axis rotation; it has been used for pumping fluids since its invention.

Research Question

Problem approach

Archimedes screw is the best solution to raise large amounts of wáter to a defined height.

Background

Objective

Know the functioning of the screw from Archimedes .

Justification

I interest in know how it can be made screws for the communities where not exist electric energy and there exist rivers. (To provide themselves with water)

Hypothesis

It can be used materials from recycling or cheap to create an Archimedes screw.

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography