Capacidad nuclear iraní

En la actualidad Irán dispone de varias instalaciones nucleares que incluyen minas de uranio, instalaciones de enriquecimiento y de procesado de combustible nuclear, fábricas de agua pesada, reactores de investigación y una central nuclear a punto de ser puesta en marcha.

Los inspectores del IAEA visitaron la instalación de conversión de uranio (UCF) en marzo de 2009, llegando a la conclusión de que el inventario de material nuclear declarado por las autoridades iraníes es coherente con lo allí visto, dentro de las incertidumbres de medición normalmente asociadas a las plantas de conversión de rendimiento similar. Entre el 8 de marzo de 2009 y el 10 de agosto de 2009 se produjeron en la UCF aproximadamente 11 toneladas de uranio en forma de UF6. La cantidad total de uranio en forma de UF6 producido en la UCF desde marzo de 2004 asciende así a aproximadamente 366 toneladas, algunas de las cuales se transfirieron a la FEP y la PFEP, y todas siguen estando sometidas a las medidas de contención y vigilancia del Organismo. Entre marzo de 2009 y el 10 de agosto de 2009, se recibieron en la UCF, desde la planta de producción de uranio de Bandar Abbas, 159 muestras de diuranato de amonio que contenían unos 2 kg de uranio.

El 12 de agosto de 2009, los técnicos iraníes estaban introduciendo UF6 en la unidad A24, y en diez cascadas de la unidad A26, en la planta de enriquecimiento de combustible (FEP) de Natanz. Ese mismo día, las otras ocho cascadas de la unidad A26 estaban en vacío. Todas las centrifugadoras instaladas hasta la fecha son centrifugadoras IR-1.

En la FEP están previstos dos pabellones de cascadas: el pabellón de producción A y el pabellón de producción B. El diseño prevé ocho unidades (unidades A21 a A28) para el pabellón de producción A. El 12 de agosto de 2009 se estaba introduciendo UF6 en 4.592 centrifugadoras y se habían instalado 3.716 centrifugadoras más.

Según datos iraníes, entre el 18 de noviembre de 2008 y el 31 de julio de 2009, se introdujeron 7.942 kg de UF6 en las cascadas y se produjo un total de 669 kg de UF6 poco enriquecido. Los materiales nucleares presentes en la FEP (Comprendidos el material de alimentación, el producto enriquecido y los rechazos), así como todas las cascadas instaladas y las estaciones de alimentación y extracción, siguen estando sometidos a las medidas de vigilancia de los inspectores del IAEA.

Entre el 24 de mayo y el 13 de agosto de 2009, se introdujeron en total aproximadamente 37 kg de UF6 en una cascada de 10 centrifugadoras IR-4, una cascada de 10 centrifugadoras IR-2m, y las centrifugadoras individuales IR-1, IR-2m e IR-4 en la planta piloto de enriquecimiento de combustible (PFEP).

Los resultados de las muestras ambientales tomadas en la FEP y la PFEP indican que la explotación de ambas plantas se ha realizado con arreglo a lo declarado (es decir, enriquecimiento inferior al 5,0% de U 235). Desde el último informe, el Organismo ha realizado con éxito tres inspecciones no anunciadas. Desde marzo de 2007 se han realizado en la FEP 29 inspecciones no anunciadas en total.

El 17 de noviembre de 2008, se habían introducido en total 9.956 kg de UF6 en las cascadas y se habían producido 839 kg de UF6 poco enriquecido desde el comienzo de las operaciones en febrero de 2007. Los inspectores del IAEA han confirmado, por medio de lecturas de dinamómetros calibrados independientemente, que, entre el 18 de noviembre de 2008 y el 2 de agosto de 2009, se introdujeron 7.976 kg de UF6 en las cascadas, y se introdujo en cilindros de UF6 un total de 591 kg de producto de UF6 poco enriquecido y 6.847 kg de colas y material residual. La diferencia de 538 kg entre las cifras de entrada y las de salida abarca el UF6 natural, empobrecido y poco enriquecido proveniente principalmente del material retenido en los diversos desublimadores y no es incompatible con la información facilitada por Irán.

Se ha seguido supervisando el uso y la construcción de celdas calientes en el reactor de investigación de Teherán (TRR) y la instalación de producción de radioisótopos de molibdeno, yodo y xenón (MIX). No hay indicios de que se estén realizando actualmente actividades de reprocesamiento en esas instalaciones.

En Irán comenzó la producción experimental de agua pesada en los laboratorios de Esfahan en los años 80, usando técnicas de electrólisis. Posteriormente, se inició la construcción de la fábrica de producción de agua pesada de Khondab, situada cerca de Arak, en 1996, a cargo de la Organización de la Energía nuclear de Irán (AEOI). Esta planta tiene una capacidad de producción de 8 toneladas/año de agua pesada. Para obtenerlas se necesitan procesar grandes cantidades de agua, lo que hizo que se decidiera su construcción a orillas del río Qara-Chai. Esta planta utiliza el proceso Girdler con ácido sulfídrico. La fábrica incluye 70 torres de 3 metros de diámetro y 48 metros de alto.

Aparte de un pequeño reactor experimental, situado en el Centro de Tecnología Nuclear de Esfahan, Irán no tenía hace unos años ningún reactor de agua pesada. En la actualidad se está contruyendo un reactor de este tipo y de 40 Mw de potencia eléctrica en Arak. Este reactor que se conoce como IR-40 se espera que entre en funcionamiento en 2013. Según declaraciones de los responsables iraníes, la capacidad total de agua pesada del reactor IR-40 es de entre 80 y 90 toneladas, necesitando una recarga anual de alrededor de una tonelada. Este reactor se está construyendo con la tecnología india usada en el reactor de 100 Mw de Dhruva, construido en Trombay hacia mediados de 1980. Una vez puesto en marcha podrá producir unos 9 Kg de plutonio anuales, susceptibles de ser utilizados en armas atómicas.

Este tipo de reactores de agua pesada pueden funcionar con combustibles de uranio sin enriquecer, lo que les hace más fáciles de operar.

El pasado 17 de agosto el gobierno iraní permitió el acceso de los inspectores del IAEA al reactor IR-40 situado en Arak. En la actualidad la construcción civil está lista en un 95% y la planta propiamente dicha en un 63%. La vasija del reactor aún se está fabricando y se instalará en 2011. No ha sido posible adquirir ventanas ni manipuladores de celdas calientes en empresas extranjeras, por lo que se plantea la posibilidad de producirlos en el país. Tal como se encuentra en la actualidad la instalación se ajusta a la información al diseño facilitado por Irán el 24 de enero de 2007. No obstante, Irán aún debe facilitar información actualizada sobre el diseño, en particular acerca de las características del combustible nuclear, el equipo de manipulación y transferencia del combustible y el sistema de contabilidad y control de los materiales nucleares.

El único reactor nuclear iraní con capacidad para producir electricidad, en la actualidad, es el construido en Bushehr con ayuda técnica rusa. Por otra parte, parece ser que el gobierno iraní pretende conseguir dentro de unos 20 años un total de 6.000 megawatios de potencia de producción de electricidad en centrales nucleares.

En vista de la carga de combustible prevista en la central nuclear de Bushehr, que se espera llevar a cabo en octubre/noviembre de 2009, los inspectores del IAEA instalaron un sistema de contención y vigilancia en esa instalación entre los días 22 y 25 de agosto de 2009.

Trazado del cuadrante de un reloj solar

En el libro "Rellotges de Sol" (Miquel Palau, Editorial Millà, Barcelona 1977) hemos encontrado un método gráfico para trazar las lineas horarias de los relojes de Sol.

El siguiente grabado explica como se ha de proceder para trazar las lineas horarias de un cuadrante horizontal.

Se ha de comenzar trazando la linea meridiana SN (Norte-Sur) que será la linea horaria correspondiente a las 12 horas solares. A continuación se traza la linea perpendicular AB, que será la linea horaria correspondiente a las 6 de la mañana y a las 6 de la tarde solares. En el punto de intersección P se ha de situar el estilo que dará la sombra que marca la hora solar. El estilo ha de estar situado sobre la linea horaria de las 12, apuntar hacia el Norte y formar un ángulo con el plano del cuadrante igual a la latitud del lugar.

A continuación se traza la recta PG, que forma con PM un ángulo igual a la latitud del lugar. Después se ha de trazar la linea HM, perpendicular a PG, de forma que la distancia entre P y M sea la tercera parte de la longitud total del cuadrante del reloj. La linea HM ha de formar un ángulo igual a la colatitud con PM.

A continuación se ha de trazar por el punto M una linea EO, paralela a AB. Mediante un compás se toma la distancia HM, llevándola sobre la recta MS y obteniendo el punto C. Con centro en C se traza un semicírculo, que posteriormente se divide en sectores de 15º a los dos lados de la recta MS. Las prolongaciones de estos sectores cortan la recta EO, obteniendo los puntos m, n, o, p, q, r, s y t. Por último se trazan desde P las diferentes lineas horarias por los puntos m, n, 0...

Para poder construir un reloj de Sol en la fachada de un edificio se ha de trazar el cuadrante de un reloj de Sol vertical, tal como se muestra a continuación. Si la pared está perfectamente orientada al Sur, para trazar el cuadrante se utiliza el mismo método que si se tratara de un cuadrante horizontal. El estilo colocado en el punto P ha de formar con la linea horaria de las 12 un ángulo igual a la colatitud del lugar.

En muchos casos las paredes no están perfectamente orientadas al Sur, estando giradas un tanto hacia el Este o hacia el Oeste. En estos casos se utiliza un sistema gráfico diferente del utilizado hasta ahora.

En la figura siguiente RQ es la base de la pared en donde se situará el reloj solar, EO es la línea Este-Oeste, SN indica la línea meridiana del lugar y x es el ángulo de declinación de la pared respecto de la línea Este-Oeste.

El plano AB representa la superficie del cuadrante que nos servirá de base para el diseño del cuadrante definitivo. La línea PG representa el estilo común a los dos cuadrantes, situado en el plano de la línea meridiana SN y LL' es euna línea horaria cualquiera.

El proceso para trazar el cuadrante se puede observar mejor en el siguiente dibujo.

Se comienza trazando la línea PS y más tarde la línea PG, que representa la proyección del estilo y forma un ángulo igual a la colatitud con la línea anterior. Perpendicular a PG y desde el punto H se ha de trazar la recta HM. Perpendicular a PS y pasando por el punto M se ha de trazar la línea QR, que indica la línea de base de la pared. Formando con MS un ángulo igual al de declinación de la pared se ha de trazar la línea MC. Este ángulo se situa a la derecha de MS si la pared declina hacia Poniente, como en este caso, o a la izquierda de MS si la pared declina a Levante.

Pasando por M y perpendicular a MC se dibuja la línea EO, que representa la línea Este-Oeste. De esta forma los ángulos RME y QMO han de ser iguales al de declinación.

Se toma la distancia MH y se lleva con un compás desde M sobre MC, obteniendo el punto A, que es el polo del cuadrante que ha de servir de base para el trazado del cuadrante definitivo. Se hace lo mismo con la distancia MG, con lo que se obiene el punto B.

Con centro en A se traza un semicírculo que se ha de dividir a derecha e izquierda de MA en sectores de 15º. A continuación se trazan radios desde A, pasando por las divisiones anteriores y llegando a cortar la línea EO, obteniendo los puntos de intersección (m, n , o...). A continuación con centro en B se trazan radios de nuevo, prolongándolos hasta llegar a los puntos auxiliares m, n, o...

Para acabar de trazar el cuadrante de nuestro reloj de Sol utilizaremos el siguiente dibujo.

Con centro en B se trazan radios que pasen por esos puntos m, n, o... y que determinan sobre la línea QR los puntos a, b, c, d...

Para trazar las líneas horarias del cuadrante definitivo se han de dibujar líneas desde P que pasen por los puntos anteriores a, b, c, d...

En el cuadrante de un reloj de Sol situado en una pared no perfectamente orientada al Sur la línea horaria 6-6 no es paralela a la línea QR y, por tanto, se cortan en un punto, que en el gráfico anterior está representado por la letra k.

Para poder trazar las líneas horarias de las 7 y las 6 de la mañana se ha de recurrir a lo siguiente. Se comienza trazando a un lado y a otro de la línea PS y a igual distancia los segmentos auxiliares VX y ZY. Sobre VX se mide la distancia entre 6 y 4 y se traslada esta distancia sobre ZY por encima del punto de las 8 de la mañana. El extremo superior marca las 6 de la mañana. De la misma forma se hace para el punto intermedio, con lo que obtendremos la línea horaria de las 7 de la mañana.

En el siguiente gráfico se puede ver la manera de situar el estilo en nuestro cuadrante vertical sobre pared no orientada al Sur. El ángulo d es el de declinación del cuadrante, es decir, el ángulo que forma la pared con la línea Este-Oeste. Si se traza desde B una paralela a PS hasta cortar la línea RQ se obtiene el punto X. A continuación unimos X y P. La línea resultante representa la proyección del estilo sobre la superficie del cuadrante. El ángulo MPR es el formado por esta proyección y la línea horaria de las 12.

Si se hace girar el segmento PR sobre R se obtiene el punto Z. Uniendo Z y B se obtiene el triángulo XZB, en el que el ángulo a es el que han de formar el estilo y su proyección.

Este método para trazar el cuadrante de un reloj solar es el que se utilizó para trazar el reloj de mi centro de trabajo.

Control electrónico de pequeños motores eléctricos

Las fotografías y los textos de este artículo están extraídos de la revista ELEKTOR.

En los últimos años la potencia de los pequeños motores eléctricos, con respecto a su peso, ha aumentado mucho. Esto ha hecho posible la fabricación de aviones y helicópteros de radiomodelismo eléctricos. En las competiciones de aviones de aeromodelismo F5B se utilizan motores de 300 gramos de peso y hasta 4 Kw de potencia. Estos motores giran a gran velocidad, hasta unas 50.000 r.p.m.

Interesa que los bobinados sean lo más compactos posible, para que la mayor cantidad de cobre se mueva dentro del flujo magnético.

En la fotografía anterior se pueden ver imanes de los estatores de diversos motores. En la actualidad se han sustitutido los imanes de ferrita por los de neodimio (A la derecha), lo que permite aumentar el par motor y reducir la velocidad. Los imanes de neodimio pueden conseguir valores de remanencia de hasta 1.300 militeslas (mT). Por desgracia estos imanes son más sensibles a la temperatura. Los imanes de cobalto-samario son más estables frente a las altas temperaturas, pero tienen una remencia de tan solo 1.000 mT.

De estos pequeños motores eléctricos se pueden encontrar cuatro tipos. El clásico tiene un rotor bobinado sobre un nucleo de chapas de hierro y un colector sobre el que rozan las escobillas, para alimentar eléctricamente las bobinas del rotor. El núcleo de hierro del bobinado es el responsable de gran parte del peso del motor y de pérdidas por histéresis y corrientes de fugas, que también dependen de la velocidad de giro. Para evitar estos inconvenientes se utilizan núcleos de aceros dulces y separados en láminas, aisladas las unas de las otras con una capa de barniz, lo que corta el camino a las corrientes de fugas (También llamadas corrientes de Foucault). También se consiguen mejoras con bobinados de muchos hilos de cobre finos, bobinados en paralelo o trenzados.

En la fotografía anterior se pueden ver las escobillas y el colector de un pequeño motor eléctrico. Estos mecanismos de conmutación, aunque muy perfeccionados en la actualidad, son elementos sometidos a desgaste y necesitados de un mantenimiento. Las escobillas también ejercen de freno sobre el eje del rotor.

Otra opción para reducir el peso y las perdidas causadas por las corrientes de Foucault consiste en utilizar bobinados sin núcleo magnético, aunque estos motores tienen un reducido par motor. En el caso del dibujo anterior se trata de un motor de escobillas, sin hierro y con rotor bobinado exterior. La bobina se monta sobre un núcleo de fibra de vidrio. Con estos motores se alcanzan eficiencias de hasta el 90%. Los motores de núcleo sin hierro se alimentan generalmente a través de una fina escobilla de metales preciosos.

Este motor utiliza un rotor de imanes permanentes y un estator de bobinas con núcleo de hierro. De esta forma se consigue eliminar las escobillas. Para hacer funcionar un motor sin escobillas se necesita un controlador electrónico que haga esa conmutación. Estos controladores electrónicos están formados por puentes de transistores FETs de potencia.

Para conseguir aumentar el par motor en motores sin escobillas se puede incrementar el número de polos, con lo que se consigue a la vez reducir la velocidad de giro.

En la fotografía anterior se pueden observar fácilmente los rotores bobinados con colector (A la izquierda) y los rotores de imanes permanentes (A la derecha).

En el dibujo anterior se pueden ver estos puentes de transistores FETs utilizados en los controladores electrónicos. Para conseguir una rotación continua del motor es necesario invertir la polaridad de las bobinas en el momento en el que dos polos opuestos (De rotor y estator) alcanzan el punto de máxima aproximación. Para poder saber en que posición se encuentra el rotor, respecto del estator, y proceder a la conmutación electrónica se utilizan sensores de efecto Hall, que actúan como pequeños interruptores. En algunos diseños se eliminan estos sensores de efecto Hall, utilizando la fuerza electromotriz de retorno, detectada en las bobinas que no están conectadas a la corriente, para determinar la posición del rotor y efectuar la conmutación. En estos controladores sin sensores de efecto Hall se efectúa el arranque en modo de lazo abierto, lo que no proporciona un arranque muy suve.

Sección de un motor de dos polos con bobinado de hueco de aire.

Sección de un motor de cuatro polos de bobinado por sectores.

Motor Tango de la empresa Kontronic, casi libre de hierro, con un rotor de seis polos. La bobina sin hierro está alojada en una carcasa de hierro de paredes delgadas, que cierra el circuito magnético. Se consigue un importante par motor.

En la fotografía anterior se pueden ver tres rotores de imanes permanentes de diferentes medidas.

El motor representado en el dibujo anterior tiene un estator con bobinas sobre núcleo de hierro y un rotor exterior con imanes permanentes.

Motor sin escobillas con rotor exterior diseñado para su uso en modelismo.

Actuadores piezoeléctricos

Cada vez más, los actuadores piezoeléctricos y los motores encuentran un mayor número de aplicaciones. Estos dispositivos presentan unas prestaciones dinámicas excelentes, una precisión que baja hasta los nanometros y unas dimensiones físicas minúsculas.

Motor Elliptec X15G

En el año 1880, los hermanos Jacques y Pierre Curie, descubrieron la carga que se generaba en cristales de turmalina cuando se les aplicaba una presión. Esto se denominó efecto piezoeléctrico. También se observó el fenómeno inverso, ciertos materiales cambian de forma de modo característico cuando se les aplica una tensión.

El efecto piezoeléctrico se observó en muchos materiales como el cuarzo: si se aplica una presión a lo largo de un eje particular del cristal (el denominado eje polar), se puede medir una tensión en los extremos de las correspondientes caras opuestas. Si se aplica una tensión en los extremos del cristal, éste se contrae o se expande, lo cual se conoce como efecto piezoeléctrico inverso. Existen materiales sintéticos que presentan incluso mejores características que el cuarzo. El Titanato zirconato de plomo (PZT), un material cerámico, puede polarizarse, lo que significa que el eje y la polaridad del efecto piezoeléctrico se pueden determinar según se desee. El material cerámico está compuesto de un gran número de cristales individuales fundidos juntos. Bajo un campo eléctrico fuerte, la orientación del eje polar se puede desplazar hasta un total de 180°. Si el material cerámico se enfría desde el estado líquido, los cristales individuales quedan orientados de manera aleatoria y el material en conjunto no presenta el efecto piezoeléctrico. Bajo un campo eléctrico fuerte, los ejes polares de los cristales individuales se alinean polarizados en la misma dirección y en un eje preferido en el material.

Válvula piezoeléctrica de una bomba de inyección de un motor diesel. El actuador piezoeléctrico gris de la derecha mueve la aguja del inyector.

Los actuadores piezoeléctricos de un moderno motor de inyección directa de gasoil, tienen una forma similar a una válvula. Con elllos se consiguen presiones de hasta 2.000 bares con tan sólo apilar elementos piezoeléctricos que mueven la aguja, dentro del inyector. Cuando se necesita una pequeña gota de combustible (de unos pocos microlitros), éste se inyecta en un cilindro. Comparados con los pulverizadores de inyección convencional, que utilizan válvulas magnéticas, los actuadores piezoeléctricos son unas tres veces más rápidos y permiten múltiples inyecciones por cada una de las explosiones del cilindro. Esto hace más óptimo el proceso de quemado del combustible.

Una mirada más cercana al cristal de cuarzo

El efecto piezoeléctrico se puede explicar rápidamente con referencia al cuarzo (SiO2). Los átomos del cuarzo forman una rejilla regular, con cada átomo de silicio rodeado por una configuración tetraédrica de átomos de oxígeno (Figura A). Los átomos de oxígeno tienden a atraer electrones de los átomos de silicio, haciendo que los átomos de silicio se carguen de forma positiva y los átomos de oxígeno tiendan a cargarse de manera negativa.

Si se aplica presión al cristal de cuarzo a lo largo del eje que une y sobresale del tetraedro, hacia la mitad de la base opuesta, las cargas opuestas son empujadas relativamente muy cerca unas de otras, lo que hace que aparezca un campo eléctrico (Figura B), con lo que se puede medir una diferencia de potencial. Este eje distinguido del cristal de cuarzo se denomina "eje polar". Si la presión se aplica de manera perpendicular a este eje, el cristal de cuarzo se expande a lo largo de este eje polar debido a su elasticidad.

Por su parte, las cargas se mueven en la dirección opuesta, lo que produce la aparición de un campo eléctrico polarizado de forma opuesta (Figura C).

El efecto piezoeléctrico no está presente en todas las estructuras de cristal. Si las cargas positivas y negativas están configuradas en los lados de un cubo, como en la sal de cocinar, los movimientos de las cargas, de media, tienen un valor nulo sobre el cristal completo y, en consecuencia, la sustancia no presenta el efecto piezoeléctrico.

El efecto piezoeléctrico es (casi exclusivamente) lineal, lo que significa que si se dobla la presión ejercida, le corresponde una intensidad doble del campo eléctrico.

Esta etapa de deslizamiento se mueve gracias un disco piezoeléctrico. ( Phisik Instrumente (Pl) GMBH & Co. KG)

En un motor piezoeléctrico dependiendo de la polaridad de la tensión aplicada a lo largo del eje polar, el material se encogerá o se expandirá en torno al 0,1 5% de su tamaño. Utilizando una tensión alterna o pulsante, el material puede comenzar a oscilar. Los elementos piezoeléctricos pueden fabricarse para oscilar de forma que varíe su longitud, su espesor, su curvatura transversal, etc.

Los elementos piezoeléctricos de los actuadores realizan un pequeño movimiento de unos pocos micrometros cuando se les aplica una tensión. Este movimiento puede incrementarse utilizando un sistema de palanca o colocando una serie de actuadores en una pila.

Los actuadores piezoeléctricos se utilizan para accionar microbombas, capaces de bombear desde unos pocos nanolitros a unos pocos microlitros de fluido. Estos dispositivos se utilizan en impresoras de chorro de tinta y en aplicaciones de análisis químico.

Un motor piezoeléctrico no produce campos magnéticos y, por lo tanto, puede usarse en máquinas de termografía de resonancia sensibles al campo magnético nuclear. Los motores piezoeléctricos también pueden utilizarse como sensores de presión, nivel de líquidos, caudal y aceleración y en teclados, micrófonos, micrómetros para el uso en máquinas herramientas, micromanipuladores, microscopios, etc.

Este circuito de control de motor piezoeléctrico, de la empresa Trinamics, ofrece cuatro canales de señales de salida.

En un motor piezoeléctrico la oscilación del elemento piezoeléctrico fijo (el estator) debe transferirse a la parte que se mueve (el rotor). En principio, el rotor puede empujarse de manera periódica, mediante un movimiento lineal del estator y quedar fijo entre los distintos empujones (El llamado principio de gusano), o puede continuar en movimiento en la misma dirección debido a su inercia. Los modelos más avanzados son los denominados motores de ultrasonidos. En estos motores el elemento piezoeléctrico tiene una tensión aplicada en una cara y se pone a oscilar utilizando, por ejemplo, una señal de onda cuadrada. La resonancia se consigue a una frecuencia entre 30 y 1.000 KHz, de aquí el nombre de motor de ultrasonidos.

El material tiene una forma determinada de manera que las dos oscilaciones (una oscilación de curvatura y una oscilación de extensión) están superpuestas, lo que hace que el final del estator se mueva siguiendo un camino elíptico. En un punto de este camino elíptico el estator toca el rotor, haciendo que este último se mueva durante unos pocos micrometros. A una diferencia de frecuencia dada, las dos componentes de oscilación están superpuestas, de manera tal que el movimiento elíptico se produce en la dirección inversa y el motor gira en sentido contrario.

Este principio se utiliza en un motor fabricado por la compañía Elliptec. La unidad compacta está formada por una pieza de aluminio, de 2 Cm de largo, que incorpora un elemento piezoeléctrico con un resorte en uno de sus extremos. El resorte presiona sobre el elemento piezoeléctrico y su extremo libre empuja sobre una pequeña rueda o sobre un pequeño rodillo de plástico. Se utiliza un microcontrolador para controlar el motor, generando una onda senoidal o una onda cuadrada de una amplitud comprendida entre 5 y 8 V. El controlador debe de tener una resolución de 1 KHz. La mejor opción es utilizar un microcontrolador con la función PWM incorporada internamente. La señal de onda cuadrada debe ser amplificada utilizando dos transistores, al mismo tiempo que se filtra utilizando una bobina para eliminar los armónicos provenientes de la señal que se envía hacia el dispositivo.

A una frecuencia de unos 79 KHz, el motor Elliptec gira hacia adelante, mientras que a una frecuencia de unos 97 KHz, gira en sentido opuesto. El motor genera una fuerza de entre unos 0,2 y 0,4 Newtons. El tamaño del paso es de 10 micrómetros. Una aplicación para este diminuto motor es el modelismo; la casa Márklin lo ha usado para subir lentamente (y al mismo tiempo de modo realista) el pantográfico de una locomotora eléctrica.

Diagrama de un motor de onda de desplazamiento. En medio se encuentra el estator, cuya segmentación puede verse fácilmente.

El principio del motor de onda de desplazamiento, fue desarrollado a principios de los años 80 del pasado siglo en Japón, y puede usarse para obtener un movimiento de rotación preciso. El estator de forma de anillo está fabricado con elementos piezoeléctricos individuales con polarizaciones alternadas, conectadas entre sí con un contacto metálico continuo. Si se aplica una tensión continua de unos 200 voltios, los elementos piezoeléctricos se estiran y se contraen de manera alternativa, deformando el anillo del estator en forma de onda. Una tensión alterna senoidal cambia las ondas de posición. Para poder crear una onda de desplazamiento el anillo se divide en dos zonas aisladas eléctricamente y estimuladas de manera separada.

El rotor, que generalmente tiene la forma de cruz, del mismo tamaño que el estator, se presiona dentro del estator mediante un anillo que siempre tiene varios puntos de contacto. El rotor está movido por la componente tangencial de la fuerza proveniente de la onda de desplazamiento. Los distintos motores prácticos realizados por varios fabricantes, alcanzan pares de motor que van desde los 0,0003 Nm hasta los 2 Nm, con diámetros del estator desde los 3 hasta los 90 mm. La velocidad de rotación está en el rango de las 2.000 vueltas por minuto (rpm), bajando hasta las 70 rpm, con frecuencias de trabajo que van desde los 650 hasta los 42 KHz.

Estos motores de onda de desplazamiento se utilizan para ajustar lentes en aparatos de enfoque automático.

Las fotografías y los textos del artículo proceden de la revista Elektor.

Sociedad Española de Construcción Naval

De la memoria del año 1960 de la Sociedad Española de Construcción Naval se han extraído las siguientes fotografías y textos que ilustran la variedad de trabajos que realizaba la empresa.

Factoría de Sestao. Pruebas de un motor Diesel Naval-Burmeister & Wain, de 8.750 BHP.

En el ejercicio que nos ocupa, la construcción de motores Diesel ha experimentado una recuperación. En 1959 la producción había descendido a 39 motores con una potencia total de 37.200 BHP. (incluyendo los de San Carlos). En 1960 hemos terminado 49 motores con una potencia total de 51.885 BHP. Para obtener este resultado hemos tenido que modificar sobre la marcha el programa de trabajo, poniendo con ello a prueba la agilidad de nuestra organización.
El principal efecto de este cambio de programa ha sido, en general, disminuir el número de motores de gran potencia y acortar los plazos de entrega, adaptándonos así a los exigentes requerimientos de nuestros clientes.

Ha quedado definitivamente implantado en la fabricación de motores el uso de soldadura eléctrica para placas de asiento, columnas y otras partes, a completa satisfacción de los técnicos de la Casa Sulzer que nos visitaron durante el último trimestre.

Factoría de Matagorda. Petrolero «Talavera» de 32.000 tons. p. m. entregado a C.E.P.S.A. en julio de 1960.

La producción total del taller de Fundición en Hierro, Bronce y Acero ha aumentado. Las horas de moldeo han sido superiores a las de 1959, pero el peso total de las piezas producidas ha disminuido como consecuencia del menor tamaño de los motores.

Factoría de Sestao. Buque de carga «Valentina Frías» de 13.000 tons. p. m. entregado a Comp.ª Naviera Vascongada en abril de 1960.

En el departamento de Maquinaria de Sestao seguimos produciendo, además de motores Diesel, otros varios trabajos de importancia que absorben muchas horas de taller. Entre ellos se encuentran, principalmente, ejes de cola, ejes intermedios, chumaceras y bocinas que han alcanzado un importante tonelaje, además de hélices de bronce y de hierro fundido, así como piezas de respeto para motores.

Factoría de Matagorda. Petrolero «Río Cubas» de 19.600 tons. p. m. entregado a Transportes de Petróleos S. A. en septiembre de 1960.

El trabajo de reparaciones navales, que había sido normal en 1959, fue decreciendo en 1960 hasta llegar a un mínimo en el tercer trimestre. En el cuarto trimestre se acusó una notable reactivación y en el primer trimestre de 1961 se ha alcanzado la normalidad.

Factoría de Sestao. Buque de carga «Las Arenas» de 13.000 tons. p. m. entregado a Naviera Bilbaina S. A. en agosto de 1960.

Se va apreciando una mejora de la técnica en esta clase de obras, necesaria para los buques soldados que van entrando en reparación en cantidades crecientes, así como por las mayores exigencias de la Inspección y sociedades clasificadoras y por el tipo y la forma de las obras a ejecutar, que exigen trabajo de delineación y oficina técnica.

Factoría de Sestao. Buque de carga «Conde de Fontanar» de 13.000 tons. p. m. entregado a Comp.ª Marítima Zorroza en noviembre de 1960.

En el aspecto económico y comercial, se ha venido notando un fuerte endurecimiento de la competencia, a la que hemos hecho frente reduciendo nuestros precios hasta el punto de que podemos competir con los astilleros europeos en calidad, precios y plazos de entrega. Así hemos podido ejecutar trabajos en buques extranjeros, entre los que destaca el "Río Bermejo", de bandera argentina, cuya obra nos fue adjudicada en concurso internacional, en competencia con diez astilleros extranjeros.

Factoría de Sestao. Visita de los Exmos Sres. Ministros de Marina de Argentina, Brasil y España en agosto de 1960.

De material ferroviario, nuestra Factoría de Sestao ha entregado en el año, a la R. E. N. F. E. y al Ministerio de Obras Públicas, dos locomotoras eléctricas de 3.000 voltios, patente Westinghouse; 5 automotores y 5 remolques para el ferrocarril Bilbao-Portugalete; 1 automotor y 1 remolque para el ferrocarril de Cercedilla; 5 automotores y 5 remolques para los FF. CC. Catalanes y 9 coches metálicos para la R. E. N. F. E.

Factoría de Sestao. Terminación de un eje de cigüeñales.

Los pedidos conseguidos en 1960 han sido de poca importancia, de tal manera que se aproxima una grave crisis de trabajo en este importante sector de nuestra actividad.

Factoría de Sestao. Placa de asiento soldada para un motor Diesel Naval-Sulzer de 6.500 B. H. P. para el barco de Pakistán.

La acentuada contracción del mercado siderúrgico y la falta de nuevos pedidos del Ministerio del Ejército han afectado seriamente a la producción de nuestra factoría de Reinosa, que hemos tenido que reducir a tonelajes muy inferiores a los del año pasado.

Factoría de Sestao. Colocación del primer bloque de doble fondo, de banda a banda, para el buque de pasaje «Princesa Isabel» para Brasil, de 9.000 tons. de arqueo.

En el sector siderúrgico se observan en el primer trimestre de este año alentadores síntomas de recuperación, pero la producción del año 1960 fue inferior a la del año anterior, a pesar de que nuestra capacidad es superior. Se trabaja ahora sólo con los hornos nuevos.

Factoría de Matagorda. Interior del Taller de Prefabricación.

El taller de Estampación trabaja con normalidad, aumentando progresivamente los suministros a la industria nacional del automóvil.

Factoría de Matagorda. Bloque prefabricado de codaste.

En los de Forja (Grande y Pequeña) se ha producido en el año una cantidad aproximadamente igual a la del año anterior. El taller de Tratamientos ha trabajado más que el año anterior.
Ha disminuido mucho la producción del taller de Moldería por falta de pedidos, pese a las recientes ampliaciones y a las excepcionales facilidades que ahora tenemos para fundir piezas de gran tamaño.

Factoría de Matagorda. Petrolero «Artola» de 19.600 tons. p. m., tres días antes de su botadura.

El taller de Desbaste trabaja más que nunca, teniendo plena ocupación todas las máquinas-herramientas recientemente instaladas para realizar los suministros de grandes piezas forjadas y fundidas con la rapidez que ahora exigen las exportaciones de buques y motores, así como los requerimientos nacionales para nuevas construcciones y reparaciones navales.

Factoría de Matagorda. Servomotor Hastie-Naval de 2 cilindros.

En los talleres Mecánicos seguimos tratando de hacer la transformación, siempre lenta y difícil, para adaptarlos a los trabajos de índole civil que sustituyan a los de carácter militar, ahora en franca declinación.

Factoría de Reinosa. Cabezal giratorio de desbaste con dispositivo para trabajar mechas de timón.

Aunque en la factoría de San Carlos predominan las obras de carácter civil, tenemos, sin embargo, varias de carácter militar, que cuidamos especialmente, pues esperamos que los excepcionales elementos de trabajo que hemos ido instalando serán de gran utilidad a la Marina española cuando se emprenda la construcción del nuevo plan de Escuadra. Para compensar la momentánea disminución de pedidos de armamento naval, hemos desarrollado la fabricación de máquinas-herramientas, motores Diesel, maquinaria de cemento, etc.; pero hemos puesto especial empeño en que todo se haga sin perjudicar en lo más mínimo la capacidad de la Factoría para obras militares.

Factoría de Reinosa. Temple de un rotor de alternador para la General Eléctrica Española. Peso en desbaste 23 tons.

Están ya en período de pruebas y entrega los 15 equipos de artillería de 3" tipo americano con destino a la modernización de destructores. Para ejecutar esta obra hemos tenido que realizar cuantiosas inversiones, cuya amortización queda pendiente de futuros pedidos. También se han terminado de cumplimentar los pedidos de armamento antisubmarino, cargas de profundidad y proyectiles tipo "erizo" con destino a la misma modernización. Se entregó a la Empresa Bazán una importante cantidad de vainas de latón para disparos de 40 mm. y hemos recibido un pedido análogo de este mismo tipo de material. También hemos realizado otras varias obras militares de menor importancia.

Factoría de San Carlos. Nave de montura de maquinaria para cemento en trabajo para cementos La Robla S. A.

En el sector civil de San Carlos han continuado las entregas de las mandrinadoras Naval-Asquith de 150 mm.; se han entregado los 30 primeros tornos Magdeburgo de 210 mm. de altura de puntos y de 1.500 mm. de distancia entre puntos; 8 motores Diesel de potencias comprendidas entre 300 y 1.000 BHP., y está prácticamente terminada y en período de instalación la maquinaria para la fábrica de cementos de La Robla.

Factoría de San Carlos. Válvulas de mariposa para turbinas hidráulicas.

Habiéndose cobrado ya los dos primeros tercios de los préstamos del Crédito Naval para cada una de las factorías navales de Sestao y Matagorda, hemos activado nuevamente las obras afectas a dichos préstamos para conseguir su total terminación y el cobro de los últimos plazos.

Factoría de San Carlos. Montaje en serie de tornos Naval-Magdeburg.

Para ello, en Sestao, hemos dado gran impulso a las obras del taller de Prefabricación, terminándose el montaje de su estructura metálica, incluyendo los carros grúa. También se ha aumentado en 50 m. la longitud de la grada número 1, al mismo tiempo que se han construido las mesas de prefabricación a la intemperie en las cabeceras de las gradas y se han prolongado las pistas A y B todo lo posible para que quede accesible a las grúas de 40 tons. todo el espacio comprendido entre las gradas y el gran taller de Prefabricación. En el taller de Herreros de Ribera continúa la adquisición y montaje de nuevas máquinas, todas ellas comprendidas en el programa que es objeto de préstamo por el Crédito Naval. En el taller de Motores Diesel se han instalado dos mandrinadoras Naval-Asquith de las construidas en San Carlos.

Factoría de San Carlos. Sección de montaje de artillería. Parte de un lote de artillería antiaérea de 3" tipo americano para la modernización de la flota.

En Matagorda, y también dentro del programa del Crédito Naval, se ha terminado de montar una grúa torre de 25 tons. a babor de la grada número 1 y se está efectuando el montaje de otra grúa de la misma potencia sobre el nuevo muelle de armamento, que está ya terminado. Se trabaja ahora en el otro nuevo muelle que habrá de sustituir al antiguo de pantalanes y en la nueva nave de planchas del taller de Herreros de Ribera.

Factoría de Reinosa. Forja de un eje cigüeñal por el procedimiento de fibrado continuo.

Con independencia de los préstamos del Crédito Naval, se han reanudado con la máxima actividad las obras para el segundo dique de Sestao y han continuado las de impliación de las Centrales eléctricas de Reinosa y San Carlos.

Factoría de Sestao. Tren unidad para el Ferrocarril de Bilbao a Portugalete.

En la actualidad la fábrica de Reinosa está integrada en SIDENOR.