RESUMEN

En nuestro Pas existe un encarecimiento de cultura en las personas; en el sentido que se tiene el pensamiento errneo en el cual el ms vivo gana. Este pensamiento es ms notorio en los niveles de trnsito, donde las personas manejan como si estuviesen solos en la calle, ocasionando accidentes por doquier y sin conciencia alguna; Solo el 2011 hubo 77.885accidentes de trnsito. La mayora de ellos (75.588) se produjo en las reas urbanas. Segn cifras del Consejo Nacional de Seguridad Vial, el exceso de velocidad ocasion la mayora de los accidentes: 25.066. Una alternativa que se toma de los reglamentos del Ministerio de Transportes y Comunicacin es la colocacin de gibas en zonas de alto ndice de accidentes por velocidad, por eso partiendo de esta premisa; se plantea la posibilidad de dar un mejor ndice de funcionamiento a las gibas a travs del uso de la teora de la Mecnica de Fluidos con una de sus teoras acerca de los Fluidos No Newtonianos, los cuales a su funcionamiento practico y cualidades fsicas y qumicas son ideales para resistir acciones mecnicas, convenientemente colocadas en almohadillas de caucho y sujetadas al piso, los cuales pretenden cumplir el funcionamiento de gibas reductoras de velocidad.

1. INTRODUCCIN

La empresa X ha recibido a lo largo de los aos diversas quejas relativas a los problemas de seguridad que se derivan por el exceso de velocidad en los accesos a sus instalaciones. Los conductores vienen demandando soluciones a esta problemtica, reclamando, entre otras medidas, la instalacin de reductores de velocidad en la va pblica para mejorar la seguridad y el control del paso de vehculos.

As, atendiendo a esta demanda, se instalarn, adems de la sealizacin vial correspondiente, los dispositivos especficos para reducir la velocidad de los vehculos y evitar los accidentes de trfico.

1.1. Planteamiento del problema: Se podr establecer un mejor control del paso de vehculos?

1.2. Objetivos:1.2.1 Objetivo general: Mejorar el control de paso de vehculos. 1.2.2 Objetivo especfico: Disear una giba de trnsito.

1.3. Justificacin: El control de paso de vehculos en una empresa X es deficiente, por lo que, se hace necesaria la implementacin de dispositivos reductores de velocidad. Dicha implementacin deber ser econmicamente viable para la empresa y en el menor tiempo posible.

1.4. Hiptesis: Diseo de una giba de trnsito de material: jebe. Los contenedores debern ser rellenados con un fluido que cumpla con las caractersticas mecnicas y fsicas deseadas.

2. MARCO TERICO

2.1. Definicin de Gibas de trnsito:Son dispositivos colocados sobre la superficie de rodadura, cuya finalidad es la de mantener unas velocidades de circulacin reducidas a lo largo de ciertos tramos de va.Su efectividad reside en el hecho de crear una aceleracin vertical en los vehculos al atravesar los dispositivos, que transmite incomodidad a los conductores y ocupantes cuando se circula a velocidades superiores a las establecidas.LosReductores de Velocidad(RDV), ms comnmente utilizados, se clasifican, atendiendo a su geometra, en los siguientes tipos: Reductores de Velocidad de seccin transversal trapezoidal(paso peatonal sobreelevado). Estos dispositivos cumplen la funcin de pasos peatonales, situndose su rasante a un nivel ligeramente superior al del firme. A efectos legales le son de aplicacin las disposiciones vigentes relativas tanto a pasos de peatones como a reductores de velocidad. Reductores de Velocidad de lomo de asno. Son dispositivos de seccin transversal de segmento circular.Atendiendo a su ejecucin, se pueden diferenciar los siguientes: Ejecutados totalmente in situ. Prefabricados.2.2. Criterios de implantacin

2.2.1. Ubicacin LosReductores de Velocidadcontemplados en esta Instruccin tienen como misin mantener una velocidad que ya debera haberse visto reducida con otras medidas (por ejemplo: sealizacin, glorietas, etc.), normalmente dispuestas al principio de la travesa o tramo.La distancia entreReductores de Velocidadconsecutivos deber estar comprendida entre 50 y 200 m, si bien se procurar que no supere los 150 m.

2.3. Criterios de diseo

2.3.1. Materiales de construccinLa calidad de los materiales empleados en la construccin deber garantizar su estabilidad, unin a la calzada, indeformabilidad y durabilidad.Para los Reductores de Velocidad fabricados in situ se consideran materiales adecuados el hormign, cuya textura superficial estar comprendida entre 0,6-0,9 segn NLT-335, , materiales de componente asfltico. Elcoeficiente de rozamiento superficialpara los fabricados con componentes asflticos ser al menos del 65% segn la especificacin para la calidad de obra terminada indicada en los Art.540,542y543del PG3.En los prefabricados los materiales suelen ser de caucho o derivados y materiales plsticos, y la sujecin a la capa de rodadura se realiza mediante tornillos o adhesivos qumicos que garanticen su total fijacin.

2.4 Cmaras de llantas

2.4. 2.4.1. GeometraLas cmaras de llantas son generalmente hechas de material de goma de ltex, empleados generalmente para ruedas de vehculos.Para esta investigacin lo emplearemos como recubrimiento de un fluido no newtoniano que posteriormente ser utilizado como una giba de trnsito.

Imagen 03: Cmara de llanta.

3. MATERIALES Y MTODOS.3.1. Tipo de investigacin:El presente trabajo de investigacin es de tipo Investigacin Experimental.

3.2. Aspectos Metodolgicos:3.2.1. Tcnicas de Recoleccin de Datos:Las tcnicas que se usarn para la recoleccin de datos en la experimentacin sern por medicin directa: Se har un estudio de las teoras sobre el tema Propiedades de los fluidos del curso de Mecnica de Fluidos. Se tomarn los datos directamente de elementos unitarios construidos (contenedores), probndolos bajo simulacin de fuerzas producidas por un automovil, anotando los resultados y fotografiando los procesos. Se tendr en cuenta todos los aspectos necesarios en la toma de datos, verificados y sugeridos por el docente. Se har la medicin completa de la unidad de muestra antes y despus de las pruebas.

3.2.2. Tcnicas de Anlisis de Datos:La tcnica propuesta para el anlisis de datos ser cualitativa[footnoteRef:1] y cuantitativa[footnoteRef:2], por medio del cual analizaremos los datos obtenidos en la recoleccin y estudiaremos los comportamientos referidos a la mecnica de fluidos, en especial referido a sus propiedades. [1: Tcnicas cualitativas: los datos son presentados de manera verbal (o grfica).] [2: Tcnicas cuantitativas: los datos se presentan en forma numrica.]

Se desarrollarn los cuadros y grficas necesarios para la obtencin de resultados matemticos.Se proceder a la verificacin de resultados contrastndoles con las mediciones obtenidas, eliminando errores fuera de contexto.De ser necesario se har pruebas adicionales para verificar las correspondencias y valides de los resultados obtenidos.

3.2.3. Poblacin de muestra:La poblacin ser seis unidades de muestra como mnimo.3.2.4. Clculos justificativos:Los clculos se presentaran apreciar en las hojas Excel incluidas en el Anexo.

3.3. Materiales: Contenedores de jebe de acuerdo a diseos propuestos. Base de prueba de contenedores (plancha de madera). Agua potable proveniente del servicio pblico. Material para mezcla (maicena). Recipientes de plstico para mezclar los fluidos (balde de plstico). Cmara fotogrfica.

3.4. Procedimiento:3.4.1. Etapa de Diseo. Se disearan y fabricaran contenedores de material jebe que significar una unidad de prueba, el que se llenar con el fluido propuesto. Se disear y fabricar una base o soporte de prueba, donde se adherir el contenedor.

3.4.2. Etapa de Laboratorio. Se hace el proceso de mezclado del fluido con los materiales y aditivos respectivos en el recipiente, la cual contendr las propiedades deseadas. Se procede al llenado del contenedor de prueba. Se coloca el contenedor en la base de prueba de forma adecuada. Se someta a una simulacin de fuerzas de trnsito para los que se har el diseo. Mientas se hacen las pruebas se har la toma de datos como comportamiento, toma de fotografas, deformaciones, etc. Se procede de la misma manera para las dems muestras (contenedores).

3.4.3. Etapa de Gabinete. Los datos adquiridos del laboratorio sern procesados en el programa Excel, de forma metdica y organizada por cantidad de fuerza implantada. Se verificarn las resistencias y comportamiento de los contenedores y el fluido, para aceptar o rechazar el prototipo. Se proceder al anlisis de las diferentes etapas del trabajo de investigacin y se harn las conclusiones. De ser satisfactorios los resultados obtenidos se proceder a construir el prototipo a una escala adecuada para su muestra.

3.5. Definicin de Conceptos Bsicos:3.5.1. Densidad:Es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia.3.5.2. Mezcla:Sistema material formado por dos o ms componentes unidos, pero no combinados qumicamente. En una mezcla no ocurre una reaccin qumica y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades qumicas.3.5.3. Contenedor:Recipiente que contendr el fluido diseado, el cual ser de material jebe y tendr las dimensiones adecuadas segn diseo.

4. RESULTADOS Y DISCUSIN

4.1 DETERMINACIN DE LA PROPORCIN ADECUADA PARA EL ENSAYOExiste una variacin en los resultados durante el ensayo, debido a las diferentes proporciones que se utilizaron en las pruebas reiteradas, para obtener una mezcla homognea que reaccione ante una fuerza cortante ejercida por una fuerza externa, observndose los siguientes resultados: PRIMERA PRUEBA: Prueba fallida debido a la mala proporcin entre los materiales de mezcla (maicena, agua); se observ diversas diferencias en la muestra, notndose seca en algunas partes y en otras hmeda (mezcla heterognea). SEGUNDA PRUEBA: Se realiz pequeas muestras con diferentes proporciones de volumen (maicena: agua) 1:1, 1:2, 2:1, 3:2, 2:3; obtenindose diversos resultados; de dichas muestras se determin la proporcin correcta a emplearse durante el ensayo resultando, sta es la proporcin 3:2

4.2 ELABORACIN DE LA MUESTRA DEFINITIVA

La muestra definitiva se elabor en base a la obtenida previamente (3:2), cuidando de realizar una mezcla homognea.

Se adquiri una cmara de llanta de bicicleta, se procedi a realizar el vaciado sobre dicho material, posteriormente sellndolo para evitar prdidas del material. Sobre un rea de triplay se adhiri la cmara de llanta contenedora, para posteriormente realizar el ensayo respectivo.

4.3 ENSAYO DEL ROMPEMUELLE

Simulando una pista real, sobre el triplay se coloc un carrito con una carga. Se procedi a soltarlo inicialmente con una pendiente para darle mayor velocidad, al llegar a la zona de estudio se observ que est amortigua la velocidad del vehculo.

Se realiza un nuevo ensayo a una pendiente de 0 con una velocidad reducida, notndose que el vehculo atraviesa el rompe muelle sin que est le dificulte demasiado su paso.

5. CONCLUSIONES

La giba que es un dispositivo, el cual tienen como misin mantener una velocidad que ya debera haberse visto reducida con otras medidas (por ejemplo: sealizacin, glorietas, etc.), normalmente dispuestas al principio de la travesa o tramo.

La peculiaridad de esta giba en particular (a base de fluido no newtoniano) es que los vehculos que se acerquen a velocidad reducida, al pasar por l no sentirn la incomodidad de pasar por un reductor slido, lo cual tambin es favorable para partes del vehculo o la comodidad del conductor y sus pasajeros, ya que sentirn que pasan por una suave almohadilla, la cual proviene de la caractersticas y propiedades fsicas del fluido no newtoniano, no siendo as si el vehculo se acerca a velocidad excesiva.

La efectividad de la giba (a base de fluido newtoniano) reside en el hecho de crear una aceleracin vertical en los vehculos al atravesar el dispositivo, cuando el vehculo circula por dicha va a velocidades superiores a lo establecido.

El uso de un fluido newtoniano contenido en una cubierta de goma o jebe logr ser un dispositivo, que colocado sobre la superficie de rodadura de forma trasversal, cumple la finalidad de mantener la velocidad de circulacin reducida a lo largo de las vas de trnsito.

Este dispositivo como reductor de velocidad proporciona un sistema alternativo para lograr que los conductores respeten los lmites de velocidad y los pasos de peatones.

En la actualidad existe un mercado de reductores de velocidad (gibas de transito); hechas de goma sintticas y tecnologa qumica. A las cuales podemos tener acceso y que tienen mejor diseo de servicio en el transito vial, que no se basan en un modelo desfasado de concreto y asfalto.

6. RECOMENDACIONES

Durante la elaboracin de los especmenes, se recomienda realizar las mediciones de las proporciones con precisin para obtener resultados ms exactos. Para una mayor conservacin y efectividad de la giba, se recomienda el uso de aditivos preservantes; que ayuden a la conservacin y consistencia de la mezcla en su estado inicial. Se recomienda, profundizar en el tema de investigacin; pues, al resultar factible su uso, reducira enormemente los costos de implementacin.

7. REFERENCIA BIBLIOGRFICA

Reductores de velocidad tipo resalto.Direccin general de caminos y ferrocarrileshttp://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/normas_legales/1_0_1290.pdf

Seguridad vial con reductores de velocidad.http://www.eymproductostecnicos.com/Seguridad-vial-con-reductores-de-velocidad

ANEXOS

ANALISIS PRELIMINAR

Anexo 01: Vista transversal de la giba de trnsito. Anexo 02: Paso intermedio de un vehculo.

Anexo 03: Paso inicial de un vehculo. Anexo 04: Paso inicial de un vehculo, visto de cerca.

MATERIALES

Anexo 05: Tablero de triplay de 60cm x 120cm Anexo 06: Ensamblado del tablero de triplay.

Anexo 07: Corte de las cmaras de llanta. Anexo 08: Medicin de las cmaras de llanta

PRUEBA 01

Anexo 09: Medicin de la maicena. Anexo 10: Mezclado de la muestra.

Anexo 11: Relleno de la cmara de jebe. Anexo 12: Residuos no homogneos.PRUEBA 02

Anexo 13: Mezcla de proporcin 1:1. Anexo 14: Mezcla de proporcin 1:2

Imagen 15: Mezcla de proporcin 2:1 Anexo 16: Mezcla de proporcin 3:2

Anexo 17: Mezcla de proporcin 2:3. Anexo 18: Espcimen de jebe.

PRUEBA DEFINITIVA

Anexo 19: Medicin de las proporciones.

Anexo 20: Mezcla homognea de la muestra.

Anexo 21: Consistencia ideal de la muestra.

Anexo 22: Sellado de un extremo del espcimen.

Anexo 23: Relleno del espcimen.

Anexo 24: Ensayo N01.

Anexo 25: Ensayo N02.