1.1.8. Sistemas de representación

La tridimensionalidad proyectada en el plano bidimensional

El montaje constructivo de armarios, bastidores y cuadros eléctricos industriales exige que un volumen físico tridimensional (el armario de chapa con su anchura, altura y profundidad) se represente de forma exacta sobre una superficie bidimensional plana (el papel del plano o la pantalla del ordenador). Para resolver este problema geométrico de forma inequívoca, la ingeniería utiliza los sistemas de representación. Estos sistemas consisten en reglas matemáticas y proyecciones geométricas que permiten mapear cada punto de un objeto en el espacio tridimensional sobre planos de proyección coordenados.

La norma internacional de referencia que regula la disposición de las vistas en el dibujo técnico es la UNE-EN ISO 5456-2 (Sistemas de representación. Parte 2: Representaciones ortográficas). En ella se normalizan las proyecciones ortogonales cilíndricas, donde los rayos proyectantes parten del infinito de manera paralela entre sí e inciden de forma estrictamente perpendicular (a $90^\circ$) sobre el plano de dibujo. Dependiendo de la posición relativa que adopten el observador, el objeto a dibujar y el plano de proyección, la norma distingue dos grandes metodologías a nivel mundial: el sistema europeo (o método del primer diedro) y el sistema americano (o método del tercer diedro). Conocer y diferenciar ambos sistemas es vital, ya que interpretar erróneamente el sistema empleado en un dossier internacional puede llevar a mecanizar los huecos de la puerta del armario en el lado invertido.

El Sistema Europeo frente al Sistema Americano

Los dos sistemas de representación ortográfica utilizan la misma proyección ortogonal, pero difieren por completo en la colocación relativa de las vistas en la lámina:

1. El Sistema Europeo (Método del primer diedro)

En el sistema europeo, el objeto dibujado se sitúa entre el observador y el plano de proyección. Se imagina que el observador mira el objeto y proyecta su sombra sobre el plano situado detrás. Su símbolo normalizado es la proyección de un cono truncado donde la vista de perfil circular queda colocada a la derecha del alzado. La distribución física de las vistas en el plano sigue esta regla de inversión posicional:

• Alzado (Vista frontal): Es la vista principal y se sitúa en el centro del plano. Muestra el cuadro eléctrico de frente.
• Planta (Vista superior): Se sitúa obligatoriamente debajo del Alzado.
• Perfil Izquierdo (Vista desde la izquierda): Se dibuja a la derecha del Alzado. Muestra el lateral izquierdo del cuadro.
• Perfil Derecho (Vista desde la derecha): Se dibuja a la izquierda del Alzado.
• Planta Inferior (Vista desde abajo): Se coloca arriba del Alzado.
• Vista Posterior (Vista trasera): Se sitúa en el extremo de la distribución.

2. El Sistema Americano (Método del tercer diedro)

En el sistema americano, el plano de proyección se imagina transparente y situado entre el observador y el objeto. El observador "tira" del objeto hacia sí, dibujando lo que ve de forma directa en el plano intermedio. Su símbolo característico sitúa la vista circular del cono truncado a la izquierda del perfil. La disposición de las vistas es directa, sin inversiones:

• Alzado (Vista frontal): Sigue siendo la vista central.
• Planta (Vista superior): Se coloca de forma natural encima del Alzado.
• Perfil Izquierdo: Se sitúa a la izquierda del Alzado.
• Perfil Derecho: Se sitúa a la derecha del Alzado.

Aplicación práctica en el diseño y montaje de armarios

En el taller de montaje de cuadros de baja tensión, el técnico de taller utiliza constantemente estas vistas para realizar el ensamblado mecánico. El Alzado es el plano de referencia para distribuir los carriles DIN metálicos, las canaletas ranuradas de plástico y atornillar la aparamenta. En él se especifican las cotas de separación horizontal y vertical necesarias para garantizar la refrigeración y el paso de los hilos de cableado.

Sin embargo, el Alzado no muestra la profundidad de los componentes. Para verificar que un contactor de gran amperaje no chocará físicamente con los pulsadores de la puerta al cerrarla, el técnico debe consultar la vista de Perfil. Esta vista también resulta clave para comprobar las holguras de ventilación exigidas por los fabricantes de variadores de frecuencia y arranques suaves. Por último, la vista de Planta (en especial la planta inferior) se usa para mecanizar la placa pasacables, realizando los taladros donde se roscarán los prensaestopas metálicos o de poliamida encargados de mantener el grado de protección IP del armario ante la entrada de humedad o polvo.

# Script para determinar si las tres vistas (Alzado, Planta, Perfil) de un armario eléctrico

# caben dentro de una lámina física (A4 o A3) y calcular la escala recomendada de dibujo.



def calcular_escala_ajuste(ancho_armario_mm, alto_armario_mm, prof_armario_mm, formato_papel):

    """

    Calcula el espacio total requerido para proyectar en sistema europeo

    (Alzado, Planta debajo y Perfil a la derecha) con un margen de separación de 40mm.

    """

    dimensiones_papel = {

        "A4_horizontal": {"ancho": 297, "alto": 210, "margen": 15},

        "A3_horizontal": {"ancho": 420, "alto": 297, "margen": 20}

    }

    

    papel = dimensiones_papel.get(formato_papel)

    if not papel:

        print("? Formato de papel no contemplado. Selecciona 'A4_horizontal' o 'A3_horizontal'.")

        return

        

    ancho_util = papel["ancho"] - (2 * papel["margen"])

    alto_util = papel["alto"] - (2 * papel["margen"])

    

    # Ancho total requerido en el papel: Ancho Alzado + Margen de separación + Profundidad Perfil

    ancho_requerido = ancho_armario_mm + 40 + prof_armario_mm

    # Alto total requerido en el papel: Alto Alzado + Margen de separación + Profundidad Planta

    alto_requerido = alto_armario_mm + 40 + prof_armario_mm

    

    print(f"💡 Tamaño del Armario: {ancho_armario_mm}x{alto_armario_mm}x{prof_armario_mm} mm")

    print(f"💡 Espacio Útil del papel ({formato_papel}): {ancho_util}x{alto_util} mm")

    

    # Evaluar escalas estándar de reducción: 1:1, 1:2, 1:5, 1:10

    escalas = [1, 2, 5, 10, 20]

    escala_optima = None

    

    for esc in escalas:

        if (ancho_requerido / esc) <= ancho_util and (alto_requerido / esc) <= alto_util:

            escala_optima = esc

            break

            

    if escala_optima:

        print(f"? ESCALA RECOMENDADA: 1:{escala_optima}")

        print(f"   • Ancho en papel a escala: {ancho_requerido/escala_optima:.1f} mm (Límite: {ancho_util} mm)")

        print(f"   • Alto en papel a escala: {alto_requerido/escala_optima:.1f} mm (Límite: {alto_util} mm)")

    else:

        print("? ERROR: El armario es demasiado grande para caber en este formato de papel. Use un formato mayor.")



# Dimensiones de un armario autoportante industrial mediano

calcular_escala_ajuste(ancho_armario_mm=600, alto_armario_mm=800, prof_armario_mm=300, formato_papel="A3_horizontal")