Recomendados
Más contenido relacionado
Similar a BRAZO HIDRAULICO.pdf
Similar a BRAZO HIDRAULICO.pdf (20)
Último
Último (20)
BRAZO HIDRAULICO.pdf
- 1. 1 1 INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se En el presente trabajo se dará parte importante de como dará parte importante de como influye el mecanismo en influye el mecanismo en un brazo robot hidráulico de cartón que es parte de la mecánica de los fluidos; su un brazo robot hidráulico de cartón que es parte de la mecánica de los fluidos; su estudio es importante ya que nos posibilita analizar las leyes que rigen el estudio es importante ya que nos posibilita analizar las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las aguas. aguas. También, mediante el cálculo matemático, el diseño de modelos que a pequeña También, mediante el cálculo matemático, el diseño de modelos que a pequeña escala y la exper escala y la experimentación con ellos, es posible determinar las características de imentación con ellos, es posible determinar las características de construcción que deben de tener presas, puertos, canales, tuberías y maquinas construcción que deben de tener presas, puertos, canales, tuberías y maquinas hidráulicas como el gato y la prensa. hidráulicas como el gato y la prensa. Se Se divide divide en en dos dos partes, partes, como como ya ya señalamos, señalamos, la la Hidrostática Hidrostática tiene tiene por por objetivo objetivo estudiar los líquidos en reposo, se fundamenta en leyes y principios como el de estudiar los líquidos en reposo, se fundamenta en leyes y principios como el de Arquímedes, Pascal y la paradoja hidrostática de Arquímedes, Pascal y la paradoja hidrostática de Stevin, mismos que contribuyen Stevin, mismos que contribuyen a cuantificar las presiones ejercidas por los fluidos y al estudio de sus a cuantificar las presiones ejercidas por los fluidos y al estudio de sus características generales. características generales. La Hidrodinámica estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para La Hidrodinámica estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para ello considera, entre otras cosas: la velocidad, la presión, el flujo y el gasto líquido. ello considera, entre otras cosas: la velocidad, la presión, el flujo y el gasto líquido. Y así mismo Y así mismo veremos cómo es veremos cómo es que funciona la energía hidráulica que es la que funciona la energía hidráulica que es laenergía energía obtenida de la obtenida de la energía cinética y energía cinética y potencial producida por potencial producida por el agua el agua y sus cor y sus corrientes. rientes.
- 2. 2 2 MARCO TEÓRICO MARCO TEÓRICO Un fluido es una sustancia que se deforma permanente y continuamente cuando Un fluido es una sustancia que se deforma permanente y continuamente cuando se le aplica un esfuerzo cortante. Todos los fluidos son compresibles (los cuerpos se le aplica un esfuerzo cortante. Todos los fluidos son compresibles (los cuerpos disminuyen de volumen al someterlos a una presión) en cierto grado. No obstante, disminuyen de volumen al someterlos a una presión) en cierto grado. No obstante, los líquidos son mucho menos compresibles que los gases. Si consideramos que los líquidos son mucho menos compresibles que los gases. Si consideramos que la densidad del fluido permanece constante, la presión en el interior del fluido la densidad del fluido permanece constante, la presión en el interior del fluido dependería únicamente de la profundidad. dependería únicamente de la profundidad. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación: acuerdo con la ecuación: Si se aumenta la presión sobre la Si se aumenta la presión sobre la superficie libre, por ejemplo, la presión total en el superficie libre, por ejemplo, la presión total en el fondo ha de aumentar en la misma medida, ya que el término ρgh no varía al no fondo ha de aumentar en la misma medida, ya que el término ρgh no varía al no hacerlo la presión total. Principio de Pascal: “Una presión externa aplicada a un hacerlo la presión total. Principio de Pascal: “Una presión externa aplicada a un fluido c fluido confinado se transmite uniformemente a través del volumen del líquido”. onfinado se transmite uniformemente a través del volumen del líquido”. De acuerdo con esta ley, si una fuerza de entrada (F1) actúa sobre un émbolo de De acuerdo con esta ley, si una fuerza de entrada (F1) actúa sobre un émbolo de área (A1), causará una fuerza de salida (F2) que actuará sob área (A1), causará una fuerza de salida (F2) que actuará sobre un segundo émbolo re un segundo émbolo (A2). Con esto tenemos que la presión de entrada es igual a la presión de salida. (A2). Con esto tenemos que la presión de entrada es igual a la presión de salida.
- 3. 3 3 Aplicación de presión Aplicación de presión en jeringas: El l en jeringas: El largo cilindro de la argo cilindro de la figura puede ser dividi figura puede ser dividido en do en dos cilindros individuales del mismo diámetro y colocados a distancia uno de otro dos cilindros individuales del mismo diámetro y colocados a distancia uno de otro conectados entre sí por una cañer conectados entre sí por una cañería. El mismo principio de transmisión de la presión ía. El mismo principio de transmisión de la presión puede ser aplicado, y la presión desarrollada en el pistón B va a ser puede ser aplicado, y la presión desarrollada en el pistón B va a ser igual a la presión igual a la presión ejercida por el pistón A. ejercida por el pistón A.
- 4. 4 4 OBJETIVO OBJETIVO Construir un brazo robot hidráulico de cartón mediante fluidos, utilizando Construir un brazo robot hidráulico de cartón mediante fluidos, utilizando movimiento de rotación, presión hidrostática, energía cinética, tensiones, trabajo- movimiento de rotación, presión hidrostática, energía cinética, tensiones, trabajo- energía y con ello observar su mecanismo. energía y con ello observar su mecanismo.
- 5. 5 5 INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN Brazo Robot Hidráulico de Cartón Brazo Robot Hidráulico de Cartón ¿QUÉ ES? ¿QUÉ ES? Este trabajo consiste en realiza o elaborar un modelo con el material que Este trabajo consiste en realiza o elaborar un modelo con el material que eligiéramos eligiéramos más conveniente y más conveniente y principio con la principio con la que funcionaria que funcionaria aplicando los aplicando los conocimientos que hemos obtenido de esta segunda unidad, el objetivo principal conocimientos que hemos obtenido de esta segunda unidad, el objetivo principal de la prótesis es que pueda levantar un peso mínimo debido al material que esta de la prótesis es que pueda levantar un peso mínimo debido al material que esta hecho, que se pueda adaptar al cuerpo con facilidad, también tomando en cuenta hecho, que se pueda adaptar al cuerpo con facilidad, también tomando en cuenta que sea cómodo para la persona que la utilice. que sea cómodo para la persona que la utilice. Otro punto importante es que tenga un mecanismo de activación práctico (fácil de Otro punto importante es que tenga un mecanismo de activación práctico (fácil de entender o manejar). entender o manejar). ¿QUÉ FINALIDAD TIENE? ¿QUÉ FINALIDAD TIENE? El propósito principal consiste en que nosotros como equipo demostremos el El propósito principal consiste en que nosotros como equipo demostremos el mecanismo que presente este prototipo y desarrollemos habilidades de resolver mecanismo que presente este prototipo y desarrollemos habilidades de resolver problemas que impliquen modificar ciertos procesos para darle solución y llegar a problemas que impliquen modificar ciertos procesos para darle solución y llegar a un resultado, para eso, es cuestión de perspectiva de cada quien, aprender a un resultado, para eso, es cuestión de perspectiva de cada quien, aprender a trabajar en conjunto y apoyarnos de los conocimientos de personas con trabajar en conjunto y apoyarnos de los conocimientos de personas con experiencias, ya que esta carrera e experiencias, ya que esta carrera es una de las que son llamadas multidisciplinarias s una de las que son llamadas multidisciplinarias debido a que se apoya de otras ciencias para lograr su objetivos, retomando el debido a que se apoya de otras ciencias para lograr su objetivos, retomando el proyecto nosotros nos apoyamos de la física principalmente, ya que nuestro tra proyecto nosotros nos apoyamos de la física principalmente, ya que nuestro trabajo bajo funciona con la hidráulica con la ley de pascal: funciona con la hidráulica con la ley de pascal: Donde menciona que, en un sistema de pistones, la presión con un área Donde menciona que, en un sistema de pistones, la presión con un área determinada que ejerce una fuerza debe de ser igual a una segunda presión con determinada que ejerce una fuerza debe de ser igual a una segunda presión con un área de diferente de la primera presión pero que produce la misma fuerza que un área de diferente de la primera presión pero que produce la misma fuerza que la primera, esto funciona debido a que el agua no se puede comprimir. la primera, esto funciona debido a que el agua no se puede comprimir. Con ese mecanismo podemos aplicarlo para distintas aplicaciones según sea el Con ese mecanismo podemos aplicarlo para distintas aplicaciones según sea el caso o situación a la que le queramos dar solución. caso o situación a la que le queramos dar solución.
- 6. 6 6 APLICACIONES EN LA VIDA DIARI APLICACIONES EN LA VIDA DIARIA A Este principio o ley lo hemos aplicado a distintas situaciones de la vida, Este principio o ley lo hemos aplicado a distintas situaciones de la vida, generalmente en actividades que se necesitan emplear fuerza, con ayuda de la generalmente en actividades que se necesitan emplear fuerza, con ayuda de la presión podemos levantar una gran cantidad de peso empleando una fuerza presión podemos levantar una gran cantidad de peso empleando una fuerza menor, algunos ejemplos más comunes es la presa hidráulica, los frenos menor, algunos ejemplos más comunes es la presa hidráulica, los frenos hidráulicos, los elevadores de carga y el gato hidráu hidráulicos, los elevadores de carga y el gato hidráulico. lico. Estos aparatos aprovechan este principio al máximo. Estos aparatos aprovechan este principio al máximo.
- 7. 7 7 MATERIALES MATERIALES Jeringas Jeringas de de 10 10 ml. ml. Palillos Palillos chinos chinos redondos redondos y y de de brocheta. brocheta. Palitos Palitos de de Helado. Helado. Pinzas. Pinzas. Cartón. Cartón. Bridas Bridas de de plástico. plástico. Alambre de 1 o 2 mm. Alambre de 1 o 2 mm. Cuter. Cuter.
- 8. 8 8 Manguera Manguera flexible flexible para para acuario. acuario. Taladro. Taladro. Silicona termofusible. Silicona termofusible.
- 9. 9 9 DESARROLLO DE LA PRÁCTICA DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 1.- Recortamos las figuras de cartón. 1.- Recortamos las figuras de cartón. 2.- Marcamos los puntos en el 2.- Marcamos los puntos en el cartón y los perforamos con e cartón y los perforamos con el taladro. l taladro. 3.- Pegamos con la pistola de silicón los pedazos de cartón. 3.- Pegamos con la pistola de silicón los pedazos de cartón.
- 10. 10 10 4.- Armamos el brazo con las figuras recortadas. 4.- Armamos el brazo con las figuras recortadas. 5.- Perforamos los émbolos de las jeringas. 5.- Perforamos los émbolos de las jeringas. 6.- Colocamos las jeringas en el brazo y los sujetamos con las bridas de plástico. 6.- Colocamos las jeringas en el brazo y los sujetamos con las bridas de plástico.
- 11. 11 11 7.- Recortamos los palitos de paleta y los pegamos para hacer las pinzas. 7.- Recortamos los palitos de paleta y los pegamos para hacer las pinzas. 8.- Después cortamos el alambre 8.- Después cortamos el alambre y lo unimos con la jeringa que y lo unimos con la jeringa que hará el movimiento hará el movimiento de las pinzas. de las pinzas. 9.- Una vez armadas las pinzas lo unimos a nuestro brazo. 9.- Una vez armadas las pinzas lo unimos a nuestro brazo.
- 12. 12 12 10.- Pegamos el brazo a la base. 10.- Pegamos el brazo a la base. 11.- Por último, ponemos las jeringas que harán la aplicación de la presión hidráulica 11.- Por último, ponemos las jeringas que harán la aplicación de la presión hidráulica para que el brazo se pueda mover y así quedara terminado nuestro brazo h para que el brazo se pueda mover y así quedara terminado nuestro brazo hidráulico. idráulico.
- 13. 13 13 ESPECIFICACIÓNES ESPECIFICACIÓNES El equipo consta de las siguientes características: El equipo consta de las siguientes características: 1.- Funciona por medio de jeringas con la hidráulica. 1.- Funciona por medio de jeringas con la hidráulica. 2.- Puede levantar un peso menos de 500g. 2.- Puede levantar un peso menos de 500g. 3.-Esta construido de papel cascaron, tubos PVC, mangueras, jeringas, selladores 3.-Esta construido de papel cascaron, tubos PVC, mangueras, jeringas, selladores de tubería. de tubería. 4.- No se necesita de una fuente de electricidad para que funcione más que agua. 4.- No se necesita de una fuente de electricidad para que funcione más que agua. Modo de uso: Modo de uso: 1.- Su función se debe gracias al principio de pascal, la hidráulica y mecánica de los 1.- Su función se debe gracias al principio de pascal, la hidráulica y mecánica de los fluidos. fluidos.
- 14. 14 14 CONCLUSIONES CONCLUSIONES Nosotros como equipo optamos por realizar este prototipo de brazo rob Nosotros como equipo optamos por realizar este prototipo de brazo robot hidráulico ot hidráulico de cartón para representar un mecanismo en las maquinas que hoy en día se de cartón para representar un mecanismo en las maquinas que hoy en día se encuentran presentes en la vida diaria a su vez relacionar este modelo con las encuentran presentes en la vida diaria a su vez relacionar este modelo con las materias que se cursan durante la carrera de Ing. Mecánica, una de ella es la materias que se cursan durante la carrera de Ing. Mecánica, una de ella es la principal de este trabajo que es Mecanismo, mecánica de fluidos etc. principal de este trabajo que es Mecanismo, mecánica de fluidos etc. El movimiento se produce gracias a la fuerza de empuje de los émbolos, como se El movimiento se produce gracias a la fuerza de empuje de los émbolos, como se puede apreciar a simple vista es una aplicación fácil y divertida, si se compara con puede apreciar a simple vista es una aplicación fácil y divertida, si se compara con una máquina de construcción de la vida cotidiana se puede notar la estructura y la una máquina de construcción de la vida cotidiana se puede notar la estructura y la similitud, por consiguiente apreciar sus aplicaciones y su funcionamiento tan sencillo similitud, por consiguiente apreciar sus aplicaciones y su funcionamiento tan sencillo pero útil. pero útil. La energía hidráulica es la resultante del aprovechamiento de la energía cinética y La energía hidráulica es la resultante del aprovechamiento de la energía cinética y potencial del agua. Es posible cargar objetos pesados con poca fue potencial del agua. Es posible cargar objetos pesados con poca fuerza, pero en este rza, pero en este caso como se trata de un modelo simple debido a que no contamos con caso como se trata de un modelo simple debido a que no contamos con los recursos los recursos necesarios para elaborar uno que tenga la capacidad de levantar un objeto de gran necesarios para elaborar uno que tenga la capacidad de levantar un objeto de gran peso. No se debe de obstruir el paso del fluido porque necesitara más fuerza el peso. No se debe de obstruir el paso del fluido porque necesitara más fuerza el embolo y como hemos de recalcar se trata de un modelo simple podría dañar parte embolo y como hemos de recalcar se trata de un modelo simple podría dañar parte del material, esto también podría pasar en una maquina r del material, esto también podría pasar en una maquina real. Entre más pesado sea eal. Entre más pesado sea el objeto se necesitará empujar el embolo con más fuerza. el objeto se necesitará empujar el embolo con más fuerza.