UNIVERSIDAD TCNICA DE COTOPAXI

UNIDAD ACDMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERA Y APLICADAS

CARRERA DE ELECTROMECNICA

CICLO: SEPTIMO

INTEGRANTES: ESTEBAN BENITEZRIVERA TANIADOCENTE:ING. EDWIN MOREANOASIGNATURA: CONTROL HIDRONEUMATICO.

LATACUNGA ECUADOR2015

TEMA: CONSTRUCCION DE UN BRAZO HIDRAHULICOOBJETIVOSGeneral:Construir un brazo hidrulico mediante la utilizacin de jeringas y madera.Especficos:Demostrar el funcionamiento del brazo hidrulicoUtilizar el modelo para demostrar la aplicacin de fuerzas mediante fluidos.Explicar el Principio de Pascal mediante la utilizacin de las jeringas.RESUMEN

El proyecto se basa en el principio de Pascal, el cual dice que: Una presin externa aplicada a un fluido confinado se transmite uniformemente a travs del volumen del lquido. La presin ejercida en un en reposo dentro de un recipiente se transmite sin alteracin a cualquier punto de fluido, siendo el mismo en todas las direcciones y acta a travs de fuerzas perpendiculares a las paredes del recipiente que lo contiene. El proyecto consiste en una representacin sencilla de un brazo hidrahulico. Para realizar el proyecto, utilizamos principalmente jeringas y las mangueras que contiene un equipo de venoclisis, para aprovechar la fuerza que estas pequeas prensas hidrulicas proporcionan y as darle movimiento a lo que ms tarde conformar el brazo hidrulico. La hidrulica es una rama de la fsica y la energa que se relaciona con el estudio de las propiedades mecnicas de los fluidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa (fuerza) y empuje de la misma. El principio ms importante de la hidrulica es el de pascal que dice que la fuerza ejercida sobre un lquido se transmite en forma de presin sobre todo el volumen de un lquido y en todas direcciones. El uso de la tecnologa hidrulica es muy variado, no solamente la podemos encontrar en el mbito industrial sino tambin en otros mbitos, incluso relacionados con la vida diaria.

DESARROLLO

Como su nombre lo dice el brazo hidrulico utiliza la presin de un fluido, generalmente agua para levantar cargas. Para entender su funcionamiento se deben revisar diferentes conceptos de Fsica de Fluidos, as que se resumen a continuacin.La hidrosttica es la rama de la mecnica de fluidos o de la hidrulica, que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posicin. El principal teorema que respalda el estudio de la hidrosttica son el principio de Pascal. En el Principio de Pascal se dice que la presin aplicada a un punto de un fluido esttico e incomprensible encerrado en un recipiente, se transmite ntegramente a todos los puntos del fluido. As tenemos que la presin es igual a la fuerza sobre el rea (P= F/A) y que se unidades son los pascales (N/m2= Pa). Por otro lado, el Principio de Arqumedes implica que el fluido donde se encuentra sumergido un objeto ejerce una fuerza de empuje que acta soportando y levantando a dicho objeto.En el caso del brazo hidrulico, se pueden levantar objetos gracias a una serie de pistones. Se denomina pistn a un mbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos. El pistn efecta un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presin y volumen o transformando en movimiento el cambio de presin y volumen del fluido. En todas las aplicaciones en que se emplea, el pistn recibe o transmite fuerzas en forma de presin de a un lquido o de a un gas. Cuando una fuerza mecnica, trabajo o potencia es aplicada a un pistn A, la presin interna desarrollada en el fluido por su la densidad ejerciendo una fuerza de empuje a un pistn B. Segn la ley de Pascal la presin desarrollada en el fluido es igual en todos los puntos por la que la fuerza desarrollada en el pistn B es igual a la fuerza ejercida en el fluido por el pistn A, asumiendo que los dimetros de A y B son iguales y sin importar el ancho o largo de la distancia entre los pistones, es decir por donde transitar el fluido desde el pistn A hasta llegar al pistn B. En nuestro modelo, los pistones utilizados son jeringas interconectadas y llenas de fluidos. De esta manera, cuando uno ejerce presin sobre una jeringa, sta se refleja hacia las dems permitiendo el movimiento de las diferentes partes del brazo hidrulico.

Fig1. Principio de pascal.

MATERIALES

Materiales Y PartesJeringas: sern utilizadas para hacer funcionar el brazo hidrulico ya que gracias a ellas el brazo tendr movimiento y es lo ms esencial que necesita el brazo para funcionar.

Fig2. Jeringa

Clavos: sern utilizados para poder construir el carrito del brazo, tambin para fijar los rieles en la base y tambin como eje de gira miento del brazo hacia los lados.

Fig3. ClavosTornillos Y Tuercas: Los tornillos sern utilizados como pasadores para que el brazo se mueva de arriba hacia abajo, mientras que las tuercas se fijaran a los tornillos para sostenerlos.

Fig4. Tuerca y Tornillo Tubos de aluminio: es lo esencial para poder elaborar el brazo hidrulico ya que gracias a esto se podr dar forma al brazo y construir el carrito para que tenga movilidad horizontal.

Fig5. TubosMangueras De Suero: se utilizara para unir las jeringas para poder darle movimiento al brazo, tambin se utilizara para que pase el lquido de una jeringa a otra.

Fig6. Manguera de Suero

Agua: ser utilizado para demostrar que un lquido con poca densidad es necesario aplicar mayor fuerza.

Fig7. AguaPintura: se utilizara para darle color al brazo.

Fig8. PinturaMetodologa.

Investigacin bsica.La finalidad radica en formular nuevas teoras o modificar las existentes, en incrementar los conocimientos cientficos o filosficos, pero sin contrastarlos con ningn conocimiento prctico.

Aplicacin de la investigacin bsica.Para la construccin de este brazo hidrulico se utilizara la Investigacin Bsica ya que mediante el uso de principio de pascal.

Investigacin documental.La investigacin documental se caracteriza por el empleo predominante de registros grficos como fuentes de informacin. Generalmente se le identifica con el manejo de mensajes registrados en la forma de manuscritos e impresos, por lo que se le asocia normalmente con la investigacin archivstica y bibliogrfica.

Aplicacin de la investigacin documental.Se buscara toda la informacin necesaria para dar solucin a la construccin apoyndonos en la investigacin documental, ya que acudiremos a libros, folletos, manuales, catlogos, videos, que nos ayuden a encontrar las soluciones especficas.

PROCEDIMIENTOCortaremos la madera en forma rectangular para que sea la base de todo el proyecto, posteriormente se proceder a dibujar en la madera restante las piezas que sern el cuerpo del brazo hidrulico, una vez dibujado las partes procederemos a cortarlas y prepralas para la pintura, pintaremos el brazo con el color elegido, luego ensamblaremos las piezas para darle forma al brazo, una vez ensamblada las piezas comprobaremos que tenga movilidad y comprobaremos que todo est acorde al plano, tomaremos las jeringas ,las mangueras y las uniremos, una vez unidas pondremos el lquido de freno o agua y probaremos que tengan el suficiente lquido para que pueda funcionar, luego las adaptaremos al brazo y probaremos que las mismas hagan funcionar al brazo. Pondremos jeringas en la base circular y probaremos que estas muevan el brazo de lado a lado, colocaremos el brazo ya antes armado en la base circular y lo haremos funcionar para poder ver errores en el mismo y poderlo corregir, una vez hecho todo esto comprobaremos que este brazo sea capaz de levantar algn objeto y de transportarlo de un lugar a otro.

ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS

Se obtuvo el movimiento del brazo gracias a las pequeas prensas hidrulicas.) Si las mangueras llegan a tener algn obstculo por ejemplo al presionar una parte de la manguera el lquido no fluye y es necesario aplicar demasiada fuerza y en consecuencia de esto se vota de la otra manguera desnivelando todo el sistema. El movimiento que se realiza en los brazos se crea en funcin de las reas, que transmiten la presin, a menor rea mayor presin. Podemos mover el brazo la misma distancia que las alturas de las jeringas ya que estn miden 11 cm, puede rotar 11 cm, lo correspondiente con las que miden 9 y 7 cm. Calculo de presiones JeringaMandoH1= 11 cm jeringa 1 H2= 9 cm jeringas 2 y 3 P= dgh P1= (1000 kg/m)(0.11 m)(9.8 m/s)= 1079 PaP2= (1000 kg/ m)(0.09m) (9.8 m/s)= 882 Pa BRAZOH1= 11 cm jeringa H2= 9 cm jeringasH2= 7 cm jeringasP= dgh P1= (1000 kg/m)(0.11 m)(9.8 m/s)= 1079 PaP2= (1000 kg/ m)(0.09m) (9.8 m/s)= 882 PaP2= (1000 kg/ m)(0.07m) (9.8 m/s)= 686 Pa

Fig9. Diagrama

CONCLUSINES

El movimiento se produce gracias a la fuerza de empuje de los mbolos. Es una aplicacin fcil y divertida, si se compara con una mquina de construccin se puede notar la estructura y la similitud, por consiguiente apreciar sus aplicaciones y su funcionamiento tan sencillo pero til. La energa hidrulica es la resultante del aprovechamiento de la energa cintica y potencial del agua. No se debe de obstruir el paso del fluido porque necesitara ms fuerza el embolo.

REFERENCIAS

Tippens, Paul, Fsica. Conceptos y Aplicaciones. Mxico, Mc Graw Hill, 7 edicin, 2007 Sears,Zemansky & Young, Fsica Universitaria, sexta edicin (64013) http://trabajofisica.galeon.com/ http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/prensa/prensa.htm http://perso.gratisweb.com/grupopascal/FLUIDOS%20Profe/FLUIDOS%20Profe/Carpeta%20unidad/Phidrostatica/index.htm