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BRAZO HIDRÁULICO

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by

Brigitte Rodriguez

on 29 November 2013

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Transcript of BRAZO HIDRÁULICO

RESUMEN
AVANCE TECNOLÓGICO EN LA INDUSTRIAS
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
OBJETIVOS
GENERAL
FUNDAMENTO TEÓRICO
FORMULACION DE LA HIPOTESIS
EL PRINCIPIO DE PASCAL SE PUEDE APLICAR AL FUNCIONAMIENTO DE UN BRAZO HIDRÁULICO.

BRAZO HIDRÁULICO
Automatización
Simulación de procesos
Sistemas de Control
LOS ROBOTS DENTRO DE LAS FÁBRICAS
PRODUCTIVIDAD
MENOR ERROR HUMANO
REDUCCIÓN DE COSTOS
LO QUE SE BUSCA ES DEMOSTRAR LA MÉCANICA DE FLUIDOS EN EL BRAZO HIDRÁULICO, QUE SE RIGE POR EL PRINCIPIO DE PASCAL.
Se rigen bajo
leyes de la física
¿Se podrá demostrar la importancia del principio de Pascal en las tecnologías aplicadas en el funcionamiento de un brazo hidráulico?
ESPECÍFICOS
Demostrar la importancia del principio de Pascal en la tecnología aplicada a un brazo hidráulico.
Construir un brazo hidráulico
Implementar un sistema de intercambio de fluidos por medio de jeringas y mangueras.
JUSTIFICACIÓN
La importancia del proyecto radica en que, a
través de la realización de un brazo hidráulico
fundamentado en el principio de Pascal, podemos
exponer la importancia de los principios de la
Mecánica de Fluidos en el desarrollo de
tecnologías requeridas en el presente.

Universidad de Chile (Chile – 2007):“Diseño, Implementación Y Operación De Un Brazo Hidráulico”.

Pontificia Universidad Católica del Perú (Perú - 2008): “Brazo Excavador Compacto”. Análisis de la estructura y movimientos de maquinas excavadoras. Centrándose en el Diseño de un brazo hidráulico compacto y la selección del sistema hidráulico y sus componentes.

Feria de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (México - 2009): “Brazo Hidráulico”. Usando jeringas y mangueras para aprovechar las fuerza de estas pequeñas prensas hidráulicas.

ANTECEDENTES
Marco Teórico
FLUIDO
Conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y/o las paredes de un recipiente. Engloba a líquidos y gases.
• Brazo Hidráulico
Aparato con divisiones en su estructura
que pueden moverse de manera independiente y estos movimientos son realizados por el aumento o disminución de la presión ejercida por un medio líquido
Principio de Pascal
“Una presión externa aplicada a un fluido confinado se transmite uniformemente a través del volumen del líquido”
De acuerdo a esta ley, si una fuerza de entrada (F1) actúa sobre un émbolo de área (A1), causará una fuerza de salida (F2) que actuará sobre un segundo émbolo (A2). Con esto tenemos que la presión de entrada es igual a la presión de salida.

P= F/A
F1 = F2
A1 A2
Transmisión de presión
Una fuerza mecánica es aplicada
en el pistón A. La presión interna desarrollada en el fluido
por su densidad ejerce una presión de empuje en el pistón B.
Según la ley de Pascal la presión desarrollada en el fluido es igual en todos los puntos por la que la presión desarrollada en el pistón B es igual a la presión ejercida en el fluido por el pistón A.

APLICACIÓN DE JERINGAS
Dos cilindros individuales del mismo diámetro colocados a cierta
distancia, conectados entre sí por una cañería (tubo de suero). El
Mismo principio de transmisión de la presión puede ser aplicado, y la
Presión desarrollada en el pistón B va ser igual a la presión ejercida
por el pistón A.

DISEÑO
- Estructura que conforma un brazo, un ante brazo y una base de metal.

- 3 jeringas: la jeringa 1, realiza el movimiento del brazo y las jeringas 2 y 3 estarán conectadas para lograr el movimiento de la pinza en el extremo del brazo.

- Sistema de conexiones compuesta por 3 “T’s”, 4 uniones, 2 checks, 3 adaptadores especiales. Además cuenta con una pequeña llave de paso.

- Mangueras delgadas que permiten el paso del líquido por todo el sistema.

- Para poder realizar el movimiento del brazo, es necesaria la presencia de un sistema de inflador que elevará o bajará este brazo.

- Cuenta con un barómetro, que medirá la presión.

MATERIALES Y EQUIPO
• 1 estructura de metal (brazo, ante- brazo, base)







Incluye:
- Una base con dos barras cruzadas de metal de 59 cm cada una.
- Un antebrazo (barra de metal) de 37 cm con dos soportes atravesados (18 y 8 cm).
- Un brazo (barra de metal) de 74 cm.


• 1 pinza
• 3 jeringas.
• 1.5 metros de manguera delgada
• 3 pernos de 2’’ con tuercas
• 4 uniones de ½
• 3 T’s de ½
• 1 pequeña llave de paso
• 3 adaptadores especiales
• 2 checks
• 1 barómetro
• 1 galón de hidrolina
• 1 sistema de inflador
• 2 metros de alambre galvanizado

PROCEDIMIENTO

En primer lugar se mandó a hacer el armazón del brazo hidráulico. Se consideraron ciertas especificaciones en su estructura: un espacio que albergue la galonera, otro para el sistema de inflador, y otro para un pequeño sistema de tuberías (formado por 4 uniones de 3 T’s, 3 adaptadores especiales y 2 checks).

Con el armazón listo, se fijó a la columna de la estructura la galonera con la hidrolina para asegurar su estabilidad, con la ayuda de un alambre galvanizado.
De igual forma se colocó el sistema de un inflador en el espacio que se ordenó, de tal manera que esté debajo del brazo, pues este sistema le dará el empuje vertical al brazo.

Se procedió a instalar el sistema de tuberías en el espacio diseñado, para que así podamos lograr transmitir el fluido para darle movimiento al brazo. Consiste en colocar en un check un conducto que saque hidrolina de la galonera a través de la jeringa.
Luego un conducto conectado a una “T” y a una jeringa para que ésta empuje la hidrolina por todo el sistema de cañerías hasta la llave que permite el regreso de la hidrolina a la galonera a través de un conducto cuando se abre, o en caso de cerrarse, lleva la hidrolina hasta otro conducto conectado al inflador para levantar el brazo.
Adicionalmente en uno de las “T”, se instaló un barómetro para poder controlar la carga que se colocará en la máquina y así evitar algún accidente o situación de peligro para nuestro brazo hidráulico. Después de prueba, se ha determinado que no debe superarse los 3mbars.
OBTENCIÓN DE DATOS
Hidrolina
Jeringas de 20 mL
mediante
La experimentación comprobamos, que soporta:
5KG
Calculamos la fuerza de salida aplicada del brazo para soportar una masa de 5 kg:
F=m.g
F1=(5)x(9.8)=49 N

Ya que llenaremos las jeringas del mismo fluido y de la misma cantidad, se entiende que:
P1=P2=P3
P=ρ×g×x h
P=0.888×(9.8)×(0.07 cm)=0.609108 KPa


DISCUSIÓN
En el presente proyecto pudimos obtener los resultados de los datos prácticos y teóricos dándonos cuenta que existe una pequeña variación en ambos. Sin embargo las cifras obtenidas solo cuentan con un margen de error de 7% lo cual es adecuado para el proyecto y para el cumplimiento de los objetivos.
CONCLUSIONES
Se pudo demostrar la aplicación del principio de pascal en el funcionamiento de la un brazo hidráulico teniendo como fluido base la hidrolina.
Al construir la estructura del brazo e implementar el sistema de jeringas demostramos como los conocimientos adquiridos en clase se pueden materializar en maquinas que nos ayudan en la vida diaria.
Tras el desarrollo de los cálculos para la presión aplicada, el darnos cuenta que el margen de error es de un 7% del valor esperado nos muestra que el proyecto es adecuado para el cumplimiento de los objetivos de este.


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