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Brazo Hidraulico - ESPE

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by

Diego Gonzalez

on 5 July 2013

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Transcript of Brazo Hidraulico - ESPE

Brazo
Hidraulico

Precursores de la Prensa Hidraulica
Origen del Brazo
Hidraulico
Joseph Bramah (13-Abril-1748 – 9-Diciembre-1814)
Bramah se concedió una patente por su prensa hidráulica de 1795

William George Armstrong
En el inicio se utilizaban prensas manuales, las cuales poseían un sistema de tornillo o perno. La prensa hidráulica es un aplicación directa del principio de Pascal.
Evolución de la Prensa
y Gata Hidraúlica
Construcción y operación de un brazo mediante un sistema hidráulico.
OBJETIVO GENERAL
•Demostrar que posee movimiento de rotación, presión hidrostática.

•Aplicacion de energía cinética, tensiones, trabajo-potencia-energía.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Esta primera prensa hidráulica conseguía presiones relativamente pequeñas y no era utilizable para la deformación de metales. Fueron los hermanos Perier quienes, algunos años más tarde, desarrollaron la máquina de Bramah permitiendo alcanzar presiones más altas (sobre 70 kg/cm2), haciéndola apta para trabajos más duros, como el acuñado de monedas o la deformación de plomo.
Apareció basándose en el descubrimiento de la prensa hidráulica de Pascal la cual permite levantar grandes masas con pequeñas fuerzas que se aplica en el brazo hidráulico.
En nuestra época estos brazos hidráulicos son utilizados para diferentes objetivos como son: para las construcciones, para el transporte de carga, para la simulación del funcionamiento de las partes del cuerpo humano como dedos, antebrazos, brazos, piernas, etc.
Uso en la actualidad
Temas a saber para
el ensamblaje
Fluidos

CONCEPTO
Es la parte de la mecánica que estudia el comportamiento de los fluidos en equilibrio (Hidrostática) y en movimiento (Hidrodinámica). Esta es una ciencia básica de la Ingeniería la cual tomó sus principios de las Leyes de Newton y estudia la estática, la cinemática y la dinámica de los fluidos.

Se clasifica en:
- Estática
- Cinemática
Hidrostática
Principio de Pascal
Principio de Arquimides
Pistones
Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos o anillos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido.
Básicamente está constituida por una barra rígida, un punto de apoyo o Fulcro y dos o más fuerzas presentes: una fuerza a la que hay que vencer, normalmente es un peso a sostener o a levantar o a mover, y la fuerza que se aplica para realizar la acción que se menciona. La distancia que hay entre el punto de apoyo y el lugar donde está aplicada cada fuerza, en la barra rígida, se denomina brazo.
Palancas
a) Principio de Galileo Galilei
b)Tipos de Palancas
1.- Primer Grado
2.-Segundo Grado
Se caracteriza por tener el fulcro entre la fuerza a vencer y la fuerza a aplicar. Esta palanca amplifica la fuerza que se aplica; es decir, consigue fuerzas más grandes a partir de otras más pequeñas.
Se caracteriza porque la fuerza a vencer se encuentra entre el fulcro y la fuerza a aplicar.
3.-Tercer Grado:
Se caracteriza por ejercerse la fuerza “a aplicar” entre el fulcro y la fuerza a vencer. Este tipo de palanca parece difícil de encontrar como ejemplo concreto, sin embargo el brazo humano
4.-Palancas Multiples:
Varias palancas combinadas
Aplicacion de las Palancas en nuestro
proyecto
En la figura se puede apreciar que las palancas que vamos a utilizar en nuestro proyecto serán de tercer tipo o de tercer grado ya que en este tipo de palancas la fuerza aplicada debe ser mayor a la fuerza a levantar y en nuestro trabajo es de vital importancia poder levantar objetos.
Movimientos del Brazo Hidráulico
El movimiento vertical
El movimiento rotatorio

En el movimiento circular hay que tener en cuenta algunos conceptos específicos para este tipo de movimiento:
-Eje de giro
-Arco
-Velocidad angular
-Aceleración angular
En dinámica del movimiento giratorio se tienen en cuenta además:
-Momento de inercia
-Momento de fuerza
Materiales:
Construccion del Brazo Hidraulico
‘Dos sistemas de referencia en movimiento relativo de traslación rectilínea uniforme son equivalentes desde el punto de vista mecánico; es decir, los experimentos mecánicos se desarrollan de igual manera en ambos, y las leyes de la mecánica son las mismas.’

JERINGAS CLAVOS TORNILLOS Y TUERCAS




VIGAS DE METAL MANGUERAS DE SUERO AGUA




LIJAS
Integrantes:
Isaac Ormaza
Diego Gonzalez
Nicolas Rivera
Isaac Palacios
CALCULOS

RAPIDEZ ANGULAR
ω=∆θ/t=1.5770rad/8s=0.1971rad/s

DISTANCIA
d=∆θ.R=(1.5770rad)(0.05m)=0.07885m=7.885cm

RAPIDEZ
v=ω.R=(0.1971 rad/s)(0.05m)=9.855x10^(-3) m/s

ACELERACION CENTRIPETA
a_c= v^2/R=ω^2.R
v^2/R=((9.855x10^(-3))^2 m^2/s^2 )/0.05m=1.9424x10^(-3) m/s^2
ω^2.R=(0.1971 rad/s^2 )(0.05m)=1.9424x10^(-3) m/s^2
DATOS:

R=5cm 0.05m
∆θ = 90° π/2rad 1.5770rad
t = 8s
Jeringa Roja
Masa=2,36 kg
Peso(Fuerza)=(2,36 kg)×(9,8 m/s^2 )=23,206 N
Area Pistón=π×(0,0125 m)^2=4,90×10^(-4) m^2
Presión=Fuerza/Área=(23,20 N)/(4,90×10^(-4) m^2 )=47359,24 Pa=47,35 kPa=6,86 psi
Jeringa Azul
Masa=1,36 kg
Peso(Fuerza)=(1,36 kg)×(9,8 m/s^2 )=13,32 N

Area Pistón=π×(0,01 m)^2=3,14×10^(-4) m^2

Presión=Fuerza/Área=(13,32 N)/(3,14×10^(-4) m^2 )=42398,87 Pa=42,39 kPa=6,15 psi
Jeringa Amarilla
Los datos para la presión de la jeringa amarilla son los mismos que en el estudio de presión de la jeringa azul; debido a que se utilizaron jeringas de la misma capacidad, tanto de entrada como de salida; se utilizaron mangueras con una pequeña diferencia de volumen, aun así esto no afecta al estudio de la presión jeringa amarilla, debido a que son diferencias despreciables para la escala de nuestro proyecto.
Jeringa Verde
Masa=520 g=0,52 kg
Peso(Fuerza)=(0,52 kg)×(9,8 m/s^2 )=5,09 N

Area Pistón=π×(0,0075 m)^2=1,76×10^(-4) m^2

Presión=Fuerza/Área=(5,09 N)/(1,76×10^(-4) m^2 )=28803,50 Pa=28,80 kPa=4,17 psi
DATOS:
Cantidad total de liquido que hay por manguera:
Rojo:
25 ml
Azul:
12 ml
Verde:
11.5 ml
Amarillo:
12 ml
Largo de cada manguera:
Rojo:
90 cm
Azul:
70 cm
Verde:
40cm
Amarillo:
60cm
Diámetro de cada manguera:
Rojo:
8 mm
Azul: 4
mm
Verde: 3
mm
Amarillo:
3 mm
Diámetro de las jeringas (Entrada - Salida)
Roja:
Entrada - 2.5 cm.....Salida - 2 cm
Azul:
Entrada
- 2 cm.....Salida - 1.5 cm
Verde:
Entrada
- 1.5 cm.....Salida - 1.5 cm
Amarillo:
Entrada
- 2 cm.....Salida - 1.5 cm
DATOS:
R=30cm 0.30m
0 = 90° π/2rad 1.5770rad
t = 8s

RAPIDEZ ANGULAR
ω=∆θ/t=1.5770rad/8s=0.1971rad/s

DISTANCIA
d=∆θ.R=(1.5770rad)(0.30m)=0.4731m=47.31cm

RAPIDEZ
v=ω.R=(0.1971 rad/s)(0.30m)=0.05913m/s

ACELERACION CENTRIPETA
a_c= v^2/R=ω^2.R
v^2/R=((0.05913)^2 m^2/s^2 )/0.30m=0.01165m/s^2
ω^2.R=(0.1971 rad/s^2 )(0.30m)=0.01165 m/s^2
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