Mecanica-de-fluidos-experimento-final.docx

BRAZO HIDRAULICA (MECANICA DE FLUIDOS I)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE ARQUITECRURA E INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I

“Año de la consolidación del Mar de Grau” UNIVERSIDAD DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA CIVIL

CURSO

:

ACTIVIDADES FISICO CULTURALES I

TEMA

:

PORTAFOLIO DE ACTIVIDADES FISICO CULTURALES I

DOCENTE

:

GUTIERREZ HUARANCA NORBERTO

ALUMNO

:

QUISPE CHOQUENAIRA EDY IRVIN

CODIGO

:

163614 CUSCO – PERU 2016

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PRESENTACION: En el presente informe explicaremos como hemos realizado la elaboración de esta excavadora hidráulica. Además tratamos de mostrar que hoy por hoy los egresados de nuestra facultad de Ingeniería Civil en su formación tienen varios retos y uno de ellos es, aprender a utilizar y aplicar los conocimientos que se les imparte en las aulas en su vida cotidiana; es por ello que la motivación de crear un proyecto que permita poner en práctica las enseñanzas que se nos dio en la asignatura de mecánica de fluidos I. Este es un proyecto muy didáctico y dinámico para la enseñanza del funcionamiento de las maquinas hidráulicas, para de esa forma generar nuevas ideas sobre la innovación de estas máquinas en nuevos proyectos. En el texto se describe el diseño, fabricación y funcionamiento del brazo hidráulico. El brazo hidráulico consta de un sistema de una captación del paso del agua y un movimiento provocado por ella.

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RESUMEN: Para entender los contenidos del tema hidráulica, vamos a construir un brazo hidráulico, poniendo en juego los principios físicos en los que se basan los circuitos hidráulicos utilizando numerosas máquinas y herramientas. La presión ejercida a un en reposo dentro de un recipiente se transmite sin alteración a cualquier punto de fluido, siendo el mismo en todas las direcciones y actúa a través de fuerzas perpendiculares a las paredes del recipiente que lo contiene. La hidráulica es una rama de la física y la energía que se relaciona con el estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa (fuerza) y empuje de la misma. El principio más importante de la hidráulica es el de pascal que dice que la fuerza ejercida sobre un líquido se transmite en forma de presión sobre todo el volumen de un líquido y en todas direcciones. El uso de la tecnología hidráulica es muy variado, no solamente la podemos encontrar en el ámbito de la ingeniería, sino también en otros ámbitos, incluso relacionados con la vida diaria.

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MECANICA DE FLUIDOS I PROYECTO: BRAZO HIDRÁULICO 1. OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL 

Experimentar la habilidad de nuestros conocimientos realizando dicho experimento y plasmando lo que se nos enseñó en clases aplicando dichas leyes.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Identificar las reacciones de acuerdo a las definiciones dadas en la complementación teórica.



Observar cuando ocurren dichas reacciones.



Formular conclusiones en base a la experiencia realizada.

2. HIPOTESIS Para la presente investigación se ha planteado como hipótesis: “mediante un flujo del agua usar la presión hidráulica para levantar o multiplicar alguna fuerza” Variables: Independiente: Tiempo Dependiente: flujo del agua

3. MARCO TEORICO

Todos hemos sentido la presión del agua cuando nos sumergimos en el fondo de una piscina esta presión es causada por la cantidad de líquidos que se encuentra encima de nosotros. El peso del agua que provoca presión cuando nos sumergimos es causado por la fuerza de gravedad terrestre.

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El sistema hidráulico funciona en este experimento como un gato hidráulico. Consiste esencialmente en dos jeringas una incrustada en un soporte y otra, en la otra jeringa se ejerce una presión de 2kg con la jeringa uno se bombea agua por medio de la manguera y luego se empuja el pistón de la jeringa dos y observamos cómo se levanta la masa que colocamos en el extremo de la jeringa. TEORIA DE PASCAL

El principio de pascal: el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida sobre un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión. También podemos observar aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos, en los frenos hidráulicos y en los puentes hidráulicos.

GRAFICA 1: El funcionamiento de la prensa hidráulica ilustra el principio de pascal.

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Ley de pascal: Aunque los dos sean fluidos hay una diferencia importante entre los gases y los líquidos, mientras que los líquidos no se pueden comprimir en los gases sí es posible. Esto lo puedes comprobar fácilmente con una jeringuilla, llénala de aire, empuja el émbolo y verás cómo se comprime el aire que está en su interior, a continuación llénala de agua (sin que quede ninguna burbuja de aire) observarás que por mucho esfuerzo que hagas no hay manera de mover en émbolo, los líquidos son incompresibles.

GRAFICA 2: Ley de pascal en los gases y los líquidos.

HIDRAULICA: Parte de la mecánica que trata el equilibrio y movimiento de los fluidos. Lo que se refiere al aprovechamiento de las aguas. Que se mueve o funciona por medio del agua. 4. JUSTIFICACIÓN La construcción del brazo hidráulico con jeringas pretende demostrar más dinámicamente con elementos de poco valor el funcionamiento de la teoría de pascal. También aplicar conceptos matemáticos y científicos básicos y utilizar materiales de poco valor para la elaboración de la mano hidráulica con jeringas.

5. IMPORTANCIA En este presente proyecto podemos demostrar que la fuerza y presión puede originar movimientos en los cuerpos. Y así podemos demostrar que no solo con un motor podemos generar movimiento. En la realización de un brazo hidráulico implica manejar principalmente los principio de pascal y Arquímedes con base a lo cual incluye llegar a profundizar con más información

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como: palanca hidráulica, presión hidrostática y fluidos para así poder llegar a comprender la parte teórica y así poder seguir a la parte practica el cual incluye materiales para su correcta elaboración y así con la información recabada y la realización del proyecto llegar a comprender su importancia en su utilización. 6. MATERIALES Y MÉTODOS: Materiales y partes: 

Jeringas: serán utilizadas para hacer funcionar el brazo hidráulico ya que gracias a ellas el brazo tendrá movimiento y es lo más esencial que necesita el brazo para funcionar.

GRAFICO 3: Jeringas de plástico 

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

GRAFICO 4: Clavos de 1 ½ pulgada

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

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

GRAFICO 5: Tornillos o tuercas de acero 

Madera: es lo esencial para poder elaborar el brazo hidráulico ya que gracias a la madera se podrá dar forma al brazo y construir el carrito para que tenga movilidad horizontal.

GRAFICO 6: Madera cuatro piezas para el brazo y una base rectangular

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

Mangueras de jebe: se utilizara para unir las jeringas para poder darle movimiento al brazo, también se utilizara para que pase el líquido de una jeringa a otra.

GRAFICO 7: Mangueras de jebe. 

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

GRAFICO 8: Agua

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

Cuchara de plástico: se utiliza para darle forma a la excavadora y que funcione para recoger cualquier peso.

GRAFICO 9: Cuchara de la excavadora de plástico. 

Pintura: se utilizara para darle color al brazo.



Lijas: se utilizara para lijar la madera y quitar las astillas que esta tenga.



Alicate: se utiliza para doblar dichos clavos.



Plumón indeleble: se utiliza para marcar las medidas exactas del brazo.

GRAFICO 10: Instrumentos finales como: lijar ,alicate ,tinta indeleble, spray negro  Silicona: se utilizara para lijar la madera y quitar las astillas que esta tenga 

Pegamento triz : se utiliza para asegurar y pegar las jeringas y la cuchara cilindro.

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

Desarmador: se utiliza para ajustar las tuercas .

GRAFICO 11: Pegamentos silicona y triz con desarmador de acero. 7. PROCEDIMIENTO:

 Cortaremos la madera en forma rectangular para que sea la base de todo el proyecto, posteriormente se procederá a dibujar en la madera restante las piezas que serán el cuerpo del brazo hidráulico, una vez dibujado las partes procederemos a cortarlas y prepáralas para la pintura, pintaremos el brazo con el color elegido, luego ensamblaremos las piezas para darle forma al brazo y colocaremos la primera jeringa.

GRAFICO 12: Base de la excavadora

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

Segundo ensamblares el brazo de la excavadora con los respectivos tornillos para ajustarlos de tal forma estén seguros, seguidamente colocaremos la segunda jeringa con las tablitas rectangulares.

GRAFICO 13: Ensamblando el brazo de la excavadora. 

Una vez ensamblada las piezas comprobaremos que tenga movilidad y comprobaremos que todo esté acorde al plano, tomaremos las jeringas ,las mangueras y las uniremos con la cuchara de la excavadora y la ajustaremos con silicona de igual forma el cilindro cuchara.

GRAFICO 14: Ensamblaje de la cuchara de plástico excavadora

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GRAFICO 15: Colocación de las mangueras de jebe en cada jeringa. 

Una vez unidas todas las piezas pondremos el líquido de freno o agua y probaremos que tengan el suficiente líquido para que pueda funcionar, luego las adaptaremos al brazo y probaremos que las mismas hagan funcionar al brazo. Pondremos jeringas en la base rectangular y probaremos que estas muevan el brazo de lado a lado, colocaremos el brazo ya antes armado en la base rectangular.

GRAFICO 16: Posiciones uno y dos del brazo de la excavadora.

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GRAFICO 17: Posición tres del brazo de la excavadora

GRAFICO 18: Posición de la excavadora con todas las jeringas ya colocadas . 

Seguidamente se debe practicar con la excavadora para encontrar alguna falla presentada en esta.

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GRAFICO 19: Elevación del brazo y la cuchara de la excavadora.

GRAFICO 20: Posición de las jeringas en la base del tablero de control de la excavadora.

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

Finalmente 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 algún objeto y de transportarlo de un lugar a otro.

GRAFICO 21: Vista de la excavadora hidráulica.

8. CONCLUSIONES: 

Muchos equipos como excavadoras, pala, elevador poseen un sistema hidráulico y todos funcionan en base al mismo principio, de aquí la importancia de este proyecto que permite explicar su funcionamiento llegando a una serie de conclusiones.|



Los sistemas hidráulicos funcionan en base al principio de Pascal que establece que: La presión ejercida a un fluido en reposo dentro de un recipiente se transmite sin alteración a cualquier punto del fluido, siendo el mismo en todas las direcciones y actúa a través de fuerzas perpendiculares a las paredes del recipiente que lo contiene.



Un sistema hidráulico constituye un método relativamente simple de aplicar grandes fuerzas que se pueden regular y dirigir de la forma más conveniente.



Lo que hace importante a los sistemas hidráulicos es la facilidad de poder controlar el aumento y disminución de la fuerza aplicada, es por esto que son tan indispensables en el funcionamiento eficaz de una máquina.

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9. BIBLIOGRAFIA:   

Oliver X. y Agelet C (2000) dice: “Mecánica de medios continuos para ingenieros”, Ed. UPC, Barcelona, pág. 412-552. Mendoza Katherin (1998) dice: “Excavadoras hidráulicas”, Ed.Española, 2000, Madrid, pág. 45-70 Ritti, Tullia; Grewe, Klaus; Kessener, Paul (2007), dice: “Teoría de pascal” Ed .Futhy , Colombia , pág. 138-163 .



Duarte Agudelo Carlos A.(2004) dice: "Introducción a la Mecánica de Fluidos", Colombia - Bobota, Editorial FCUS, pág. 10 - 189 URL:http://www.buenastareas.com/ensayos/Brazo-Hidraulico/2613900.html



Cadavir R. Juan H.(2006) dice: "Hidráulica fundamentos de canales" ,Medellín,

Editorial

EAFIT

,pág.

URL:http://es.calameo.com/read/00052078971cafa678dc5 

URL:http://www.slideshare.net/jfk791021/brazo-hidraulico



URL:http://es.pdfcoke.com/doc/2858867/Brazo

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