Brazo mecánico a base de principios hidrostáticos

Introducción

El proyecto se basa en tres principios fundamentales que sirven para llevar a cabo un experimento con el cual se da a conocer el funcionamiento de un brazo hidráulico mediante un fluido que ocasiona un movimiento a tal objeto  

Para conocer mejor este proceso explicamos cómo funciona cada principio y en este funcionamiento.

El principio de pascal se lo utiliza en un fluido, en este principio ha sido necesario para llevar a cabo el movimiento mediante jeringas las cuales ejercen presión y hacen que este líquido recorra por todo el espacio y a cualquier dirección para que ejerza un claro desplazamiento

En otro caso se ejerce el principio de Bernoulli el cual nos enumera los siguientes aspectos fundamentales de este proyecto. La energía cinética nos refiere a la masa de tal fluido y su respectiva velocidad. La energía potencial en este caso afirma que el fluido ejerce mayor presión en canto tenga mayor altura. De esta manera conocemos que existe una suma de energías cinética y potencial en varios puntos del sistema lo cual hace que este proceso sea constante. 

Objetivos

Objetivo general:

Analizar el tema de la hidrostática mediante principios fundamentales basados en el funcionamiento de un brazo hidráulico.

Objetivos específicos:

·         Analizar los conceptos físicos que tiene el proyecto.

·         Dar a conocer que aplicaciones tiene la hidrostática.

·         Exponer los principios fundamentales que se utilizan en el proyecto. 

Marco teórico

   

 Fluido: 

Un fluido es todo cuerpo que tiene la propiedad de fluir, y carece de rigidez y elasticidad, y en consecuencia cede inmediatamente a cualquier fuerza tendente a alterar su forma y adoptando así la forma del recipiente que lo contiene. Los fluidos pueden ser líquidos o gases según la diferente intensidad de las fuerzas de cohesión existentes entre sus moléculas.

                

Presión:

Se le llama Presión, a la reacción inmediata que ejerce un cuerpo sobre otro en relación de peso o fuerza.

         

Viscosidad:

La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a las deformaciones graduales, la viscosidad le corresponde con el concepto informal de “espesor”. Por ejemplo, la miel es más viscosa que el agua 

La viscosidad es una propiedad física característica de los fluidos que se produce por colisiones entre partículas que van a distintas velocidades, provocando una resistencia a su movimiento.

 

        

 Densidad:

Es la característica propia de denso. Este adjetivo, a su vez, refiere a algo que dispone de una gran cantidad de masa en comparación a su volumen; que es tupido o macizo; que tiene un importante nivel de contenido o es muy profundo en una dimensión reducida; o que resulta indefinido y poco claro. En el ámbito de la química y de la física, la densidad es la magnitud que refleja el vínculo que existe entre la masa de un cuerpo y su volumen. 

           

Principio de pascal:

Hace referencia a la presión que ejerce un fluido que está en equilibrio y que no puede comprimirse, alojado en un envase cuyas paredes no se deforman, se transmite con idéntica intensidad en todos los puntos de dicho fluido y hacia cualquier dirección. La aplicación de esta ley puede observarse en diversos dispositivos que apelan a la energía hidráulica. De acuerdo a lo advertido por Pascal, el agua que ingresa a un recipiente con las características mencionadas, puede ser expulsada por cualquier agujero que tengan a la misma presión y velocidad.

                             

El Principio de Bernoulli:

El fluido hidráulico en un sistema contiene energía en dos formas: energía cinética en virtud del peso y de la velocidad y energía potencial en forma de presión. Daniel Bernoulli, un científico suizo demostró que, en un sistema con flujos constantes, la energía es transformada cada vez que se modifica el área transversal del tubo.

El principio de Bernoulli dice que la suma de energías potencial y cinética, en los varios puntos del sistema, es constante, si el flujo sea constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la velocidad también se modifica.

La energía cinética aumenta o disminuye. En tanto, la energía no puede ser creada ni tampoco destruida. Enseguida, el cambio en la energía cinética necesita ser compensado por la reducción o aumento de la presión.

         

            

Ecuación de la continuidad:

La conservación de la masa de fluido a través de dos secciones (sean A1 y A2) de un conducto o tubería establece que: la masa que entra es igual a la masa que sale.

Esta ecuación aplica a un solo fluido moviéndose a través de una tubería de secciones trasversales diferentes, las cuales presentaran variaciones en su velocidad.

              

  

Procedimiento: 

Se coloca una tabla de base para que pueda sostener todos los elementos que lo van a conformar, luego incrustamos una bolinera en la tabla para otorgarte un movimiento. En seguida se coloca un tornillo y una tuerca para seguir dándole forma.

A los extremos clocamos dos bases con una media de 20cm uniéndolas con alambres y trozos de madera, eso hace parte de la sección 1. Para sostener la siguiente sección de la estructura. 

La sección 2 está conformada por dos bases con una medida de 25cm, estas son más angostas que La anteriores y estas unidas también con alambre y trozos de madera para que sostenga la sección 3.

En la sección 3 se utiliza dos estructuras colgantes con una medida de 21cm y en la parte final 4 semiduras, dos inferiores y dos superiores con una medida de 10cm y 8cm respectivamente.

Se utilizan jeringas en todo el sistema para que mediante un fluido se dé movimiento a todo el procedimiento del proyecto.

Conclusiones

Debido a la aplicación de términos, principios y ecuaciones de la hidrostática se estudió, comprendió y logro observar el funcionamiento de un brazo mecánico, este brazo prácticamente es una herramienta que ha contribuido bastante al nivel industrial y la parte de construcción y demolición, los usos del brazo mecánico van desde la implementación en retroexcavadoras asta pinzas salvavidas las cuales emplean las unidades de rescate en prevención de desastres, todo esto por la aplicación de la hidrostática.

Las teorías tanto de pascal y Bernoulli y la aplicación de principios como el de continuidad han sido aplicados en todo tipo de actividad cotidiana que van desde el riego en los campos hasta la producción de movimiento en grandes industrias, en casa una de las aplicaciones del principio de pascal lo tenemos en los gatos hidráulicos ya que la aplicación de fuerza en una sección pequeña logra un incremento de está logrando levantar pesos muy grandes sin mayor esfuerzo. El principio de Bernoulli se utiliza en casa en los inodoros , ya que el principio enuncia la sumatoria de energías presentes en un sistema, entonces se tiene energía cinética debido al movimiento de agua, energía potencial porque el tanque está a una altura definida energía de presión porque obedece al principio de pascal, en la cual la presión es la misma en cada trayecto de la tubería en la cual se mueve, la ecuación de continuidad se observa cuando un observador que sostiene una manguera de la cual sale agua a nivel constante, reduce el área de salida con uno de sus dedos, en este caso la variación de velocidad, en fin la aplicación de la ecuaciones de la hidrostática son de mucha importancia en medida sean más utilizadas

Mediante el proyecto se interactuó con brazo mecánico el cual sirve para alcanzar y sostener cualquier objeto teniendo en cuenta variables de pero y forma, en este caso mediante el proyecto se interactuó con brazo mecánico el cual sirve para alcanzar y sostener cualquier objeto teniendo en cuenta variables de pero y forma, en este caso el brazo mecánico por estar construido de madera y ser sensible por su construcción, solo puede levantar cosas ligeras, para aplicaciones de brazo a nivel industrial, su construcción se realiza mediante diseño y referente a cómo y que función desempeñara, uno de los ejemplos más importantes de bazos mecánicos se debe a la implementación de la robótica en otros planetas para recoger muestras para un posterior estudio.

Brazo hidráulico finalizado: