ROBOT HIDRÁULICO

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Se agradece el apoyo en compartir su trabajo de ciencias, a los siguientes estudiantes:

·         Bobadilla Avelino , Freddy Williams

·         Sarmiento Ramos , Percy Isidro

·         Gámez Solano , Kevin

·         Enriquez Lopez, Jean Pool 

Chimbote, Noviembre 2015

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INTRODUCCIÓN

En el siguiente proyecto trataremos de informarles acerca de un tema muy importante que hoy en día se utiliza con frecuencia en el campo de la ingeniería industrial y mecánica, el principio de pascal y algunas de sus aplicaciones.

El principio de pascal hace referencia a que 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. Además es la clave del funcionamiento de las prensas hidráulicas, un tipo de máquina se toma como base para la creación de frenos, elevadores y otros dispositivos que se utilizan en las industrias.

En este informe demostraremos mediante el experimento realizado el principio de pascal y su funcionamiento, así como también la influencia hidrostática en diferentes campos de la mecánica.

A continuación solo trataremos de darles a conocer lo más importante de este proyecto, en resumen solo lo que se puede utilizar como información para detallarlo en su conocimiento, si bien sabemos que este tema es muy indispensable para nosotros como ingenieros mecánicos ya que es muy beneficioso en el uso de la industria mecánica y que últimamente ha tenido mayor importancia y dedicación por las diferentes empresas a cargo de realizar estos mecanismos que ayudan a que mediante el principio de pascal se puedan construir maquinas que mediante sistemas hidráulicos y con una fuerza menor puedan levantar grandes objetos.

También se presenta el desarrollo del proyecto paso a paso así como los materiales para elaborarlo y el respectivo funcionamiento.

OBJETIVOS

  ü   OBJETIVOS GENERALES:

- Construcción y operación de un robot casero construido/elaborado mediante un sistema    hidráulico.
 Este proyecto pretende demostrar más dinámicamente con elementos de poco valor el      funcionamiento de la teoría de pascal, un robot hecho con material reciclado como cajas  vacías, jeringas, etc.

ü OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Demostraremos que en el robot hidráulico, en los brazos que tiene se aplica el mismo  proceso de la prensa hidráulica ya que esta levanta grandes masas con pequeña fuerzas.

FUNDAMENTO TEÓRICO

BLAISE PASCAL:

El distinguido matemático, físico, filósofo y escritor francés Blaise Pascal nació el 19 de junio de 1623 en Clermont-Ferrand, Auvernia, entonces una pequeña población de 9,000 habitantes. Su padre, Etienne Pascal, magistrado y presidente de la Corte de Auvernia, se dedicaba a juzgar los pleitos en materia de impuestos. Era un hombre educado y culto, considerado un intelectual. En particular, dominaba las Matemáticas.

Etienne Pascal decidió no mandar a su hijo a la escuela sino educarlo él mismo de una manera que podríamos llamar “liberal”. Le enseñó Gramática, latín y español, según un método original. El niño era extraordinariamente precoz; tenía una mente brillante, aunque también un físico débil y enfermizo.

 

Su primera hazaña espectacular fue demostrar por su iniciativa y sin la sugestión de ningún libro que la suma de los ángulos de un triángulo es igual a dos ángulos rectos. Esto lo alentó a continuar con sus investigaciones.
A los 18 años, el joven Blaise, que tenía ya fama de prodigio matemático, inventó y construyó, para ayudar a su padre en sus cálculos aritméticos, la primera máquina sumadora de la historia, precursora de las calculadoras.

Pascal seguía intelectualmente muy activo, pese a que todo su aparato digestivo funcionaba mal, continuaron sus jaquecas y además sufrió parálisis temporales de las piernas.

Estudiando las obras de Evangelista Torricelli sobre la presión atmosférica, reprodujo sus experimentos sobre el vacío y verificó sus conclusiones acerca del efecto de la presión atmosférica sobre el equilibrio de los líquidos.

Estudios posteriores lo llevaron a inventar la prensa hidráulica y la jeringa, así como a descubrir la Ley de Pascal “La presión ejercida sobre un líquido se transmite por igual en todas las direcciones.” El principio se usa en dispositivos que multiplican una fuerza aplicada y la transmiten a un punto de aplicación, como el gato hidráulico y los frenos hidráulicos.

En la creación que hizo junto con Fermat de la teoría matemática de la probabilidad, Pascal descubrió un nuevo mundo al plantear y resolver un problema importante, el de llevar al puro azar, que superficialmente parece no obedecer a leyes, al dominio y la ley del orden, de la regularidad.

El 19 de agosto de 1662, su infortunada existencia terminó entre terribles dolores y convulsiones, víctima de un tumor maligno en el estómago que luego se propagó al cerebro.

Murió a la edad de 39 años, después de recibir en un éxtasis de alegría el Sacramento de la Extremaunción. En honor a su legado, su nombre fue utilizado para la unidad de presión Pascal es definida como la que ejerce una fuerza de 1 Newton sobre una superficie de 1 metro cuadrado y su símbolo es Pa.

PRECURSOR DE LA PRENSA HIDRÁULICA:

Joseph Bramah (13-Abril-1748 – 9-Diciembre-1814), nacido Stainborough Lane Farm Wentworth, Yorkshire, Inglaterra. Fue un inventor y cerrajero. Él es mejor conocido por haber inventado la prensa hidráulica. Junto con William George Armstrong, puede ser considerado uno de los dos padres de la ingeniería hidráulica.

La prensa hidráulica depende del principio de Pascal, que la presión a lo largo de un sistema cerrado es constante. La prensa tiene dos cilindros y pistones de diferentes zonas de la sección transversal. Si se ejerce una fuerza sobre el pistón más pequeño, esto se traduzca en un mayor vigor en la más grande del pistón. La diferencia de las dos fuerzas será proporcional a la diferencia en el área de los dos pistones.

Joseph Bramah, utilizó el descubrimiento de Pascal para fabricar una prensa hidráulica.

oSi una pequeña fuerza, actúa sobre un área pequeña, ésta creará una fuerza proporcionalmente mas grande sobre una superficie mayor.

ü Propagación de la presión

ü Multiplicación de la fuerza

ü Multiplicación de la presión

ü Multiplicación de la distancia

1.    PRINCIPIO DE PASCAL:

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: “el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo”. Es decir que si en el interior de un líquido se origina una presión, estas se transmiten con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. En el sistema internacional, la unidad de presión es 1 Pascal (Pa), que se define como la fuerza ejercida por 1 newton sobre la superficie de 1 metro cuadrado.

“La presión existente en un líquido confinado (encerrado) actúa igualmente en todas direcciones, y lo hace formando ángulos rectos con la superficie del recipiente".

2.    PRESION HIDROSTATICA:

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión.

La presión hidrostática (P) puede ser calculada a partir de la multiplicación de la gravedad (g), la densidad (d) del líquido y la profundidad (h). En ecuación: P = d . g. h.

ROBOT HIDRAULICO:

Los robots son máquinas que pueden programarse para llevar a cabo cualquier tarea, particularmente las peligrosas o lejanas. Mientras que la mayor parte de los robots operan a partir de electricidad y programados por computadoras, algunos utilizan sistemas hidráulicos. Éstos generan movimiento, y un robot a jeringuillas utiliza el líquido en ellas para mover sus partes. No puedes programar un robot a jeringuilla como programarías uno industrial, pero puedes hacer que mueva objetos a distancia.