BRAZO HIDRAULICO.pdf

BRAZO HIDRAULICO

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INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se En el presente trabajo se dará parte importante de como dará parte importante de como influye el mecanismo eninfluye el mecanismo en
un brazo robot hidráulico de cartón que es parte de la mecánica de los fluidos; suun brazo robot hidráulico de cartón que es parte de la mecánica de los fluidos; su
estudio es importante ya que nos posibilita analizar las leyes que rigen elestudio es importante ya que nos posibilita analizar las leyes que rigen el
movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de lasmovimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las
aguas.aguas.
También, mediante el cálculo matemático, el diseño de modelos que a pequeñaTambién, mediante el cálculo matemático, el diseño de modelos que a pequeña
escala y la experescala y la experimentación con ellos, es posible determinar las características deimentación con ellos, es posible determinar las características de
construcción que deben de tener presas, puertos, canales, tuberías y maquinasconstrucción que deben de tener presas, puertos, canales, tuberías y maquinas
hidráulicas como el gato y la prensa.hidráulicas como el gato y la prensa.
Se Se divide divide en en dos dos partes, partes, como como ya ya señalamos, señalamos, la la Hidrostática Hidrostática tiene tiene por por objetivoobjetivo
estudiar los líquidos en reposo, se fundamenta en leyes y principios como el deestudiar los líquidos en reposo, se fundamenta en leyes y principios como el de
 Arquímedes, Pascal y la paradoja hidrostática de  Arquímedes, Pascal y la paradoja hidrostática de Stevin, mismos que contribuyenStevin, mismos que contribuyen
a cuantificar las presiones ejercidas por los fluidos y al estudio de susa cuantificar las presiones ejercidas por los fluidos y al estudio de sus
características generales.características generales.
La Hidrodinámica estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. ParaLa Hidrodinámica estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para
ello considera, entre otras cosas: la velocidad, la presión, el flujo y el gasto líquido.ello considera, entre otras cosas: la velocidad, la presión, el flujo y el gasto líquido.
Y así mismo Y así mismo veremos cómo es veremos cómo es que funciona la energía hidráulica que es la que funciona la energía hidráulica que es la energíaenergía
obtenida de la obtenida de la energía cinética y energía cinética y potencial producida por potencial producida por el agua el agua y sus cory sus corrientes.rientes.

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MARCO TEÓRICOMARCO TEÓRICO
Un fluido es una sustancia que se deforma permanente y continuamente cuandoUn fluido es una sustancia que se deforma permanente y continuamente cuando
se le aplica un esfuerzo cortante. Todos los fluidos son compresibles (los cuerposse le aplica un esfuerzo cortante. Todos los fluidos son compresibles (los cuerpos
disminuyen de volumen al someterlos a una presión) en cierto grado. No obstante,disminuyen de volumen al someterlos a una presión) en cierto grado. No obstante,
los líquidos son mucho menos compresibles que los gases. Si consideramos quelos líquidos son mucho menos compresibles que los gases. Si consideramos que
la densidad del fluido permanece constante, la presión en el interior del fluidola densidad del fluido permanece constante, la presión en el interior del fluido
dependería únicamente de la profundidad.dependería únicamente de la profundidad.
En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que deEn esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de
acuerdo con la ecuación:acuerdo con la ecuación:
Si se aumenta la presión sobre la Si se aumenta la presión sobre la superficie libre, por ejemplo, la presión total en elsuperficie libre, por ejemplo, la presión total en el
fondo ha de aumentar en la misma medida, ya que el término ρgh no varía al nofondo ha de aumentar en la misma medida, ya que el término ρgh no varía al no
hacerlo la presión total. Principio de Pascal: “Una presión externa aplicada a unhacerlo la presión total. Principio de Pascal: “Una presión externa aplicada a un
fluido cfluido confinado se transmite uniformemente a través del volumen del líquido”.onfinado se transmite uniformemente a través del volumen del líquido”.  
De acuerdo con esta ley, si una fuerza de entrada (F1) actúa sobre un émbolo deDe acuerdo con esta ley, si una fuerza de entrada (F1) actúa sobre un émbolo de
área (A1), causará una fuerza de salida (F2) que actuará sobárea (A1), causará una fuerza de salida (F2) que actuará sobre un segundo émbolore un segundo émbolo
(A2). Con esto tenemos que la presión de entrada es igual a la presión de salida.(A2). Con esto tenemos que la presión de entrada es igual a la presión de salida.

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 Aplicación de presión  Aplicación de presión en jeringas: El len jeringas: El largo cilindro de la argo cilindro de la figura puede ser dividifigura puede ser dividido endo en
dos cilindros individuales del mismo diámetro y colocados a distancia uno de otrodos cilindros individuales del mismo diámetro y colocados a distancia uno de otro
conectados entre sí por una cañerconectados entre sí por una cañería. El mismo principio de transmisión de la presiónía. El mismo principio de transmisión de la presión
puede ser aplicado, y la presión desarrollada en el pistón B va a ser puede ser aplicado, y la presión desarrollada en el pistón B va a ser igual a la presiónigual a la presión
ejercida por el pistón A.ejercida por el pistón A.

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OBJETIVOOBJETIVO
Construir un brazo robot hidráulico de cartón mediante fluidos, utilizandoConstruir un brazo robot hidráulico de cartón mediante fluidos, utilizando
movimiento de rotación, presión hidrostática, energía cinética, tensiones, trabajo-movimiento de rotación, presión hidrostática, energía cinética, tensiones, trabajo-
energía y con ello observar su mecanismo.energía y con ello observar su mecanismo.  

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INVESTIGACIÓNINVESTIGACIÓN
Brazo Robot Hidráulico de CartónBrazo Robot Hidráulico de Cartón
¿QUÉ ES?¿QUÉ ES?
Este trabajo consiste en realiza o elaborar un modelo con el material queEste trabajo consiste en realiza o elaborar un modelo con el material que
eligiéramos eligiéramos más conveniente y más conveniente y principio con la principio con la que funcionaria que funcionaria aplicando losaplicando los
conocimientos que hemos obtenido de esta segunda unidad, el objetivo principalconocimientos que hemos obtenido de esta segunda unidad, el objetivo principal
de la prótesis es que pueda levantar un peso mínimo debido al material que estade la prótesis es que pueda levantar un peso mínimo debido al material que esta
hecho, que se pueda adaptar al cuerpo con facilidad, también tomando en cuentahecho, que se pueda adaptar al cuerpo con facilidad, también tomando en cuenta
que sea cómodo para la persona que la utilice.que sea cómodo para la persona que la utilice.
Otro punto importante es que tenga un mecanismo de activación práctico (fácil deOtro punto importante es que tenga un mecanismo de activación práctico (fácil de
entender o manejar).entender o manejar).
¿QUÉ FINALIDAD TIENE?¿QUÉ FINALIDAD TIENE?
El propósito principal consiste en que nosotros como equipo demostremos elEl propósito principal consiste en que nosotros como equipo demostremos el
mecanismo que presente este prototipo y desarrollemos habilidades de resolvermecanismo que presente este prototipo y desarrollemos habilidades de resolver
problemas que impliquen modificar ciertos procesos para darle solución y llegar aproblemas que impliquen modificar ciertos procesos para darle solución y llegar a
un resultado, para eso, es cuestión de perspectiva de cada quien, aprender aun resultado, para eso, es cuestión de perspectiva de cada quien, aprender a
trabajar en conjunto y apoyarnos de los conocimientos de personas contrabajar en conjunto y apoyarnos de los conocimientos de personas con
experiencias, ya que esta carrera eexperiencias, ya que esta carrera es una de las que son llamadas multidisciplinariass una de las que son llamadas multidisciplinarias
debido a que se apoya de otras ciencias para lograr su objetivos, retomando eldebido a que se apoya de otras ciencias para lograr su objetivos, retomando el
proyecto nosotros nos apoyamos de la física principalmente, ya que nuestro traproyecto nosotros nos apoyamos de la física principalmente, ya que nuestro trabajobajo
funciona con la hidráulica con la ley de pascal:funciona con la hidráulica con la ley de pascal:
Donde menciona que, en un sistema de pistones, la presión con un áreaDonde menciona que, en un sistema de pistones, la presión con un área
determinada que ejerce una fuerza debe de ser igual a una segunda presión condeterminada que ejerce una fuerza debe de ser igual a una segunda presión con
un área de diferente de la primera presión pero que produce la misma fuerza queun área de diferente de la primera presión pero que produce la misma fuerza que
la primera, esto funciona debido a que el agua no se puede comprimir.la primera, esto funciona debido a que el agua no se puede comprimir.
Con ese mecanismo podemos aplicarlo para distintas aplicaciones según sea elCon ese mecanismo podemos aplicarlo para distintas aplicaciones según sea el
caso o situación a la que le queramos dar solución.caso o situación a la que le queramos dar solución.

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 APLICACIONES EN LA VIDA DIARI APLICACIONES EN LA VIDA DIARIAA
Este principio o ley lo hemos aplicado a distintas situaciones de la vida,Este principio o ley lo hemos aplicado a distintas situaciones de la vida,
generalmente en actividades que se necesitan emplear fuerza, con ayuda de lageneralmente en actividades que se necesitan emplear fuerza, con ayuda de la
presión podemos levantar una gran cantidad de peso empleando una fuerzapresión podemos levantar una gran cantidad de peso empleando una fuerza
menor, algunos ejemplos más comunes es la presa hidráulica, los frenosmenor, algunos ejemplos más comunes es la presa hidráulica, los frenos
hidráulicos, los elevadores de carga y el gato hidráuhidráulicos, los elevadores de carga y el gato hidráulico.lico.
Estos aparatos aprovechan este principio al máximo.Estos aparatos aprovechan este principio al máximo.

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MATERIALESMATERIALES
Jeringas Jeringas de de 10 10 ml. ml. Palillos Palillos chinos chinos redondos redondos y y de de brocheta.brocheta.
Palitos Palitos de de Helado. Helado. Pinzas. Pinzas.
Cartón. Cartón. Bridas Bridas de de plástico.plástico.
 Alambre de 1 o 2 mm.  Alambre de 1 o 2 mm. Cuter. Cuter.

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Manguera Manguera flexible flexible para para acuario. acuario. Taladro.Taladro.
Silicona termofusible.Silicona termofusible.

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DESARROLLO DE LA PRÁCTICADESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1.- Recortamos las figuras de cartón.1.- Recortamos las figuras de cartón.
2.- Marcamos los puntos en el 2.- Marcamos los puntos en el cartón y los perforamos con ecartón y los perforamos con el taladro.l taladro.
3.- Pegamos con la pistola de silicón los pedazos de cartón.3.- Pegamos con la pistola de silicón los pedazos de cartón.

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4.- Armamos el brazo con las figuras recortadas.4.- Armamos el brazo con las figuras recortadas.
5.- Perforamos los émbolos de las jeringas.5.- Perforamos los émbolos de las jeringas.
6.- Colocamos las jeringas en el brazo y los sujetamos con las bridas de plástico.6.- Colocamos las jeringas en el brazo y los sujetamos con las bridas de plástico.

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7.- Recortamos los palitos de paleta y los pegamos para hacer las pinzas.7.- Recortamos los palitos de paleta y los pegamos para hacer las pinzas.
8.- Después cortamos el alambre 8.- Después cortamos el alambre y lo unimos con la jeringa que y lo unimos con la jeringa que hará el movimientohará el movimiento
de las pinzas.de las pinzas.
9.- Una vez armadas las pinzas lo unimos a nuestro brazo.9.- Una vez armadas las pinzas lo unimos a nuestro brazo.

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10.- Pegamos el brazo a la base.10.- Pegamos el brazo a la base.
11.- Por último, ponemos las jeringas que harán la aplicación de la presión hidráulica11.- Por último, ponemos las jeringas que harán la aplicación de la presión hidráulica
para que el brazo se pueda mover y así quedara terminado nuestro brazo hpara que el brazo se pueda mover y así quedara terminado nuestro brazo hidráulico.idráulico.

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ESPECIFICACIÓNESESPECIFICACIÓNES
El equipo consta de las siguientes características:El equipo consta de las siguientes características:
1.- Funciona por medio de jeringas con la hidráulica.1.- Funciona por medio de jeringas con la hidráulica.
2.- Puede levantar un peso menos de 500g.2.- Puede levantar un peso menos de 500g.
3.-Esta construido de papel cascaron, tubos PVC, mangueras, jeringas, selladores3.-Esta construido de papel cascaron, tubos PVC, mangueras, jeringas, selladores
de tubería.de tubería.
4.- No se necesita de una fuente de electricidad para que funcione más que agua.4.- No se necesita de una fuente de electricidad para que funcione más que agua.
Modo de uso:Modo de uso:
1.- Su función se debe gracias al principio de pascal, la hidráulica y mecánica de los1.- Su función se debe gracias al principio de pascal, la hidráulica y mecánica de los
fluidos.fluidos.

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CONCLUSIONESCONCLUSIONES
Nosotros como equipo optamos por realizar este prototipo de brazo robNosotros como equipo optamos por realizar este prototipo de brazo robot hidráulicoot hidráulico
de cartón para representar un mecanismo en las maquinas que hoy en día sede cartón para representar un mecanismo en las maquinas que hoy en día se
encuentran presentes en la vida diaria a su vez relacionar este modelo con lasencuentran presentes en la vida diaria a su vez relacionar este modelo con las
materias que se cursan durante la carrera de Ing. Mecánica, una de ella es lamaterias que se cursan durante la carrera de Ing. Mecánica, una de ella es la
principal de este trabajo que es Mecanismo, mecánica de fluidos etc.principal de este trabajo que es Mecanismo, mecánica de fluidos etc.
El movimiento se produce gracias a la fuerza de empuje de los émbolos, como seEl movimiento se produce gracias a la fuerza de empuje de los émbolos, como se
puede apreciar a simple vista es una aplicación fácil y divertida, si se compara conpuede apreciar a simple vista es una aplicación fácil y divertida, si se compara con
una máquina de construcción de la vida cotidiana se puede notar la estructura y launa máquina de construcción de la vida cotidiana se puede notar la estructura y la
similitud, por consiguiente apreciar sus aplicaciones y su funcionamiento tan sencillosimilitud, por consiguiente apreciar sus aplicaciones y su funcionamiento tan sencillo
pero útil.pero útil.
La energía hidráulica es la resultante del aprovechamiento de la energía cinética yLa energía hidráulica es la resultante del aprovechamiento de la energía cinética y
potencial del agua. Es posible cargar objetos pesados con poca fuepotencial del agua. Es posible cargar objetos pesados con poca fuerza, pero en esterza, pero en este
caso como se trata de un modelo simple debido a que no contamos con caso como se trata de un modelo simple debido a que no contamos con los recursoslos recursos
necesarios para elaborar uno que tenga la capacidad de levantar un objeto de grannecesarios para elaborar uno que tenga la capacidad de levantar un objeto de gran
peso. No se debe de obstruir el paso del fluido porque necesitara más fuerza elpeso. No se debe de obstruir el paso del fluido porque necesitara más fuerza el
embolo y como hemos de recalcar se trata de un modelo simple podría dañar parteembolo y como hemos de recalcar se trata de un modelo simple podría dañar parte
del material, esto también podría pasar en una maquina rdel material, esto también podría pasar en una maquina real. Entre más pesado seaeal. Entre más pesado sea
el objeto se necesitará empujar el embolo con más fuerza.el objeto se necesitará empujar el embolo con más fuerza.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://ecoinventos.com/como-construir-un-brazo-robot-hidraulico-de-carton/https://ecoinventos.com/como-construir-un-brazo-robot-hidraulico-de-carton/  
https://feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria18/F_E_IE%20Brazo_hidraulico.https://feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria18/F_E_IE%20Brazo_hidraulico.
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https://www.academia.edu/18695724/Brazo_hidraulicohttps://www.academia.edu/18695724/Brazo_hidraulico  
http://www.iesbotanico.org/archivos/elementos/148/PROYECTO%20COMPLETO.http://www.iesbotanico.org/archivos/elementos/148/PROYECTO%20COMPLETO.
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