MATERIAL PARA EL participante

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

MÉTODO DE PROYECTOS

DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE

SEMANA 11 - 14: REPARACION DE FRENOS TIPO TAMBOR

MÉTODO DE PROYECTOS DE ENSEÑANZA – APRENDIZAJE

Es un método que desarrolla un aprendizaje orientado al logro de competencias, busca incentivar en los participantes a utilizar sus saberes como una herramienta para resolver problemas y/o proponer mejoras dentro de su entorno, el aprendizaje mediante este método procura una mayor relevancia al participante como agente de su formación y desarrollo personal. Tiene entre otras, las siguientes características:

• Se desarrolla en situaciones reales.• Relevancia práctica.• Orientado a la participación activa de los aprendices.• Aprendizaje holístico.• Orientado al producto/servicio.

Para el logro de estas características se organiza el diseño curricular en forma de proyectos de enseñanza aprendizaje. Aprendizaje que permita a los participantes una actuación plena en el puesto de trabajo, el facilitador debe organizar un ambiente donde los participantes estén:

• Haciendo preguntas.• Debatiendo ideas.• Diseñando planes/experiencias.• Recolectando, analizando datos.• Estableciendo conclusiones.• Comunicando ideas, descubriendo otras.• Creando circunstancias, productos, servicios.• Aplicando y buscando conocimientos relacionados.

La determinación de los contenidos responden a la pregunta ¿Qué se aprende?, y constituyen la base de actividades de aprendizaje. Considerar tres pautas básicas para formular contenidos.

• Determinación de conocimientos necesarios para la ejecución de los proyectos (temas).• Recopilación de información bibliográfica (fuentes de información actualizadas) para

documentar los conocimientos seleccionados.• Secuenciar y estructurar los contenidos.

Esto implica, como cuestión fundamental, el plantear un tratamiento interdisciplinario globalizado de los contenidos.

CONCEPTOS GENERALES

FORMACIÓN PROFESIONAL BASADA EN COMPETENCIAS

MÓDULO ESTÁNDARES DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOSAFINAMIENTO Y LABORATORIO DIESEL

PZA CANT DENOMINACIÓN NORMAS / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES

CARRERA: MECANICO DE AUTOMOTORES DIESEL CÓDIGO DEL PROYECTO:

TIEMPO: 20 horas Nº PAG:

ESCALA: 1:100 FECHA:

1. HOJA DE PROYECTO

2. FORMACIÓN PROFESIONAL BASADA EN COMPETENCIASDescripción del proyecto planteado en término de problema

Se ha acercado a las instalaciones de SENATI el propietario de un vehículo TOYOTA DINA 400 cuyo característica es que posee frenos hidráulicos tipo tambor en las cuatro ruedas cuyo sistema presenta la siguiente falla. El freno es muy largo incluso pareciera que no funciona, a si mismo al revisar el deposito de frenos de liquido baja su nivel. Dicho propietario espera y confía que resolvamos la falla presentada

2.1 POSIBLES ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN:

FALLAS CAÑERIAS AGUJERIADAS FALLA EN LA BOMBA MAESTRA AIRE EN EL SISTEMA

SOLUCION REPARAR JUEGO DE CAÑERIAS REPARAR BOMBA MAESTRA PURGAR EL SISTEMA

CARRERA : MECANICO DE AUTOMOTORES DIESEL CÓDIGO DEL PROYECTO:

TIEMPO Nº PAG:

FECHA:

Carrera: MECANICO DE AUTOMOTORES DIESEL

Módulo Ocupacional: MECANICO REPARADOR DE SUSPENSIÓN, DIRECCION Y NEUMATICOS

Módulo Formativo: REPARACION DE FRENOS HIDRAULICOS Y DE AIRE COMPRIMIDO

Proyecto: REPARAR FRENOS TIPO ZAPATA Y TAMBOR

Duración: 20 HORAS

COMPETENCIA GENERAL

- Capacidad de realizar el mantenimiento, reparar del sistema de frenos tipo tambor, mejorando los métodos de diagnóstico, aplicando normas de seguridad, salud ocupacional y cuidado del Ambiente e integrándose en trabajo en equipo.

ESTRUCTURA DE LA COMPETENCIA:

COMPETENCIA TÉCNICA

- Capacidad de diagnosticar fallas del freno tipo zapata y tambor- Capacidad de instalar dar mantenimiento a los frenos- Capacidad de reparar el sistema de frenos tipo zapata y tambor

COMPETENCIA METÓDICA

-Capacidad de mejorar los métodos de verificación y diagnóstico de los diferentes sistemas de frenos tambor.Capacidad de análisis de trabajo Capacidad de OrganizaciónCapacidad de control

COMPETENCIA PERSONAL / SOCIAL

- Capacidad de trabajo en equipo e involucramiento a la normatividad técnica, deProtección ambiental y cuidado de la salud ocupacional.- Capacidad de reconocer y aplicar normas sobre responsabilidad social de las empresas y el cuidado medio ambiental en emisiones de gases contaminantes

3. DISEÑO CURRICULAR POR PROYECTOS

3.1. DEFINICIÓN DE COMPETENCIAS

3.2. Objetivos:

Al culminar la sesión y/o proyecto el aprendiz estará en la capacidad de analizar la importancia del sistema de frenos Tipo zapata y tambor, de diagnosticar y corregir las fallas de acuerdo a un proceso operacional establecido Y especificaciones técnicas del fabricante.El aprendiz estará en capacidad de poder reparar las fallas y hacer los mantenimientos adecuados al sistema

3.3 Contenido sintético a desarrollar:

T.E: FUNDAMENTOS DEL SISTEMA DE FRENOS HIDRAULICOS; TIPOS Y COMPONENTES DEL FRENO ZAPATA – TAMBOR FALLAS Y SOLUCIONES

M.A: CALCULO DE FUERZA DE APRIETE; CALCULO DE FUERZA PERIFERICA ; CALCULO DE DESACELERACION DISTANCIA DE FRENADO Y DISTACIA HASTA EL PAROCC.BB: LA LEY DE LA PALANCA; CALCULO DE PRESIÓN DE LIQUIDO

DT: ESQUEMA DE CIRCUITO DE LOS FRENOS HIDRAULICOS TIPO ZAPATA Y TAMBORSHIA: PRECAUCIONES EN EL USO DE LIQUIDOS DE FRENOS TRATAMIENTOS DE FLUIDOS DE FRENOS USADOS PRECAUCIONES EN EL USO DE GATAS Y CABALLETES

3.4. CUESTIONARIO GUIA

Durante la investigación de estudio debes obtener las respuestas a las siguientes interrogantes:

Nº PREGUNTAS3.4.1. ¿QUÉ ES PRESIÓN Y CUALES SON SUS UNIDADES?

3.4.2. ¿QUÉ ES CINEMÁTICA Y CUALES SON SUS APLICACIONES CON EL SISTEMA DE FRENOS?

3.4.3. ¿CUÁL ES LA MISIÓN Y QUE PARTE LO INTEGRA EL SISTEMA DE FRENOS HIDRÁULICAS?

3.4.4. ¿CUÁLES SON LOS TIPOS Y COMPONENTES DEL FRENO HIDRÁULICOS TIPO ZAPATA-TAMBOR?

3.4.5. ¿QUÉ FUERZAS APLICAN (BALATAS) ZAPATAS AL ENTRAR CONTACTO CON EL TAMBOR?

3.4.6. REALIZAR UN CUADRO DE FALLAS MÁS FRECUENTES Y SUS CAUSAS.

3.4.7. ¿QUÉ PRECAUCIONES DEBEMOS DE TENER EN EL USO DE GATAS Y CABALLETES?

3.4.8. ¿QUÉ PRECAUCIONES DEBEMOS DE TENER CON EL USO DE LÍQUIDOS DE FRENO?

3.4.9. ¿QUÉ PRECAUCIONES DEBEMOS DE TENER AL REALIZAR LAS LIMPIEZAS EN LAS ZAPATAS?

3.4.10. ¿Defina el concepto de la ley de la palanca y ley de pascal?3.4.11. Realice el esquema del sistema de frenos3.4.12.

3.5. BIBLIOGRAFÍA

Nº BIBLIOGRAFÍA – SITIOS WEB3.5.1.3.5.2.3.5.3.3.5.4.3.5.5.

MÉTODO DE PROYECTOS DE ENSEÑANZA – APRENDIZAJE

PROCESO DE EJECUCIÓN

DIBUJOS / ESQUEMAS OPERACIONES /PASOS – SUBPASOS / SEGURIDAD / MEDIO AMBIENTE / NORMAS

-ESTANDARES

5. HOJA DE PLANIFICACIÓN

MÉTODO DE PROYECTOS DE ENSEÑANZA – APRENDIZAJE

PROCESO DE EJECUCIÓN

DIBUJOS / ESQUEMAS OPERACIONES /PASOS – SUBPASOS / SEGURIDAD / MEDIO AMBIENTE / NORMAS

-ESTANDARES

5. HOJA DE PLANIFICACIÓN

1. ¿QUÉ ES PRESIÓN Y CUALES SON SUS UNIDADES?Se denomina presión a la magnitud que mide la fuerza que se ejerce por unidad de superficie. La presión se mide con manómetros o barómetros, según el caso.

Sistema internacional de unidades

• Gigapascal (GPa), 109 Pa• Megapascal (MPa), 106 Pa• Kilopascal (kPa), 103 Pa• Pascal (Pa), unidad derivada de presión del SI, equivalente a un newton

por metro cuadrado ortogonal a la fuerza.

Sistema cegesimal

• Baria

Sistema técnico gravitatorio

• Kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm2)• Gramo-fuerza por centímetro cuadrado (gf/cm2)• Kilogramo-fuerza por decímetro cuadrado (kgf/dm2)

Sistema técnico de unidades

• Metro de columna de agua (mc.a.), unidad de presión básica de este sistema

• Centímetro columna de agua• Milímetro columna de agua (mm.c.d.a.)

Sistema inglés

• KSI = 1000 PSI• PSI , unidad de presión básica de este sistema.• Libra fuerza por pulgada cuadrada (lbf/in2)

Sistema técnico inglés

• Pie columna de agua: un pie columna de agua es equivalente a 0,433 (lbf/ft2), 2,989 kilo pascals (kPa), 29,89 milibars (mb) o 0,882 (pulgadas de Hg)

• Pulgada columna de agua

Otros sistemas de unidades

• Atmósfera (atm) = 101325 Pa = 1013,25 mbar = 760 mmHg• Milímetro de mercurio (mmHg) = Torricelli (Torr)• Pulgadas de mercurio (pulgadas Hg)• Bar

2. ¿QUÉ ES CINEMÁTICA Y CUALES SON SUS APLICACIONES CON EL SISTEMA DE FRENOS?La cinemática (del griego κινεω, kineo, movimiento) es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento (cambios de posición) de los cuerpos, sin tomar en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. La aceleración es el ritmo con que cambia su rapidez (módulo de la velocidad). La rapidez y la aceleración son las dos principales cantidades que describen cómo cambia su posición en función del tiempo.

3. ¿CUÁL ES LA MISIÓN Y QUE PARTE LO INTEGRA EL SISTEMA DE FRENOS HIDRÁULICAS?

Los frenos hidráulicos son una aplicación del principio de Pascal: ejercemos una fuerza con el pie en un émbolo pequeño, el fluido la transmite y, según la relación entre las secciones de los émbolos, la amplifica. También cambia la dirección y el sentido la fuerza aplicada.

4. ¿CUÁLES SON LOS TIPOS Y COMPONENTES DEL FRENO HIDRÁULICOS TIPO ZAPATA-TAMBOR?

Frenos de tamborEste tipo de freno esta constituido por un tambor, que es el elemento móvil, montado sobre el buje de la rueda por medio de unos tornillos o espárragos y tuercas, del cual recibe movimiento, y un plato de freno, elemento fijo sujeto al puente o la mangueta. En este plato van instalados los elementos de fricción, llamados ferodos, y los mecanismos de accionamiento para el desplazamiento de las zapatas.

Tambor El tambor es la pieza que constituye la parte giratoria del freno y que recibe la casi totalidad del calor desarrollado en el frenado.Se fabrica en fundición gris perlitica con grafito esferoidal, material que se ha impuesto por su elevada resistencia al desgaste y menor costo de fabricación y que absorbe bien el calor producido por el rozamiento en el frenado. Cabe destacar también, para ciertas aplicaciones, las fundiciones aleadas, de gran dureza y capaces de soportar cargas térmicas muy elevadas.

El tambor va torneado interior y exteriormente para obtener un equilibrado dinámico del mismo, con un mecanizado fino en su zona interior o de fricción para facilitar el acoplamiento con los ferodos sin que se produzcan agarrotamientos. En la zona central lleva practicados unos taladros donde se acoplan los espárragos de sujeción a la rueda y otros orificios que sirven de guía para el centrado de la rueda al buje.El diámetro de los tambores, según las características del vehículo, esta normalizado según la norma UNE 26 019.

Plato de frenoEl plato de freno esta constituido por un plato portafrenos o soporte de chapa embutida y troquelada, sobre el que se monta el bombín o bombines de accionamiento hidráulico y las zapatas de freno y demás elementos de fijación y regulación.Las zapatas se unen por un extremo al bombín y por el otro a un soporte fijo o regulable; a su vez, se mantienen unidas al plato por medio de un sistema elástico de pasador y muelle, que permite un desplazamiento de aproximación al tambor y las mantiene fijas en su desplazamiento axial. El muelle, que une

las dos zapatas, permite el retroceso de las mismas a su posición de reposo cuando cesa la fuerza de desplazamiento efectuada por el bombín.

Forma y características de las zapatasLas zapatas de freno están formadas por dos chapas de acero soldadas en forma de media luna y recubiertas un su zona exterior por los ferodos o forros de freno, que son los encargados de efectuar el frenado por fricción con el tambor.Los forros de freno se unen a la zapata metálica por medio de remaches embutidos en el material hasta los 3/4 de espesor del foro para que no rocen con el tambor, o bien pegados con colas de contacto. El encolado favorece la amortiguación de vibraciones y, como consecuencia, disminuyen los ruidos que éstas ocasionan durante el frenado.

Tipos de freno de tambor

Según la forma de acoplamiento de las zapatas al tambor para ejercer el frenado, los frenos de tambor se clasifican en los siguientes tipos:

Freno de tambor Simplex

En este tipo de freno las zapatas van montadas en el plato, fijas por un lado al soporte de articulación y accionadas por medio de un solo bombín de doble pistón. Este tipo de frenos de tambor es de los mas utilizados sobre todo en las ruedas traseras.

Con esta disposición, durante el frenado, una de las zapatas llamada primaria se apoya sobre el tambor en contra del giro del mismo y efectúa una fuerte presión sobre la superficie del tambor. La otra zapata, llamada zapata secundaria, que apoya a favor del giro de la rueda, tiende a ser rechazada por efecto del giro del tambor, lo que hace que la presión de frenado en esta zapata sea inferior a la primaria.

Invirtiendo el sentido de giro, se produce el fenómeno contrario: la zapata primaria se convierte en secundaria y la secundaria en primaria.

Este tipo de freno de tambor se caracteriza por no ser el mas eficaz a la hora de frenar, debido a que las zapatas no apoyan en toda su superficie sobre el tambor, pero destaca por su estabilidad en el coeficiente de rozamiento, es decir, la temperatura que alcanza los frenos en su funcionamiento le afectan menos que a los otros frenos de tambor

Freno de tambor Duplex

En este freno, y con el fin de obtener una mayor fuerza de frenado, se disponen las zapatas en forma que ambas resulten primarias. Para ello se acopla un doble bombín de pistón único e independiente para cada zapata, los cuales reparten por igual las presiones en ambos lados del tambor.Estos frenos provistos de bastidores con efecto unilateral son muy eficaces pero sensibles a las variaciones del coeficiente de rozamiento. Presentan la ventaja de que, con su empleo, no se ponen de manifiesto reacciones sobre los rodamientos del buje.

Freno de tambor Twinplex

Este tipo de freno de tambor es muy similar al Duplex salvo que los puntos de apoyo de las zapatas en vez de ir fijos se montan flotantes. En este freno las dos zapatas son secundarias, pero por un sistema de articulaciones, trabajando en posición flotante, se acoplan al tambor en toda su superficie, evitando el acuñamiento y ejerciendo una presión uniforme sobre el tambor. En un sentido de giro las dos zapatas actuarían como zapatas primarias y en el otro sentido como zapatas secundarias.

Freno de tambor Duo-servo

Está constituido por dos zapatas primarias en serie, con lo cual se aumenta el efecto de autobloqueo. En este freno, una zapata empuja a la otra mediante una biela de acoplamiento. Es un freno altamente eficaz, pero muy sensible a las variaciones del coeficiente de rozamiento. Se consiguen esfuerzos más elevados de frenado y las zapatas ejercen en cada sentido de giro igual esfuerzo. Este tipo de freno se emplea mucho en frenos americanos.

Bombines o cilindros de freno de tamborEstos elementos son los encargados de efectuar el desplazamiento lateral de las zapatas para el frenado del tambor.Según la finalidad que tienen que cumplir y la clase de freno empleado, se construyen tres tipos principales de bombines:

• Bombín de doble pistón: está formado por un cilindro (1) con los taladros (8) de amarre al plato portafrenos. En su interior van alojados los pistones (2) en oposición, sobre los que van roscados los tornillos (3) para el apoyo de las zapatas. Las cazoletas de goma (4) hacen de retén para mantener estanco el interior del cilindro y los pistones se mantienen separados por la acción del muelle (5) centrado sobre las dos cazoletas retén (4).Por el orificio (A), donde se rosca el latiguillo de freno, tiene lugar la entrada de liquido a presión procedente de las canalizaciones del circuito; en el orificio (B) se monta el purgador (6) que sirve para extraer el aire de las canalizaciones. El conjunto va cerrado con los guardapolvos (7), que evitan la entrada de polvo y suciedad al interior del cilindro.

• Bombín de émbolo único: su constitución y funcionamiento es parecido al anterior, lleva un solo émbolo y se utiliza en los sistemas en que las dos zapatas son primarias.

• Bombín de cilindros escalonado: también llamado "bombín diferencial" este modelo tiene dos pistones o émbolos de diámetros diferentes. El pistón mas pequeño empujaría a la zapata primaria (la que mas frena) y el de mas diámetro empujaría a la zapata secundaria (la que menos frena).

5. ¿QUÉ FUERZAS APLICAN (BALATAS) ZAPATAS AL ENTRAR CONTACTO CON EL TAMBOR?

Definición de Frenos: conjunto de órganos que intervienen en el frenado y que tienen por funciónDisminuir o anular progresivamente la velocidad de un vehículo, estabilizar esta velocidad o mantener el vehículo inmóvil si se encuentra detenido.

Todo dispositivo de frenado funciona por la aplicación de un esfuerzo ejercido a expensas de una fuente de energía. El dispositivo de frenado se compone de un mando, de una transmisión y del freno propiamente dicho.Mando: órgano o mecanismo cuyo funcionamiento provoca la puesta en acción del dispositivo de frenado; suministra a la transmisión la energía necesaria para frenar o controlar esta energía.El mando puede ser accionado:

Por el conductor; mediante el pedal o a mano. Sin intervención directa del conductor. Por inercia: acoplamiento entre remolque y el vehículo tractor. Por gravedad: abatiendo la lanza de un remolque. Por tracción: tensión de un cable entre un remolque y el vehículo tractor.

6. REALIZAR UN CUADRO DE FALLAS MÁS FRECUENTES Y SUS CAUSAS.

Aire en el sistema Cañerías rotas Zapatas desgastadas Bombín malogrado Frenos desregulados

7. ¿QUÉ PRECAUCIONES DEBEMOS DE TENER EN EL USO DE GATAS Y CABALLETES?

• Revisar antes de usarlo• Utilizar una caballeta adecuado para cada tipo de

vehículo, dependiendo del peso que pueda soportar8. ¿QUÉ PRECAUCIONES DEBEMOS DE TENER CON EL

USO DE LÍQUIDOS DE FRENO?

• PRIMEROS AUXILIOS. En caso de contacto con los ojos, lave profusamente los ojos con bastante agua. Si se presenta un contacto excesivo con la piel, lave profusamente con jabón y agua. Retire la ropa contaminada y lávela antes de reutilizarla. Busque atención médica si se presenta o persiste irritación. Si se inhalan neblinas, retire a la persona hacia el aire fresco. Si se ingiere y la persona está consciente, suminístrele agua, pero no induzca el vómito. La aspiración del fluido puede causar lesiones graves de los pulmones. Obtenga atención médica de inmediato.

• INCENDIO. El producto no es inflamable. El producto soportará la combustión y se quemará cuando se precalienta para su ignición. Utilice químico seco, espuma o dióxido de carbono. El agua únicamente se debe utilizar como agente de enfriamiento. Puede producir emisiones tóxicas en un incendio grande. Los bomberos deben utilizar trajes de protección ignífugos y aparatos de respiración auto-contenidos. Almacenar a las temperaturas mínimas posibles.

• DERRAMES Y FUGAS. Contener el derrame de ser posible, utilizando las precauciones descritas en el MSDS. Utilice un

absorbente inerte para cubrir y retirar el material derramado, y lave el área contaminada con detergente y agua. Evite el ingreso en alcantarillas, drenajes y cauces de agua. Verifique las normas gubernamentales y de las autoridades locales para la disposición aprobada de este material.

9. ¿QUÉ PRECAUCIONES DEBEMOS DE TENER AL REALIZAR LAS LIMPIEZAS EN LAS ZAPATAS?

• Nunca sopletear• Usar respiradores• Limpiar con una brocha el polvo• No derramar en superficies pintadas por ejm: carrocería

10. ¿Defina el concepto de la ley de la palanca y ley de pascal?

Ley de la palanca

La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.

Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.

Fuerzas actuantes

Sobre la barra rígida que constituye una palanca actúan tres fuerzas:

• La potencia; P: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.

• La resistencia; R: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.

• La fuerza de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.

• Brazo de potencia; Bp: la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.

• Brazo de resistencia; Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.

Ley de la palanca

En física, la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:

Ley de la palanca: Potencia por su brazo es igual a resistencia por el suyo.

Siendo F la potencia, R la resistencia, y Bf y Br las distancias medidas desde el fulcro hasta los puntos de aplicación de F y R respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.

Si en cambio una palanca se encuentra rotando aceleradamente, como en el caso de una catapulta, para establecer la relación entre las fuerzas y las masas actuantes deberá considerarse la dinámica del movimiento en base a los principios de conservación de cantidad de movimiento y momento angular.

Tipos de palanca

Las palancas se dividen en tres géneros, también llamados órdenes o clases, dependiendo de la posición relativa de los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo). El principio de la

palanca es válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la forma de uso de cada uno cambian considerablemente.

Palanca de primera clase

En la palanca de primera clase, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto suceda, el brazo de potencia Bp ha de ser mayor que el brazo de resistencia Br.

Cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto, o la distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia, de manera que Bp sea menor que Br.

Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de palancas de primer género, como el conjunto tríceps braquial - codo - antebrazo.

Palanca de segunda clase

En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.

Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, los remos y el cascanueces.

El punto de apoyo de los remos se encuentra en el agua.

Palanca de tercera clase

En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante; y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.

Ejemplos de este tipo de palanca son el quita grapas y la pinza de cejas; y en el cuerpo humano, el conjunto codo - bíceps braquial - antebrazo, y la articulación temporomandibular.

Ley 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: la presión ejercida por 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.1

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 ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos y en los frenos hidráulicos.

Aplicaciones del principio

El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación:

Donde:

, presión total a la profundidad., presión sobre la superficie libre del fluido.

, densidad del fluido., aceleración de la gravedad., Altura, medida en Metros.

La presión se define como la fuerza ejercida sobre unidad de área p = F/A. De este modo obtenemos la ecuación: F1/A1 = F2/A2, entendiéndose a F1 como la fuerza en el primer pistón y A1 como el área de este último. Realizando despejes sobre esta ecuación básica podemos obtener los resultados deseados en la resolución de un problema de física de este orden.

Si se aumenta la presión sobre la superficie libre, por ejemplo, la presión total en el fondo ha de aumentar en la misma medida, ya que el término ρgh no varía al no hacerlo la presión total. Si el fluido no fuera incompresible, su densidad respondería a los cambios de presión y el principio de Pascal no podría cumplirse. Por otra parte, si las paredes del recipiente no fuesen indeformables, las variaciones en la presión en el seno del líquido no podrían transmitirse siguiendo este principio.

Prensa hidráulica

La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite amplificar la intensidad de las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores, prensas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos de maquinaria industrial

La prensa hidráulica constituye la aplicación fundamental del principio de Pascal y también un dispositivo que permite entender mejor su significado. Consiste, en esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo interior está completamente lleno de un líquido que puede ser agua o aceite. Dos émbolos de secciones diferentes se ajustan, respectivamente, en cada uno de los dos cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido. Cuando sobre el émbolo de menor sección S1 se ejerce una fuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido en contacto con él se transmite íntegramente y de forma casi instantánea a todo el resto del líquido. Por el principio de Pascal esta presión será igual a la presión p2 que ejerce el fluido en la sección S2, es decir:

con lo que las fuerzas serán, siendo, S1 < S2 :

11. Realice el esquema del sistema de frenos