“Año de la Inversion para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SAN LUIS GONZAGA”

FACULTAD: INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

DISEÑO DE UNA PALA HIDRAULICACURSO : MECANICA DE FLUIDOS I

DOCENTE : ING. RULLMAN FRANCO LINARES

ESTUDIANTES : BENDEZU MORAN KENETH

MANSILLA LUCAS, DEYBI

VENTURA FLORES, JHON

VALLE AQUIJE, JOSE

CICLO : V

TURNO : MAÑANA

ICA – 2013.

INTRODUCCION

Desde la EVOLUCION, el hombre ha estado empeñado en multiplicar su fuerza física.

Inicialmente se asoció con otros para aplicar cada uno su fuerza individual a un solo

objeto.

La invención de objetos y ahora llamadas maquinas se único desde hace mucho tiempo

con la creación de la rueda y más; hasta llegar a la edad media donde se llega a usar

fuentes de energía como la hidráulica y la eólica las cuales fueron las bases para la

revolución industrial que se dio entre los siglos XIII Y XIX

En el siglo XVII, en Francia, el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó una

investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido

contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones.

Gracias a este principio se pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras

relativamente pequeñas. Uno de los aparatos más comunes para alcanzar lo

anteriormente mencionado es la prensa hidráulica.

La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se encarga del 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 etimología.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

La pala hidráulica con jeringas pretende demostrar más dinámicamente con

elementos de poco valor el funcionamiento del principio de pascal

Por medio de este principio se podrá comprobar como el brazo hidráulico levantara

un objeto, con un mínimo de fuerza.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Utilizar materiales de poco valor para la elaboración de la pala hidráulica con jeringas.

Plantear el principio de pascal y describir su uso en aplicaciones prácticas.

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.

Principio de Pascal

Ley enunciada por el físico Blaise Pascal la cual dice que “la presión aplicada a 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”.

Esto quiere decir que la fuerza que se aplica en un material pequeño, se multiplica las

veces que sea necesaria para poder mover el otro objeto de mayor capacidad.

El Principio de Pascal lo podemos aplicar en la construcción de brazos hidráulicos,

frenado, elevadores, amortiguadores, gatos, una grúa, una prensa, en los submarinos,

aviones (de modo que a una altura de 10,000 m, no le haga falta aire a nadie), etc.

Antes de dar su principio, Pascal tuvo que investigar y comprender los principios de los

fluidos, así como la hidrostática y la hidrodinámica.

Hoy, se utiliza la potencia hidráulica para hacer funcionar muchas y varias herramientas y

mecanismos a través de pequeños movimientos de una palanca de mando. Este sistema

de energía de fluido se puede situar convenientemente en puntos distanciados, puesto

que las fuerzas generadas se transmiten rápidamente a distancias considerables con

pequeñas pérdidas. Estas fuerzas se desplazan hacia arriba y hacia abajo a través de

codos con pequeñas perdidas en eficacia y sin mecanismos complicados. Fuerzas grandes

se pueden controlar por otras fuerzas más pequeñas y se pueden transmitir a través de

líneas y orificios comparativamente pequeños.

El empleo de esta energía proporcionada, puede aplicarse para transportar, excavar

levantar, perforar, manipular materiales, controlar e impulsar vehículos móviles como:

Tractores

Grúas

Retroexcavadoras

Camiones recolectores de basuras

Cargadores frontales

Frenos de suspensión de camiones

Vehículos para la construcción y mantención de carreteras

IMPORTANCIA:

En la industria, es la primera importancia contar con maquinaria especializada para

controlar, impulsar, posicionar y mecanizar elementos o materiales propios de la línea de

producción, para estos efectos se utiliza con regularidad la energía proporcionada por

fluidos comprimidos, se tiene entre otros:

Maquinaria para la industria plástica

Maquinas herramientas

Maquinaria para la elaboración de alimentos

Equipamiento para robótica y manipulación automatizada

Equipo para montaje industrial

Maquinaria para la minería

Maquinaria para la industria siderúrgica

Etc.

MATERIALES UTILIZADOS:

Hemos preparado una maqueta para la demostración del principio del funcionamiento de

una pala hidráulica y para esto se ha utilizado los siguientes materiales:

Una base de madera de 20 x 12 x 1.5 cm.

Un taco de madera de 6 cm.

Tres clavos de 1 ½ ‘‘ y 4 clavos de ½’’

Dos listones de 25 cm con dos agujeros.

Dos listones de 20 cm con tres agujeros.

Dos listones de 12 cm con dos agujeros.

Una rondona de 3’’ de diámetro.

2 maderas, una de 2’’ x 2’’ y otra de 3’’ x 2’’

Dos maderas en ángulo 2’’ x 2’’

4 jeringas desechables de 10 cc c/u

2 jeringas desechables de 5 cc c/u

1 metro de mangueritas

5 estoboles de 1 ½ ‘‘

Pegamento y agua

PROCEDIMIENTO:

Clavar en la base de la rondana al taco y luego fijar con un clavo (eje) a la base de

madera, luego clavar dos listones de 25 cm al taco.

Entornillar dos listones de 20 cm y luego dos listones de 10 cm en el de 20 cm.

Amarrar las jeringas 2 y 4 con alambritos (nylon) en los listones y fijar las jeringas 1, 3,

5 y 6 en la base de madera.

FUNCIONAMIENTO:

1. Presionar la jeringa 1 para mover la jeringa 2.

2. Presionar la jeringa 3 para mover la jeringa 4.

3. Presionar la jeringa 5 para mover la jeringa 6 (para que gire).

4. Para bajar la carga solamente hay que jalar las jeringas.

5. Puedes hacer girar al taco (rondona) presionando y jalando la jeringa 5.

En este caso la jeringa 1 comprime el agua y aire transmitiendo supresión al extremo de la

jeringa 2, de la jeringa 3 a la 4, de la jeringa 5 a la 6.

La jeringa 4 ejercerá una fuerza que actuará agarrando alguna carga y así producir su

levantamiento de un lado al otro.

DISEÑO TERMINADO:

CONCLUSIONES:

La fuerza hidráulica es una de las más usadas en la tierra ya que es bastante buena para

levantar pesos usando el agua. Últimamente esta se sustituye por aceite en muchas

aplicaciones industriales, pero su estudio recibe el mismo nombre.

Utilizando esta maqueta podemos simular las características básicas de un brazo

hidráulico y su funcionamiento.