Proyecto “Carro Hidráulico” PRESENTADO POR: Dalia Emely Rodríguez Vargas Jorge Luis Bello Weimar Camilo Hernández GRUPO 2A1N PRESENTADO A: Javier Bobadilla ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES ECCI FACULTAD DE INGENIERIA TECNOLOGIA EN GESTION DE PROCESOS INDUSTRIALES BOGOTÁ, ABRIL 2013
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Proyecto
“Carro Hidráulico”
PRESENTADO POR:
Dalia Emely Rodríguez Vargas
Jorge Luis Bello
Weimar Camilo Hernández
GRUPO
2A1N
PRESENTADO A:
Javier Bobadilla
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES ECCI
FACULTAD DE INGENIERIA
TECNOLOGIA EN GESTION DE PROCESOS INDUSTRIALES
BOGOTÁ, ABRIL 2013
OBJETIVOS
GENERAL
Crear un Carro a pequeña escala con materiales reciclables que se mueva gracias a la
energía hidráulica, Para un recorrido y un salto entre los 50 cm y 1.20 cm, manteniendo
fuerza, velocidad y estabilidad.
ESPECIFICOS
Encontrar una estabilidad entre peso y fuerza con el agua y los materiales con los
cuales se creara el carrito
Buscar estabilidad con el diseño de la estructura del carrito y precisión con el agua
y el aire dentro de la botella para dar un movimiento recto.
Crear un diseño que cumpla con los requerimientos de la competencia y que nos
lleve a la victoria de la misma.
ANTECEDENTES
Conceptualmente la hidráulica se puede definir de varias maneras, siempre dependiendo
del contexto en que la usemos. Si la empleamos dentro del contexto de la mecánica de
los fluidos, podemos decir que la hidráulica es la parte de la física que estudia el
comportamiento de los fluidos. La palabra hidráulica proviene del griego, Hydor, y trata
de las leyes que están en relación con el agua.
Cuando tratamos de un fluido como el aceite deberíamos hablar de oleo hidráulica, pero
no es así, normalmente empleamos el vocablo hidráulica para definir a una tecnología
de ámbito industrial que emplea el aceite como fluido y energía, y que está en estrecha
relación, con las leyes de la mecánica de los fluidos.
Por si fuera poca la confusión, además, tenemos dos vocablos más, hidrostática e
hidrodinámica. La hidrostática trata sobre las leyes que rigen a los fluidos en su estado
de reposo. La hidrodinámica trata sobre las leyes que rigen sobre los fluidos en
movimiento. Los dos vocablos se engloban dentro de la materia de la mecánica de los
fluidos. Estos dos vocablos también se utilizan en neumática para explicar el
comportamiento del aire comprimido.
Características de la hidráulica.
Como todo, la hidráulica tiene sus ventajas y sus inconvenientes, su lado positivo y su
lado negativo. Respecto a lo positivo podemos decir que la hidráulica al utilizar aceites
es autolubricante, el posicionamiento de sus elementos mecánicos es ajustado y preciso,
a causa de la incomprensibilidad del aceite el movimiento es bastante uniforme, transmite
la presión más rápido que el aire comprimido, puede producir más presión que el aire
comprimido. Éstas serían las características positivas más relevantes.
Entre las negativas tenemos que destacar su suciedad, es inflamable y explosiva, es
sensible a la contaminación y a las temperaturas, sus elementos mecánicos son
costosos, el aceite envejece o sufre desgaste, tiene problemas de cavitación o entrada
de aire, puede sufrir bloqueo.
Uso de la tecnología hidráulica.
El uso de la tecnología hidráulica es muy variado, no solamente la podemos encontrar
en el ámbito industrial sino también en otros ámbitos, incluso relacionados con la vida
diaria.
Se emplea en la construcción, sobretodo relacionado con lo fluvial, ya sean compuertas,
presas, puentes, turbinas, etc.
También se utiliza en automóviles (pequeños cilindros para levantar el capó, etc.), grúas,
maquinaria de la construcción y de la pavimentación, en trenes de aterrizaje de aviones,
en timones de barcos y aviones, etc. Esto solo son algunos ejemplos, pero la realidad es
que la tecnología hidráulica es muy utilizada.
Desde esta sección de la web, tenéis acceso a toda la teoría relevante para el estudio
de la hidráulica u oleohidráulica.
MARCO TEÓRICO
La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La
energía potencial, durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa por las turbinas
a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se transforma
en energía eléctrica por medio de los generadores.
Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de
agua y, una vez utilizada, es devuelta río abajo. Su desarrollo requiere construir
pantanos, presas, canales de derivación y la instalación de grandes turbinas y
equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas
de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo
son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo
mantenimiento que precisan una vez estén en funcionamiento centran la atención en
esta fuente de energía.
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCION DEL CARRO
2 carretes de nilón de 10 libras
2 carretes de nilón de 50 libras, obviamente vacíos
2 tubos para cortina viejos
1 par de guantes usados de caucho
1 tabla de madera triplex, de un cuadro de pinturas
1 tarro de pegante por 12 litros
Cinta de cable gris
1 barra de silicona
1 botella de coca cola vacía por 600 ml
1 válvula de aire para bicicleta sin miple
Pintura dorada
CONSTRUCCION
Primero se toma el tarro de pegante y se corta por menos de la mitad para la carrocería,
se le abren los huecos para los tubos de cortina, luego se pega con la tabla de madera
para crear así la estructura, la botella de Coca-Cola es pegada en la parte superior
mirando hacia la “tapa” del tarro de pegante. A la botella de Coca-Cola se le instala la
válvula de presión en la tapa de la botella, a continuación se le instalan los carretes de
10 lbs en el tubo de cortina en la parte de adelante y los de 50 lbs en el tubo de atrás.
Luego le ponemos parte de los guantes a los carretes para que tenga mayor superficie
de fricción. A continuación le ponemos cinta de cable para que quede fuerte. Luego lo
pintamos.
PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL CONCURSO
Después de haber diseñado y creado el carro, este participa en el concurso, el cual
consiste en saltar una rampa y caer en otra que se encuentra ubicada a 50 cm de
distancia, luego 75 cm hasta llegar a una distancia de 1.25 cm; a medida que se va
logrando el objetivo, se van separando las rampas, lo cual hace que haya una mayor
medida entre las rampas. El éxito de este concurso está en la cantidad de agua que se
le proporcione a la botella (a mayor contenido de agua más largo será su recorrido), la
distancia desde donde será ubicado el carro para que inicie su recorrido (también
depende de la cantidad de agua que se le ha proporcionado a la botella), y de la presión
que le suministramos a la botella y al fluido (para esto utilizamos una bomba de aire
manual con manómetro, el cual ayuda a saber cuál es la presión indicada que se le debe
aplicar al carro), de acuerdo a la presión que se le suministre al carro así mismo será su
impulso.
DEFINICION DE PRESION
Definición: Presión es la fuerza normal por unidad de área, y está dada por:
Donde P es la fuerza de presión, F es la fuerza normal es decir perpendicular a la
superficie y A es el área donde se aplica la fuerza.
Las unidades de presión son:
En el Sistema Internacional de unidades (S.I.) la unidad de presión es el pascal que
equivale a la fuerza normal de un newton cuando se aplica en un área de metro
cuadrado. 1pascal = 1N/m 2 y un múltiplo muy usual es elkilopascal (Kpa.) que equivale
a 100 N/m 2 o 1000 pascales y su equivalente en el sistema inglés es de 0.145 lb. /in 2.
PRESIÓN DE UN FLUIDO
Un sólido es un cuerpo rígido y puede soportar que se le aplique fuerza sin que cambie
sensiblemente su forma, un líquido solo puede soportar que se le aplique fuerza en una
superficie o frontera cerrada si el fluido no está restringido en su movimiento, empezará
a fluir bajo el efecto del esfuerzo cortante en lugar de deformarse elásticamente.
La fuerza que ejerce un fluido sobre las paredes del recipiente que lo contiene actúa
siempre en forma perpendicular a las paredes.
Los líquidos ejercen presión en todas direcciones.
La presión de un líquido a cierta profundidad es la misma en todo el fluido a ésa
profundidad y es igual al peso de la columna del fluido a esa altura.
En otras palabras, la presión del fluido en cualquier punto es directamente
proporcional a la densidad del fluido y a la profundidad bajo la superficie del
mismo.
Presión Atmosférica.
Es el peso de la columna de aire al nivel del mar.