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calculos de elevador hidraulico ...

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Elevador Hidráulico

DOCENTE ING. DE LA CRUZ CASAÑO RAFAEL

LAB: N° 2

SECCIÓN 7689 INTEGRANTES SANCHEZ AGÜERO RYAN PALACIOS RIOS YOLINHO HUALLANCA AVILA JERZY VIDAL ESPINOZA SMITH JORDAN GASPAR MATOS DIEGO FABIAN ZARATE LIZANDRO YORDI

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HUANCAYO-2019

Dedicamos este trabajo a Dios, a nuestros padres por el apoyo que nos brindan. A nuestro docente por la enseñanza y conocimientos, y a todos los que pusieron esfuerzo en nuestro proyecto.

Contenido pág. 2

INTRODUCCIÓN.........................................................................................................4 1.

OBJETIVOS..........................................................................................................5

2.

MARCO TEÓRICO.................................................................................................5

3. RELACIÓN DE MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS:........................10 3.1.

EQUIPOS.................................................................................................................10

3.2.

MATERIALES E INSUMOS........................................................................................10

4.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:.....................................................................11

5.

DATOS OBTENIDOS Y CÁLCULOS REALIZADOS:...................................................13

6.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:.............................................................14

7.

PREGUNTAS:.....................................................................................................15

8.

ANEXO:..........................................................................................................21

9.

BIBLIOGRAFÍA:..................................................................................................21

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INTRODUCCIÓN

En este proyecto veremos cómo funciona un Elevador Hidráulico, de cómo hacer para que suba y baje algo pesado, si bien el funcionamiento de estos elevadores es igual de un eléctrico, hace las mismas funciones, solo que este es de menor altura que la de un eléctrico, realizaremos un elevador los integrantes del equipo. También veremos es la Ley de Pascal el cual establece que la presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todas las partes del fluido. Los elevadores hidráulicos emplean este principio combinando dos jeringas (uno pequeño y uno grande) para incrementar la presión y poder elevar objetos de mayor peso. De manera que, la energía necesaria para la elevación de la carga se transmite por una bomba con motor de accionamiento eléctrico que transmite un fluido hidráulico y este actúa directa o indirectamente para provocar la elevación.

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1. OBJETIVOS 1. OBJETIVO GENERAL 

Analizar el funcionamiento de un elevador hidráulico y diseñar un modelo a partir de la Ley de Pascal.



Analizar y aplicar el principio de la multiplicación de la fuerza sacrificando distancia o recorrido,

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Lograr la capacidad organizativa del grupo, y la satisfacción por el trabajo bien hecho mediante la constancia e investigación para este proyecto.

2. MARCO TEORICO 1- ¿Qué es un fluido? Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases. En el cambio de forma de un fluido la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propia. Las moléculas no cohesionadas se deslizan en los líquidos y se mueven con libertad en los gases. Los fluidos están conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).

2- Propiedades de los fluidos: Viscosidad: Es una propiedad física característica de todos los fluidos, el cual emerge de las colisiones entre las partículas del fluido que se mueven a diferentes velocidades, provocando una resistencia a su movimiento. Cuando un fluido se mueve forzado por un tubo, las partículas que componen el fluido se mueven más rápido cerca del eje longitudinal del tubo, y más lentas cerca de las paredes. pág. 5

Por lo tanto, es necesario que exista una tensión cortante (como una diferencia de presión) para sobrepasar la resistencia de fricción entre las capas del líquido, y que el fluido se siga moviendo por el tubo. Para un mismo perfil radial de velocidades, la tensión requerida es proporcional a la viscosidad del fluido. Fluidez: Es la capacidad de un discurso de expresarse correctamente con cierta facilidad y espontaneidad, tanto en su idioma materno como en una segunda lengua; esto permite que el hablante se desenvuelva de una manera correcta. La fluidez viene dada en tres áreas:   

Capacidad para crear o reproducir ideas (área creativa). Capacidad para producir, expresar y relacionar palabras Capacidad para conocer el significado de las palabras (área semántica).

Presión La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:

Tensión Superficial Es la fuerza con que son atraídas las moléculas de la superficie de un líquido para llevarlas al interior y así disminuir el área superficial; dicho fenómeno tiene como pág. 6

origen las fuerzas intermoleculares o de Van der Waals; de tal forma que una molécula inmersa en un líquido experimenta interacciones con otras moléculas por igual en todas direcciones; sin embargo, las moléculas situadas en la superficie sólo se ven afectadas por las moléculas vecinas que tienen por debajo, originando una delgada película en la superficie del líquido.

HIDRÁULICA La hidráulica es una rama de la mecánica de fluidos y ampliamente presente en la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los líquidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones a que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este. Los elevadores hidráulicos, se distinguen de los otros porque llevan un pistón que por dentro tiene aceite, y es lo que le propulsa para poder subir. La máquina que lleva está llena de aceite, y cuando el elevador hidráulico quiere bajar, la máquina absorbe el aceite que está en ese momento en el pistón y en ese instante empieza a bajar hacia abajo. MECÁNICA DE FLUIDOS La mecánica de fluidos es la rama de la mecánica de medios continuos, rama de la física a su vez, que estudia el movimiento de los fluidos (gases y líquidos) así como las fuerzas que lo provocan. La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes (lo que provoca que carezcan de forma definida). También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.

PRINCIPIO DE PASCAL El principio de Pascal explica de la presión aplicada a un punto de un fluido confinado en un recipiente se transmite en dos los puntos de fluido se demuestra que la presión ejercida sobre el fluido por una fuerza externa será la misma en cualquier punto.

¿Que son elevadores hidráulicos? Un elevador hidráulico es un dispositivo formado por dos émbolos uno de pequeña superficie, la llamamos s y el otro de gran superficies, conectados a través de tubo de pérdidas y relleno de fluido no compresible como el agua o algún aceite.

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PRENSA HIDRAULICA Es un mecanismo que está formado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.

GATA HIDRÁULICA Se utiliza para ahorrar fuerza, está formado por dos recipientes cilíndricos unidos por su parte inferior, en su interior se coloca un líquido que toma el mismo nivel en ambos recipientes. Sobre la superficie libre del líquido se colocan sendos émbolos. Si S1 es la superficie del émbolo mayor, S2 la superficie del émbolo menor, F1 la fuerza que se hace sobre el émbolo mayor y F2 la fuerza que se hace sobre el émbolo menor, se cumple: F1 / S1 = F2 / S2

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LOS FRENOS DE AUTOMOVILES Los frenos hidráulicos utilizan la presión de un líquido (presión hidráulica) para forzar las zapatas de freno hacia fuera, contra las tamboras cuando más grande sea el diámetro de los cilindros en las ruedas y más pequeño el de la bomba, la amplificación de la fuerza de frenado es mayor. SISTEMA HIDRÁULICO DE CAMIONES

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3. RELACION DE MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS 3.1 Equipos utilizados:  Reglas

 Pesas preparados en relación de las áreas de las jeringas.

3.2 Materiales  02 Jeringas de vidrio de distintos diámetros (se sugiere jeringas que tengan poca restricción al movimiento, entre el embolo y la pared interna de la jeringa)

 Mangueras para unir las jeringas.

 Fluido (agua)

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 Un soporte de madera para sujetar las jeringas.

 Dos CD's viejos.

 Bolsitas de arena o pesas de varias medidas para realizar las pruebas, según los cálculos realizados.

4. PROCESO EXPERIMENTAL -Conectamos la manguera con las dos jeringas. -Rellenamos la prensa con el líquido, retirando un embolo de la jeringa y vertiendo el líquido en ella. -El líquido debe estar completamente confinado, sin la presencia de aire. -Con las pesas preparadas, comprobar la multiplicación de fuerzas y el sacrificio de la distancia recorrida.

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5. CALCULOS

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6. CONCLUSIÓNES Este principio de pascal es muy viable para una gran cantidad de actividades, ya que es un sistema que permite obtener una fuerza mayor a partir de fuerzas iniciales pequeñas, debido a que la presión ejercida en un punto de un área pequeña se distribuye de igual manera y se hace mayor en superficies de áreas más grandes. El principio de pascal se aplica para reducir las fuerzas que deben aplicarse en determinados casos. Un ejemplo el elevado hidráulico, prensa hidráulica, el principio de pascal fundamenta las funciones de las maquinas hidráulicas, donde con solo aplicar una pequeña fuerza en borde las áreas ejercen una presión de igual magnitud las cuales pueden elevar elementos de mayor peso.

6. RECOMENDACION Evitar que quede un flujo de aire, porque si se encuentra aire en el elevador hidráulico no se podría realizar el principio de pascal.

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7. PREGUNTAS Historia de Blaise Pascal

Blaise Pascal fue un polímita que realizó grandes contribuciones en la matemática y la física, además de destacar en la filosofía cristiana y la escritura. Sus principales aportes fueron el diseño y construcción de calculadoras mecánicas, investigaciones sobre los fluidos, aportes a la teoría de la probabilidad y la clarificación de los conceptos de vacío y presión. (Blaise o Blas Pascal; Clermont-Ferrand, Francia, 1623 - París, 1662) Filósofo, físico y matemático francés. Genio precoz y de clara inteligencia, su entusiasmo juvenil por la ciencia se materializó en importantes y precursoras aportaciones a la física y a las matemáticas. En su madurez, sin embargo, se aproximó al jansenismo, y, frente al racionalismo imperante, emprendió la formulación de una filosofía de signo cristiano (truncada por su prematuro fallecimiento), en la que sobresalen especialmente sus reflexiones sobre la condición humana, de la que supo apreciar tanto su grandiosa dignidad como su mísera insignificancia. Su madre falleció cuando él contaba tres años, a raíz de lo cual su padre se trasladó a París con su familia (1630). Fue un genio precoz a quien su padre inició muy pronto en la geometría e introdujo en el círculo de Mersenne, la Academia, a la que su progenitor pertenecía. Allí Pascal se familiarizó con las ideas de Girard Desargues y en 1640 redactó su Ensayo sobre las cónicas (Essai pour les coniques), que contenía lo que hoy se conoce como teorema del hexágono de Pascal. La designación de su padre como comisario del impuesto real supuso el traslado a Ruán, donde Pascal desarrolló un nuevo interés por el diseño y la construcción de una máquina aritmética para facilitarle el trabajo a su padre. La máquina, que sería llamada Pascaline, era capaz de efectuar sumas y restas con simples movimientos de unas ruedecitas metálicas situadas en la parte delantera; las soluciones aparecían en unas ventanas situadas en la parte superior. Se conservan todavía varios pág. 15

ejemplares del modelo que ideó, algunos de cuyos principios se utilizaron luego en las modernas calculadoras mecánicas. Una Pascaline construida en 1652 En Ruán comenzó Pascal a interesarse también por la física, en especial por la hidrostática, y emprendió sus primeras experiencias sobre el vacío; intervino en la polémica en torno a la existencia del horror vacui en la naturaleza y realizó importantes experimentos (en especial el de Puy de Dôme en 1647) en apoyo de la explicación dada por Torricelli al funcionamiento del barómetro. Entretanto, en 1645 había abrazado el jansenismo, el movimiento reformista católico iniciado por Jansenio que, basándose en la doctrina de San Agustín de Hipona sobre la gracia y el pecado original, propugnaba un mayor rigorismo moral. Una enfermedad indujo a Pascal a regresar a París en el verano de 1647. Los médicos le aconsejaron distracción e inició un período mundano que terminó con su experiencia mística del 23 de noviembre de 1654, su segunda conversión; convencido de que el camino hacia Dios estaba en el cristianismo y no en la filosofía, Blaise Pascal suspendió su trabajo científico casi por completo. Pocos meses antes, como testimonia su correspondencia con Fermat, se había ocupado de las propiedades del triángulo aritmético hoy llamado de Pascal y que da los coeficientes de los desarrollos de las sucesivas potencias de un binomio; su tratamiento de dicho triángulo en términos de una «geometría del azar» convirtió a Pascal en uno de los fundadores del cálculo matemático de probabilidades.

Blaise Pascal En 1658, al parecer con el objeto de olvidarse de un dolor de muelas, Pascal elaboró su estudio de la cicloide, que resultó un importante pág. 16

estímulo en el desarrollo del cálculo diferencial. Desde 1655 frecuentó el más importante centro jansenista, la abadía de Port-Royal, en la que se había retirado su hermana Jacqueline en 1652. Tomó partido en favor de Antoine Arnauld, el general de los jansenistas, y publicó anónimamente sus Provinciales (1656-1657), conjunto de dieciocho cartas en las que defendió el jansenismo de los ataques de los jesuitas. El éxito de las cartas lo llevó a proyectar una apología de la religión cristiana; el deterioro de su salud a partir de 1658 frustró, sin embargo, el proyecto, y las notas dispersas relativas a él quedaron más tarde recogidas en sus famosos Pensamientos (Pensées sur la religion et sur quelques autres sujets, 1669). Aunque Pascal rechazó siempre la posibilidad de establecer pruebas racionales de la existencia de Dios, cuya infinitud consideró inabarcable para la razón, admitió no obstante que esta última podía preparar el camino de la fe para combatir el escepticismo. Así, el sentido común nos indica que lo más lógico es obrar como si Dios existiese, pues el beneficio que podemos obtener es infinitamente superior a toda posible pérdida. La famosa apuesta de Pascal analiza la creencia en Dios en términos de apuesta sobre su existencia: creyendo en Dios y observando una conducta virtuosa, podemos ganar la vida eterna; si el hombre cree y finalmente Dios no existe, nada se pierde en realidad. Pero, por más que razonemos, sólo se llega a la fe través del corazón, del sentimiento, en una iluminación súbita que escapa a cualquier intento de elucidación lógica: «El corazón tiene razones que la razón desconoce» es sin duda la más conocida frase de Blaise Pascal. De este modo, la tensión de su pensamiento entre la ciencia y la religión quedó reflejada en su admisión de dos principios del conocimiento: la razón (esprit géométrique), orientada hacia las verdades científicas y que procede sistemáticamente a partir de definiciones e hipótesis para avanzar demostrativamente hacia nuevas proposiciones, y el corazón (esprit de finesse), que no se sirve de procedimientos sistemáticos pág. 17

porque posee un poder de comprensión inmediata, repentina y total, en términos de intuición. En esta última se halla la fuente del discernimiento necesario para elegir los valores en que la razón debe cimentar su labor. Pero es acaso en la captación de la naturaleza humana donde reside el aspecto que sentimos como más moderno y perdurable de la obra de Pascal. El filósofo acepta tanto la grandeza como la miseria del ser humano, y de hecho lo define por esta doble condición. El hombre es incapaz de comprender tanto la inmensidad del universo como los diminutos mundos de cada partícula de materia; no puede concebir ni el todo ni la nada; no es un ángel, pero tampoco un animal; tiene nobles aspiraciones que no puede realizar. No obstante, pese a su insignificancia, posee la razón, y con ella conoce el universo, y puede, al conocer sus propias limitaciones, tender a Dios; el hombre no es más que un junco, una caña, pero es una «caña pensante». Raramente, sin embargo, se enfrenta el ser humano a su propia naturaleza. Ante las cuestiones críticas de la existencia, ante la infelicidad inherente a su propia condición y ante el avance inexorable de la muerte, el hombre se evade de sí mismo y busca el olvido en la febril actividad de la vida cotidiana, ahuyentando así lo que más teme: el aburrimiento. Nada es más insoportable para el hombre que carecer de proyectos, de compromisos o de distracciones; porque entonces, detenido en medio del tedio, no puede sino tomar conciencia de la vacuidad de su vida y sumirse en la angustia o la melancolía. La conciencia de sí mismo, cualidad que lo distingue y enaltece, es también en el hombre fuente de desdicha, al recordarle su pobre condición. Pero tampoco la actividad resuelve nada, pues no tiene otro objetivo que acallar la conciencia de la finitud y llegar inadvertidamente a la muerte: «Quienes juzgan muy poco razonable que la gente se pase el día entero corriendo detrás de una liebre que se podría haber comprado en el mercado, no entienden nada de la naturaleza humana. La liebre no nos impide la visión de la muerte y de otras miserias, pero la caza sí puede pág. 18

hacerlo, porque nos distrae». Por ese camino llega Pascal a inesperadas afirmaciones que sin embargo, a la luz de su examen sobre la naturaleza humana, cobran un profundo sentido: «toda la infelicidad de los hombres viene de una sola cosa: su incapacidad de permanecer tranquilamente a solas en una habitación». Una capacidad que sí posee (y que a veces envidiamos), por ejemplo, un gato, es decir, un ser no consciente.

¿Cómo se da la multiplicación de fuerza? La multiplicación de la fuerza se puede conseguir, aplicando la presión de fluidos, de acuerdo con el Principio de Pascal, que para los dos pistones implica que P1 = P2...