practica 5

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TEPEACA

CARRERA:

INGENIERÍA INDUSTRIAL

MATERIA:

PRINCIPIOS DE MECATRÓNICA.

CATEDRÁTICO:

MC. ARMANDO SÁNCHEZ CUEVAS

PRACTICA:

MODELADO DE UN PROTOTIPO DE SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN EN SOLIDWORKS.

ALUMNOS:

FLORES ROSAS JOSÉ ABRAHAM

GÁMEZ LIMA JAIME AARÓN

MORA BENÍTEZ ALFREDO

SALAZAR SÁNCHEZ L. ALFREDO

ROMERO VALENCIA J. HÉCTOR

8º SEMESTRE GRUPO A

PRINCIPIOS DE MECATRÓNICA

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: modelar un prototipo de sistema de automatización enCAD, solidworks.

Lugar de Desarrollo: Lab. De ing. Ind.

Duración de la práctica: 4 horas.

Objetivo de la Práctica:

Objetivo:

Diseñar y moldear un sistema basado en mecanismos mecánicos que permita al alumno aplicar sus conocimientos adquiridos en las unidades 1-4, asi como aplicar la herramienta CAD, solidworks, para dicho modelado.

Material y/o equipo a utilizar:

Material	Equipo
·         solidworks	·         Computadora
·         Información de la asignatura	·
·         Cuaderno de apuntes	·
·         Colaboración de compañeros	·

Procedimiento y Desarrollo de la Práctica:

Procedimiento:

1.    Contemplar la teoría vista en unidades 1-4.

2.    Formar equipos de trabajo de 5 y 6.

3.    Diseñar el prototipo empleando las herramientas CAD, solidworks.

4.    Entregará el día 4 de mayo de manera impresa el sistema modelado para su revisión.

Desarrollo:

1. El equipo de trabajo elegirá un dispositivo a diseñar.

2.    Revisar apuntes, asi como bibliografía acerca del dispositivo a diseñar

3. Realizar el marco teórico
4. Diseñar el dispositivo en solidworks.
5. Entregar practica para su revisión.

INTRODUCCIÓN

ORIGEN DEL BRAZO HIDRÁULICO:

Apareció basándose en el descubrimiento de la prensa hidráulica de Pascal la cual permite levantar grandes masas con pequeñas fuerzas que se aplica en el brazo hidráulico. En la antigüedad por la necesidad de construir grandes edificaciones crearon una herramienta para levantar y transportar grandes masas que utilizaban para la construcción; esta herramienta era un brazo de madera que giraba sobre un eje para poder levantar y llevar el material de un lugar a otro.

El brazo constaba de un sistema de poleas que por la fuerza de los trabajadores que jalaban las cuerdas le permitía levantar al material y luego bajarlo cuando se disminuía la fuerza. Con el transcurso de los años este brazo fue adquiriendo mejorías tanto en materiales como en su funcionamiento. Cuando Pascal descubre la prensa hidráulica estos brazos cambiaron radicalmente ya que se comenzaron a utilizar un sistema parecido a la prensa hidráulica, las cuales permitían levantar grandes pesos con menos esfuerzo.

En nuestra época estos brazos hidráulicos son utilizados para diferentes objetivos como son: para las construcciones, para el transporte de carga, para la simulación del funcionamiento de las partes del cuerpo humano como dedos, antebrazos, brazos, piernas, etc.

MARCO TEÓRICO

GRÁFICOS DE APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE PASCAL:

FLUIDOS

CONCEPTO:

Es la parte de la física que estudia la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, tanto como sus aplicaciones y mecanismos que se aplican en los fluidos.Es la parte de la mecánica que estudia el comportamiento de los fluidos en equilibrio (Hidrostática) y en movimiento (Hidrodinámica). Esta es una ciencia básica de la Ingeniería la cual tomó sus principios de las Leyes de Newton y estudia la estática, la cinemática y la dinámica de los fluidos.

Se clasifica en:

- Estática: De los líquidos llamada Hidrostática. De los gases llamada Aerostática.

- Cinemática: De los líquidos llamada Hidrodinámica. De los gases llamada Aerodinámica.

HIDROSTÁTICA

La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica, que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes.

PRINCIPIO 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: “el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo”. Es decir que si en el interior de un líquido se origina una presión, estas se transmiten con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. En el sistema internacional, la unidad de presión es 1 Pascal (Pa), que se define como la fuerza ejercida por 1 newton sobre la superficie de 1 metro cuadrado.

PRESIÓNHIDROSTÁTICA:

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión

DENSIDAD DE LOS FLUIDOS:

La densidad de una sustancia se define como el cociente de su masa entre el volumen que ocupa. La unidad de medida en el S.I. de Unidades es kg/m3, también se utiliza la unidad g/cm3.

SUSTANCIA	DENSIDAD EN Kg/m3
Aceite	920
Acero	7850
Agua	1000
Aire	1,3
Alcohol	780
Aluminio	2700
Caucho	950
Cobre	8960
Cuerpo Humano	950
Gasolina	680
Helio	0,18
Madera	900
Mercurio	13580
Sangre	1480-1600
Tierra (Planeta)	5515
Vidrio	2500

PISTONES

CONCEPTO DE PISTÓN:

Se denomina pistón Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido. En todas las aplicaciones en que se emplea, el pistón recibe o transmite fuerzas en forma de presión de a un líquido o de a un gas.

TRANSMISIÓN DE POTENCIA

Una fuerza mecánica, trabajo o potencia es aplicada en el pistón A. La presión interna desarrollada en el fluido por su la densidad ejerciendo una fuerza de empuje en el pistón B. Según la ley de Pascal la presión desarrollada en el fluido es igual en todos los puntos por la que la fuerza desarrollada en el pistón B es igual a la fuerza ejercida en el fluido por el pistón A, asumiendo que los diámetros de A y B son iguales y sin importar el ancho o largo de la distancia entre los pistones, es decir por donde transitará el fluido desde el pistón A hasta llegar al pistón B.

APLICACIÓN DE POTENCIA EN JERINGAS:

El largo cilindro de la figura puede ser dividido en dos cilindros individuales del mismo diámetro y colocados a distancia uno de otro conectados entre si por una cañería. El mismo principio de transmisión de la fuerza puede ser aplicado, y la fuerza desarrollada en el pistón B va ser igual a la fuerza ejercida por el pistón A. En el siguiente gráfico podemos observar la versatilidad de los sistemas hidráulicos y/o neumáticos al poder ubicarse los componentes aislantes no de otro, y transmitir las fuerzas en forma inmediata a través de distancias considerables con escasas perdidas. Las transmisiones pueden llevarse a cualquier posición. Aun doblando esquinas, pueden transmitirse a través de tuberías relativamente pequeñas con pequeñas perdidas de potencia.

BRAZO HIDRÁULICO

MATERIALES PARA UN BRAZO HIDRÁULICO

CANTIDAD	DESCRIPCIÓN	COSTO
1.5	metros de tubo de acero	48.71
0.70	metros de tubo de acero	13.78
1	Placa de acero	75
2	Motores de corriente directa	350
1	Joystick	11.21
1	Metro de cable	79.3
1	Lamina de acero	25.92

Vistas del dispositivo en diseñado en solidworks.

                                                                                                                   Vista inferior

Vista superior

Vista lateral

Vista trasera

vista frontal

Vista lateral