Se encuentra disponible el testeo de funcionamiento de nuestro dispositivo en Youtube en el siguiente link:
http://youtu.be/inH0eNAbpwE.

En cuanto a nuestro proyecto, nos encontramos en la parte final de la construcción de este, para ser presentado finalmente este Miércoles 21 de Noviembre. Nuestro prototipo se encuentra en funcionamiento solo basta corregir aspectos estéticos y de presentación del mismo para poder explicar de mejor manera el manejo de la máquina y la teoría del ramo que queremos demostrar junto con este proyecto.

Presentación proyecto

El día de hoy se efectúo la presentación del proyecto al curso de Mecánica de Fluidos, para ser evaluado y ser guiados en el tema elegido. En esta exposición se mostró nuestra idea final, la cual consta de una retroexcavadora hidráulica que, como se dijo con anterioridad, será construida con un sistema de jeringas conectadas a través de mangueras plásticas donde se encontrará el fluido a ocupar, agua.
Se presentó nuestro primer modelo de proyecto el cual se puede ver en la imagen inferior.

 

Fig.-1: Modelo a escala del mecanismo

Fue elaborado con los siguientes materiales:

• Cartón piedra
• Tornillos
• Tuercas
• Jeringas plásticas
• Mangueras plásticas
• Base de madera
• Silicona líquida

Además, luego de evaluar lo posibles materiales a ocupar para nuestro prototipo final se decidió por optar entre 2 materiales para la construcción de la estructura de nuestro proyecto. Estos son acrílico o madera. Decidimos ocupar alguno de estos materiales debido a la firmeza que darán a nuestra máquina, además de no ser muy costosos ni de muy difícil acceso. Más aún, cumplen con la parte estética que queremos darle a nuestra idea, ya que nuestra motivación es hacer que la gente se sienta atraída por nuestro dispositivo y así sentirse interesada de los fenómenos de la mecánica de fluidos que queremos presentar (Principio de Pascal).

Para el resto de la estructura, ya sea conexiones entre brazos o ejes de giro, se utilizarán los mismos materiales del modelo, tornillos y tuercas metálicas. Ya que presenta una gran resistencia a la flexión dándole mayor firmeza al mecanismo. Además, las mangueras seguirán siendo del mismo material pero se necesitarán algunas de mayor diámetro, para así poder conectar las nuevas jeringas que necesitaremos en el eventual caso de seguir alguna de las ideas de funcionamiento del mecanismo que se describen más adelante.

El modelo realizado ilustra de buena manera como será nuestro prototipo, constará de 3 articulaciones además de un eje de giro en la plataforma, dándole 4 posibles alternativas de desplazamiento. Las jeringas son colocadas en la parte superior o posterior de los brazos y conectadas a un tornillo que cumple la función de unir ambas placas de un brazo y que permita el movimiento de este. 

Se contará con una caja de mando, donde estarán dispuestas las 4 jeringas que proporcionan movimiento al mecanismo, en donde se identifica en cada una el brazo al cual pertenece, es decir, qué brazo se moverá con cada jeringa.

En cuanto al mecanismo las ideas que surgieron fueron múltiples; por una parte se pretende elaborar un sistema de cambio de jeringas, esto con el fin de poder apreciar de mejor manera cómo al cambiar el área en la cual se aplica la fuerza esta se transmite al otro lado de la manguera pudiendo levantar objetos con una fuerza mucho menor a su peso. Otra idea que está siendo evaluada es la de incluir algún sistema de medición en las jeringas, es decir, poder notar cuánto es el desplazamiento que ocurre en el émbolo de las jeringas para luego compararlo con el desplazamiento que efectúan tanto los brazos de la excavadora como el objeto que será levantado por la pala.

Estas ideas serán siendo evaluadas durante el proceso y construcción del prototipo final.

Organización y materiales

           Organización del grupo

Para lograr coordinarnos como equipo, idearemos el desarrollo del proyecto entre todos y fijaremos reuniones para evaluar avances y cómo resolver obstáculos que pueden ir surgiendo en el camino. El trabajo que tendremos que desarrollar lo dividimos en 3 ejes y cada integrante se encargará de uno.

Macarena estará a cargo de lo que concierne al diseño y los materiales, mientras que Tomás de lo relacionado con el funcionamiento del prototipo y de la explicación. Antonia estará a cargo de gestionar los avances y de mantener actualizado el blog del proyecto.

Estimación de materiales y costos

●     Jeringas:

Entre 4 a 6 dependiendo de la cantidad de ejes de movimiento. ($2.000)

●     Set de mangueras:

Manguera transparente delgada de 2 metros aproximadamente para las conexiones entre las jeringas. ($800)

●     Plancha de cholguán:

Para hacer las piezas del armazón de la retroexcavadora.

Plancha de 2,4mm x 152cm x 244cm ($3500)

●     Pivotes de metal: Para las conexiones entre las piezas. ($2.000)

●     Tuercas y arandelas: ($1.000)

Diseño del Modelo

Los materiales para realizar el modelo a escala se muestran a continuación:

Jeringas

Mangueras delgadas

Agua pigmentada

Estructura de la retroexcavadora

   El modelo consiste de una armazón de piezas planas conectadas con pivotes, estas piezas serán de madera o acrílico para darle un armazón resistente a nuestra máquina de acuerdo a las exigencias a la cual la someteremos además, son materiales de bajo costo y fáciles de manipular. Cada tramo de la retroexcavadora está hecho de dos de estas láminas con una jeringa en el medio. Cada jeringa está conectada con una manguera a otra jeringa de mando, ambas de material plástico para evitar corrosión con el agua que pasará a través de éstas. El funcionamiento consiste en que, al mover los émbolos de las jeringas de mando, por el principio de Pascal, la presión se transmite por el fluido a través de la manguera y se moverán los émbolos de las jeringas móviles, que están ancladas con un pivote a la estructura y se generarán los movimientos de cada tramo de la retroexcavadora.

Explicación del Principio de Pascal en video

Youtube:  http://www.youtube.com/watch?v=yOtAiqx8j5E&feature=related

Tema

El tema que desarrollaremos en el proyecto, es el Principio de Pascal y sus aplicaciones.

Este principio consiste en que, si se tiene un fluido incompresible confinado en un recipiente de paredes indeformables y se le ejerce presión, ésta será transmitida con la misma intensidad a todos los puntos del fluido. Esto se ve gráficamente si se tienen 2 salidas para el fluido con distintas áreas, y se ejerce presión sobre una de éstas, el agua será empujada por la otra salida por la presión ejercida que se transmite uniformemente.

Se puede ilustrar en la siguiente figura:

Desarrollaremos este principio a través de la construcción de una retroexcavadora hidráulica a escala. En esta se podrá observar cómo al aplicar cierta fuerza a un lado de las prensas esta se transmitirá hacia el otro lado.

Elegimos esta idea ya que demuestra de una manera didáctica el principio antes mencionado, pudiendo servir para explicar cómo se utiliza la mecánica de fluidos en tecnologías de uso común, para que las personas vean como el funcionamiento de una maquinaria tan típica se da gracias a esta ciencia. Lo que más nos motivó, es la cantidad de aplicaciones que tiene este principio y que puede ser ilustrado de forma sencilla y lúdica. Esperamos además con esta idea llevar lo aprendido en clases a algo material, para así hacer más fácil y gráfica la comprensión.

Aplicaciones

El principio de Pascal es aplicado en varios campos de la ingeniería, principalmente en la construcción de gatas hidráulicas, las cuales se usan para levantar objetos pesados con una fuerza menor al peso de estos, pudiéndose observar en talleres automotrices, bodegas, etc. Además tiene aplicaciones en componentes de máquinas como los autobuses; sus puertas se abren y cierran con brazos que utilizan este principio. También se puede observar en ascensores oleodinámicos en donde la cabina se mueve mediante un pistón que se extiende con aceite introducido a presión por una bomba. 

Equipo

Integrantes del equipo:

Antonia Bezanilla, estudiante de 4° año. El año 2009 entré a estudiar Ingeniería. Uno de los factores que influyó en mi decisión de optar por esta carrera, es que mis intereses son muy diversos, y creo que acá se entrega una formación bastante completa y de herramientas muy útiles para desarrollarme en muchos ámbitos diferentes en el futuro. Entre algunos de mis principales intereses se encuentran el servicio público, la economía, la educación y el deporte. Elegí la especialidad industrial minera porque es un área fundamental a nivel país y que está en un momento de desarrollo donde se pueden hacer cosas muy relevantes, por lo que creo que es importantísimo formarse en esta área porque desde acá se puede ser un aporte muy grande para el país.

Tomás Sepúlveda, ingresé el año 2011 a la carrera por lo que es mi segundo año en esta. Todavía no tengo una especialidad definida pero me interesa el área de las obras civiles ya que siempre me ha atraído esta rama. Siento que los estudios en ingeniería civil me entregarán las herramientas que necesito para lo que deseo hacer más adelante, lo cual es la investigación y la docencia. Por esta misma razón es por la cual deseo especializarme en la carrera más allá del pregrado, para así poder seguir alguna de estas ramas y aportar desde allí a futuras generaciones de estudiantes.

Macarena Vial, estudiante de 4º año. Ingresé el año 2009 al College de Ciencias Naturales y Matemáticas para explorar y definir mi carrera, y me cambié a los 200 créditos a Ingeniería. Mis intereses son el diseño industrial, la innovación, la naturaleza y el servicio público. Escogí la especialidad de industrial mecánica, ya que mi objetivo es poder dedicarme a temas de Ingeniería+Diseño, ya sea en tecnologías nuevas o desarrollando productos y servicios, entonces era una especialidad que me puede dar puntos de encuentro entre los dos ámbitos. Y la parte industrial para tener herramientas en el emprendimiento.

Presentación

Bienvenido al blog del proyecto semestral que desarrollará el grupo 8 para el curso ICH1104 Mecánica de Fluídos. Acá se encontrará la información sobre nuestro trabajo a lo largo del semestre. Esperamos que este sea útil para poder explicar uno de los principios fundamentales sobre mecánica de fluídos.