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1 Ejemplo de un sistema hidráulico Aplicar un sistema hidráulico a una garra mecánica implica utilizar la presión de un fluido para controlar la apertura y cierre de la garra, así como su fuerza de agarre. Esto se logra mediante un diseño que incorpora cilindros hidráulicos, válvulas y una bomba para proporcionar la potencia necesaria. Principios de Funcionamiento. En los sistemas hidráulicos, la energía mecánica se convierte en energía hidráulica cuando la bomba introduce presión en el fluido. Al activarse, el fluido presurizado se mueve hacia el cilindro, creando un movimiento o aplicando una fuerza. La fuerza generada se puede controlar ajustando la presión y el flujo. Sistema Hidráulico. Un sistema hidráulico es un conjunto de componentes y dispositivos que utilizan fluidos presurizados para generar, controlar y transmitir potencia. La teoría de los sistemas hidráulicos se basa en principios fundamentales de la mecánica de fluidos, especialmente la Ley de Pascal , que establece que la presión aplicada a un fluido en un sistema cerrado se transmite de manera uniforme en todas las direcciones. La ley de pascal se expresa como: F = P × A ;
F 1
A 1
F 2
A 2
donde: F es la fuerza generada (en Newtons o libras-fuerza), P es la presión aplicada (en Pascales o psi), A es el área sobre la que actúa la presión (en metros cuadrados o pulgadas cuadradas). Esto permite que una pequeña fuerza aplicada en un área pequeña se convierta en una fuerza mayor en un área más grande, un concepto clave para aplicaciones de amplificación de fuerza en hidráulica.
2 ejemplo del principio de pascal Existen dos tipos de sistemas hidráulicos de interés, que son: Sistema de Efecto Simple Un cilindro de efecto simple utiliza presión hidráulica para mover el pistón en una sola dirección (normalmente hacia afuera). Cuando se necesita retraer el pistón, se utiliza un resorte o simplemente el peso de la carga. Características: Solo permite el movimiento en una dirección mediante la presión hidráulica. La retracción suele ser asistida por la gravedad o por un resorte. Comúnmente se utiliza en aplicaciones como gatos hidráulicos, prensas o algunos tipos de maquinaria agrícola.
3 ejemplo de sistema hidráulico de doble efecto Características: Permite el movimiento en dos direcciones (extensión y retracción). Se utiliza fluido hidráulico en ambos extremos del cilindro para proporcionar fuerza en ambas direcciones. Muy común en aplicaciones que requieren movimientos repetitivos o controlados en ambas direcciones, como en maquinaria pesada (excavadoras, grúas) y sistemas de dirección en vehículos. Uso : Este tipo es común en aplicaciones donde se requiere un control preciso del movimiento en ambas direcciones, como en excavadoras, grúas y elevadores hidráulicos. Ventajas: Control total en ambas direcciones del movimiento. Mayor versatilidad en aplicaciones que requieren fuerza en ambos sentidos del movimiento. Desventajas:
Requiere más componentes, lo que aumenta la complejidad y el costo. Mayor necesidad de mantenimiento debido a las conexiones adicionales y las válvulas que dirigen el fluido en ambas direcciones. Componentes de un Sistema Hidráulico Un sistema hidráulico típico incluye los siguientes componentes:
- Bomba : Genera el flujo de fluido y aumenta la presión, moviendo el fluido a través del sistema.
- Cilindros o Actuadores : Convierten la presión hidráulica en movimiento lineal o fuerza. 3. Válvulas : Controlan la dirección, presión y caudal del fluido. Ejemplos comunes incluyen válvulas de control direccional, válvulas de alivio de presión y válvulas de regulación de caudal.
- Conductos y Mangueras : Transportan el fluido desde la bomba hacia el cilindro y otros componentes.
- Reservorio : Almacena el fluido hidráulico y permite que el sistema recupere y libere presión.
- Filtro : Elimina contaminantes del fluido para mantener la integridad y eficiencia del sistema. (No se usa en este proyecto) 4 diagrama ejemplo de un sistema hidráulico Ventajas y Aplicaciones Ventajas : Gran capacidad para generar fuerzas elevadas, precisión en el control de movimiento, y capacidad de operar en diversas condiciones de carga.
5 ejemplo de garra mecánica con un sistema hidráulico Ejemplo de Aplicación Un sistema hidráulico en una garra mecánica es común en maquinaria de construcción, reciclaje y automatización industrial, donde se requiere precisión y fuerza para manipular materiales pesados, como rocas, escombros o piezas de maquinaria. En el caso de una garra en una excavadora, por ejemplo, el operador controla la apertura y cierre de la garra desde la cabina, utilizando un joystick o un sistema de palancas que activa las válvulas hidráulicas, dirigiendo el flujo de fluido hacia el cilindro correspondiente. Ventajas de una Garra Hidráulica Capacidad de Manejo de Cargas Pesadas : Puede levantar y manipular objetos de gran peso y volumen, que de otro modo requerirían una manipulación manual complicada. Precisión y Control : La presión y el flujo hidráulico permiten un control preciso del movimiento y de la fuerza de agarre. Versatilidad : Al poder variar la fuerza y el movimiento, la misma garra se adapta a diferentes tareas y tipos de objetos, haciéndola útil para varias aplicaciones industriales.
Bibliografía.
Hydraulic Systems Analysis and Design. (s. f.). core.ac.uk. Recuperado 10 de noviembre de 2024, de https://core.ac.uk/download/pdf/161657526.pdf ¿Cómo funciona un sistema hidráulico? | KIA. (s. f.). Kia Perú. https://www.kia.com/pe/util/news/como-funciona-sistema-hidraulico.html Qué son los sistemas hidráulicos y neumáticos. (2024, 10 mayo). UNIVERSAL FITTINGS. https://www.universalfittings.com.mx/blog/el-blog-de-universal-fittings-1/que- son-los-sistemas-hidraulicos-y-neumaticos-
Recursos
- https://gargil.es/wp-content/uploads/2024/05/sistema_hidraulico.jpg
- https://kleenoil.mx/wp-content/uploads/2022/10/Diagrama-Principio- Pascal.jpg
- https://myghidraulica.com/wp-content/uploads/2018/01/partes-cilindro- hidraulico.png
- https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Sistemas- hidrulicos-de-aviacin-61-638.jpg/386px-Sistemas-hidrulicos-de-aviacin-61- 638.jpg
- https://img.freepik.com/vector-premium/dibujado-mano-vector-ilustracion- color-ninos-construccion-hidraulica-grabber-garra-excavadora_760559- 291.jpg
