PROYECTO CIENCIAS PALA HIDRÁULICA


PRESENTACIÓN
El presente  proyecto fue realizado de forma personal para dar a  conocer cómo se puede fabricar una pala hidráulica que levante pesos, esto aplicando los conocimientos de la hidráulica, la fuerza del agua y la presión ejercida en ella.
Utilizando materiales básicos de fácil acceso que con facilidad podríamos encontrarlo en nuestra ciudad.
Espero que el presente proyecto de ciencias se convierta en  un pequeño aporte a las ciencias y que los jóvenes desarrollen su creatividad científica en aras de un Perú mejor.


1.   TÍTULO:
FABRICACIÓN DE UNA PALA HIDRÁULICA


2.   OBJETIVOS

·        Demostrar el funcionamiento de una pala hidráulica.
·        Identificar las propiedades de la presión del agua.
·        Determinar a través del presente proyecto  el movimiento ejercido por la presión del agua.


3.   FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
La hidroneumática y los sistemas hidráulicos, han sido desde hace muchos años, algunos de los principales sistemas de automatización industrial que existen. En la actualidad, la mayoría de los robots industriales utilizan los principios de la hidráulica para mover brazos mecánicos de gran precisión combinados con sistemas de programación avanzados. En este artículo, veremos cómo hacer una pala hidráulica simple  que con un poco de imaginación se podrá convertir en un brazo robot interesante para cualquier proyecto que tengamos.
Una Máquina hidráulica es una variedad de máquina de fluido que emplea para su funcionamiento las propiedades de un fluido incompresible o que se comporta como tal, debido a que su densidad en el interior del sistema no sufre variaciones importantes.
Se denomina energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla; en caso contrario, es considerada solo una forma de energía renovable.


4.   EXPERIMENTACIÓN
Materiales
- Una inyectadora de 5cc.
- Una inyectadora de 5cc.
- Un tubito de los usados para suero, debe encajar perfectamente en la boquilla de la inyectadora.
- Agua.
- Cartón grueso para el armazón.
- Chinches que sirven de uniones que permitan movimiento.

Procedimiento
Lo primero que vamos a realizar, es el sistema hidráulico que moverá nuestro brazo. Para ello, debemos llenar por completo la inyectadora de 5cc sin dejar aire dentro. Para evitar el aire, es recomendable llenarla bajo el agua. Este mismo procedimiento lo realizamos con la inyectadora de 5cc, pero sólo la llenamos unos 3cc.
Ahora, llenamos el tubito de agua sin que quede aire dentro (recomendable realizar esta acción dentro de un recipiente grande con agua) y conectamos las boquillas de las dos inyectadoras con la manguera. Una vez fijas, sacamos nuestro dispositivo hidráulico, lo secamos con cuidado y fijamos por completo la manguera a las boquillas de las jeringas con silicona, cubriendo bien las uniones y evitando entradas futuras de aire.
Una vez culminado nuestro dispositivo hidráulico, es momento de realizar un brazo simple. Para ello, colocamos dos listones de madera en forma de 7 uniéndolos de tal modo que le permitan moverse hacia arriba y hacia abajo. Seguidamente, colocamos las inyectadoras con ayuda de pegamento instantáneo o cinta pegante sobre el brazo. La inyectadora de 10cc la colocamos en el listón a mover apoyando el listón en el émbolo de dicha inyectadora, mientras que la de 5cc la fijamos en la parte inferior del brazo.
Al empujar el émbolo de la inyectadora de 5cc, veremos como el brazo se levanta gracias a la fuerza que hace moverse al émbolo de la inyectadora de 5cc.

Funcionamiento
La fuerza ejercida en uno de los lados se transmite por vasos comunicantes hacia la otra inyectadora, ejerciendo una fuerza mayor para mover el émbolo a menor distancia, es decir, al aplicar una fuerza de 1Kg sobre la inyectadora de 5cc se transmitirá una fuerza de 2Kg al émbolo de la segunda inyectadora que se desplaza a menor distancia, pero puede levantar mayor peso.
Todos hemos sentido la presión del agua cuando nos sumergimos en el fondo de una piscina. Esta presión es causada por la cantidad de líquido que se encuentra encima de nosotros (y a los lados y por abajo, como veremos más adelante). Así, a un metro de profundidad, sostenemos una columna de agua de un metro de largo; a 50 metros de profundidad, la columna es mucho mayor, por lo tanto, la presión aumenta considerablemente. El peso del agua que provoca presión cuando nos sumergimos es causado por la fuerza de gravedad terrestre. Pero azumamos que además de la fuerza de gravedad ejercemos una fuerza adicional, seguramente seriamos aplastados por la presión ejercida. 

5.   CONCLUSIONES
·         Es posible demostrar el funcionamiento de una pala hidráulica con la utilización de material reciclable de la localidad.
·         Mediante el presente proyecto determinamos el movimiento y la fuerza ejercida por la presión del agua.               
·         Es factible explicar didácticamente el funcionamiento de los principios de la hidráulica.

BIBLIOGRAFÍA
1.    CANO GALLEGO, Rodrigo. La fue. Medellín: la fuerza hidraúlica. Facultad Nacional de Minas. No 61, 1985. 143 p.

2.    CHOW, Ven Te. Hidráulica de canales abiertos. Santafé de Bogotá: McGraw Hill, 1994. 667 p.

3.    DE AZEVEDO NETTO, J.M. y ACOSTA ALVAREZ, Guillermo. Manual de Hidráulica, México: Harla, 1975. 578 p

4.    MOTT, Robert L. Mecánica de fluidos aplicada. México: Prentice-Hall, 1996. 583 p.