Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios #11

Investigación: Elevador Hidráulico

Física

MDT. María Ivone Vidal Q.

Equipo #5

Ruiz López Beatriz

Ayala Edgar

Hernández Omar

Urbalejo Abraham

Casas Fernando

5 “B” Laboratorio Clínico. Matutino

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Índice…………….

1- Introducción ….. 3

2- Justificación…. 4

3- Desarrollo teórico…. 5

4- Conclusión ….. 12

5- Referencias bibliográficas…. 13

6- Visita a empresa y entrevista…. 14

7- Presupuesto, compra y logística de construcción del prototipo y

construcción del prototipo…. 17

8- Material de apoyo diferente a power point…. 20

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Introducción.

Elevador hidráulico.

Objeto mecánico que es utilizado para levantar objetos pesados.

Nosotros trataremos de dar a conocer su definición, es decir, lo que es, sus funciones en diversos trabajos, diferenciación con un elevador eléctrico, como es su funcionamiento, su estructura y finalmente que tiene que ver con la física siendo así importante ya que cada día la utilizamos sin saber exactamente en qué, y como.

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Justificación.

El objetivo de esta investigación es dar a conocer como se implementa un elevador hidráulico con su estructura, es decir, queremos dar a conocer como este objeto se implementa en la física, cual función es la que conlleva a que sea un aparato donde utilicemos la presión que viene siendo un propiedad de la materia.

A nuestro parecer principalmente, nuestro objetivo general es que sepamos como implementamos día con día las propiedades de la física sin darnos cuenta en algo tan común como un elevador hidráulico que es utilizado en muchas empresas para levantar cargas pesadas y finalmente nuestro objetivo específico es aprender acerca de la hidráulica del Principio de Pascal, para así poder tener una idea clara de lo que es ya que creemos que es algo importante.

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Desarrollo teórico.

ELEVADOR HIDRAULICO. Las tomas hidráulicas son aparatos mecánicos que son utilizados para levantar objetos pesados. La gente podría estar familiarizada con la toma hidráulica ya que son usadas para levantar automóviles para cambiar una rueda. Varias industrias usan tomas hidráulicas para levantar aviones, autos de carreras y camionetas.

La primera referencia de un ascensor aparece en las obras del arquitecto romano Vitruvio, quien sostiene que Arquímedes (ca. 287 a. C. – ca. 212 a. C.) había construido el primer elevador probablemente en el año 236 a.C. Fuentes literarias de épocas posteriores mencionan ascensores compuestos de cabinas sostenidas con cuerda de cáñamo y accionadas a mano o por animales. Se estima que ascensores de ese tipo estaban instalados en el monasterio de Sinaí, en Egipto.

En el siglo XVII, había prototipos de ascensores en algunos edificios palaciegos ingleses y franceses.

El montacargas inspiró a un estadounidense de Vermont, Elisha G. Otis, para inventar un elevador con un sistema dentado, que permitía amortiguar la caída del mismo en caso de que se cortara el cable de sustento. Fue la primera demostración de un sistema de seguridad para elevadores de pasajeros.

Así mismo en 1851, al fundador e inventor Richard Dudgeon se le concedió una patente para una prensa portable hidráulica, ahora conocida como gato hidráulico, una herramienta que probó ser bastamente superior a los gatos de tornillos usados en ese entonces.

Antes de explicar cómo funciona un ascensor hidráulico, es necesario saber cuáles son los elementos esenciales que lo componen y permiten su funcionamiento. Muy brevemente y de forma simplificada nombraremos 7 componentes básicos para entender la estructura de un equipo hidráulico en un ascensor.

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Central hidráulica

Está formado por el conjunto motor-bomba y el depósito, donde se almacena el aceite necesario para que el sistema hidráulico funcione.

Grupo de válvulas

Instalado en la parte exterior de la central, es el cerebro de las operaciones (juntamente con el cuadro eléctrico), y regula el caudal, el ascenso, el descenso, el cambio de velocidad, etc.

Conducción

Une el grupo de válvulas y el pistón, puede ser rígida o flexible, dependiendo de las características de la instalación.

Pistón

Cilindro vertical constituido por un vástago (elemento interior sometido a un movimiento vertical), un cilindro exterior y una camisa (espacio entre el vástago y la parte interior del cilindro) que al llenarse de aceite presiona el vástago hacia arriba y este provoca un movimiento ascendente moviendo la cabina hacia arriba. Dependiendo de la instalación el pistón puede ser telescópico o convencional y de tracción directa o indirecta.

Chasis

Estructura que sostiene la cabina y circula por las guías.

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Cabina

Compartimento donde se transportan los pasajeros.

Fluido

Elemento que transmite la energía de la bomba al pistón. Es recomendable usar aceites sintéticos, ecológicos o minerales, y con un punto de inflamación muy alto.

Teniendo en cuenta cuales son los componentes básicos de un equipo hidráulico, y como actúa un simple sistema hidráulico.

Funcionamiento en subida y bajada

Para subir

El grupo motor-bomba bombea el fluido de la central a través del grupo de válvulas (y la conducción) hacia el pistón. Cuando una de las válvulas se abre, el fluido presurizado escoge el camino que ofrece menos resistencia y regresa al depósito de la central. Pero cuando la válvula se cierra, el fluido no tiene más remedio que ir hacia el cilindro. Al acumularse el fluido en el cilindro, la presión empuja el pistón hacia arriba elevando la cabina del ascensor.

Cuando la cabina se acerca al piso correcto, el sistema de control envía una señal al motor eléctrico para parar la bomba gradualmente. Con la bomba parada, no hay más aceite que fluya, y el que ya estaba en el cilindro no puede escapar (no puede volver al depósito de la central a través de la bomba, y la válvula sigue cerrada). El vástago se apoya sobre el fluido y la cabina se queda allí donde está.

Para bajar

Para bajar la cabina, el sistema de control del ascensor envía una señal a la válvula. Cuando la válvula se abre, el fluido que estaba en el cilindro fluye hacia el depósito de la central.

Gracias a la fuerza de gravedad, el peso de la cabina (y la carga, en caso de que la haya) empuja el cilindro hacia abajo y conduce el fluido al depósito, haciendo descender el ascensor gradualmente. De este modo el ascensor solo consume energía en el ascenso, ya que desciende por gravedad. Para detener la cabina en un piso inferior, el sistema de control cierra la válvula de nuevo.

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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: 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 todos los puntos del fluido.

Es la explicación primaria al funcionamiento de los elevadores hidráulicos. Establece que la presión contenida en un recipiente es igual en todos los puntos. Los gatos hidráulicos utilizan este principio combinando dos cilindros (uno pequeño y otro grande) para incrementar la presión para poder levantar objetos de mayor peso.

El Elevador Hidráulico es un tipo de ascensor diferente en cuanto a su diseño, pero hace la misma función que un ascensor

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eléctrico, lo único es que está diseñado para viviendas de pocas alturas, chalets o adosados.

Esta tabla muestra las diferencias de un elevador hidráulico y eléctrico:

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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.

Este tipo de maniobra es recomendable para edificios con pocas alturas, aunque también se pueden instalar en edificios que tengan más alturas. El ascensor hidráulico no necesita contrapeso y por lo tanto no necesita que el hueco del ascensor sea muy grande, por lo que es más fácil de instalar donde el hueco sea más pequeño.

Este ascensor lleva instaladas dos guías por las que se desplaza la cabina y se le llama corrientemente ascensor de mochila, porque van las guías instaladas a un lado del hueco, aunque en algunos van instaladas en los laterales del ascensor.

La hidráulica es una tecnología mecánica que no es utilizada solo para las tomas, sino que también es usada en los tractores, los frenos para los automóviles

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y los montacargas. Las tomas hidráulicas son un equipamiento necesario para levantar y mover objetos pesados y otros materiales.

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Conclusión.

Finalmente nosotros concluimos que el elevador hidráulico es una máquina para así poder subir cargas pesadas a diferentes alturas, utilizando dicho anteriormente un pistón que utiliza la presión de un fluido para así poder elevarlo.

Así como se muestra en la imagen:

La fuerza F1 aplica la presión para que así el fluido ejerza otra fuerza que es F2 para poder elevarlo.

Y así la idea básica es que la presión que se aplica en un punto determinado se transmite con la misma intensidad a cada punto del mismo mediante un fluido incompresible (por ejemplo aceite o agua).

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Ficha Bibliográfica.

1- http://www.ehowenespanol.com/elevador-hidraulico- hechos_312027/

2- http://www.ascensoresyelevadores.com/ascensores-y- elevadores-hidraulicos/

3- https://es.wikipedia.org/wiki/Ascensor 4- http://blog.gmveurolift.es/funcionamiento-de-un-ascensor-

hidraulico/5- http://blog.gmveurolift.es/diferencias-entre-ascensores-

electricos-y-ascensores-hidraulicos/6- http://blog.gmveurolift.es/el-sistema-hidraulico-la-idea-

basica/7- http://blog.gmveurolift.es/elementos-basicos-de-un-

ascensor-hidraulico-ii/8- http://blog.gmveurolift.es/elementos-basicos-de-un-

ascensor-hidraulico-i/9- https://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Pascal

Visita a empresa y entrevista.

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Entrevista a: Horacio Ayala Corrales.

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1- ¿Cuál es la carga máxima que soporta un elevador?

La verdad no sé muy bien pero aquí los automóviles vienen pesando entre 850 kg a como 2000 kg depende mucho del modelo de auto.

2.- ¿Qué es para ti la hidráulica? Creo que es algo que tiene que ver con física.

3.- ¿En que la crees utilizar la hidráulica día a día? En el carro, para los frenos principalmente. Aquí en el taller para la aplicación automotriz en suspensiones, los frenos, la dirección, la refrigeración entre otras. En la casa se utilizaría para dar presión a tuberías de las viviendas.

4.- ¿Cuáles de tus herramientas utilizan la hidráulica? Principalmente yo utilizo el gato para levantar los carros para cambiar llantas y así mismo también un elevador hidráulico para levantarlo completamente y poder revisarlo mejor.

5.- ¿Qué tan importante consideras la hidráulica? De gran importancia, facilita los trabajos. ¿Por qué? Lo considero muy importante ya que con eso no hacemos tanto esfuerzo y nos facilita la visibilidad.

6.- ¿Cómo deben estar compuestos básicamente los sistemas hidráulicos? En el caso de tuberías deben de ser de acero, mangueras para alta presión y en los elevadores son de acero ya que cargan mucho peso.

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Presupuesto, compra y logística de construcción del prototipo.

Construcción del prototipo.

El material de apoyo que ocupamos fueron 3 jeringas que costaron $15, mangueras de goma y madera. En total el presupuesto fue de aproximadamente $100. Nosotros utilizamos madera reciclada y tuvimos la ayuda de un taladro para hacer los hoyos.

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A continuación, está un hipervínculo de un video sobre cómo funciona nuestro prototipo de Elevador Hidráulico:

http://equipo5proyectointer5blabclinico.blogspot.mx/2015/09/prototipo-elevador-hidraulico-video.html

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Material de apoyo diferente al PowerPoint.

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