NIVELACION AULA 2

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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR

“SUCRE”

NIVELACION DE CARRERA

PROYECTO DE INTEGRACION DE SABERES

TEMA: CONTROL AUTOMÁTICO DE UN BRAZO ROBÓTICO HIDRÁULICO

AUTORES:             Edgar Ponce

Jonathan Quishpe

José Muilema

Edison Marroquín

Jefferson Bravo

CARRERA:   Electrónica Industrial

AULA: 2

Área: 1

TUTOR: Ing. Idael Caballero

PERIODO: Abril – Agosto 2015

DM, QUITO MAYO DEL 2015

DESCRIPCIÓN

     En la industria ecuatoriana así como en talleres en los que se necesita levantar objetos pesados o materiales que no se pueden tocar porque representan un peligro para la salud del operario, es necesario contar con un brazo hidráulico para que su trabajo se haga más fácil y rápido, pero resulta peligroso maniobrar este brazo manualmente estando cerca del objeto a levantarse, pudiéndose provocar accidentes e incluso la muerte por aplastamientos o contacto con substancias peligrosas, por lo que la automatización y el mando a distancia de este mecanismo ayuda notablemente en la reducción de accidentes y en la optimización de tiempo y esfuerzo haciendo que el trabajo sea más fácil, seguro y  productivo.

RESUMEN

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR “SUCRE”

     Para entender los contenidos del tema hidráulico, se procederá  a construir un brazo robótico hidráulico, poniendo en juego los principios físicos en los que se basan los circuitos hidráulicos utilizados en numerosas máquinas y herramientas.
La presión ejercida a un líquido en reposo dentro de un recipiente se transmite sin alteración a cualquier punto del fluido, siendo el mismo en todas las direcciones y actúa a través de fuerzas perpendiculares a las paredes del recipiente que lo contiene por consiguiente se puede utilizar esta teoría para la construcción del proyecto en donde se utilizarán las magnitudes de (Fuerza, Presión, Área).

     El proyecto consiste en una representación sencilla de un brazo mecánico que sirve para levantar objetos a distancia, si la comparamos con una maquina como una grúa, podremos apreciar su utilidad.

     Para realizar el proyecto, se utilizará principalmente pedazos de madera, tornillos, jeringas y las mangueras que contiene líquido para aprovechar la fuerza que estas pequeñas prensas hidráulicas proporcionan y así darle movimiento a lo que más tarde conformará el brazo hidráulico.

     Para el mando  a distancia se necesitará de la ayuda de motores de corriente continua una batería de 12 voltios y un tablero de control, en el que se ubicarán  pulsadores, relés y contactos, todo este conjunto de piezas le dará  el movimiento a distancia al brazo hidráulico robótico.

INTRODUCCION

     Este  proyecto esta direccionado en la construcción de un mando a distancia para el funcionamiento de un brazo robótico hidráulico, ya que este brazo robótico que se va a construir tiene una variedad de aplicaciones, pero de igual forma por ser un dispositivo hidráulico es muy peligroso por las fuerzas generadas en los pistones, por lo tanto el mando a distancia es muy beneficioso para poder controlarlo sin presentar ningún riesgo para la persona que lo manipula. Este proyecto se lo realizará en las instalaciones del Instituto Tecnológico “Sucre” ya que en este sitio es el punto de encuentro de todos los integrantes del grupo, además de tener la asesoría de docentes calificados para la elaboración del mismo. La elaboración de este mando a distancia para el brazo robótico hidráulico es muy importante, porque para construirlo se necesita de aplicaciones que van relacionadas con la Física, Matemática, Química, además de ser una herramienta que ayudará a las personas a no ejercer fuerzas excesivas que pueden ocasionar daños en su salud o a cuidarse de elementos igualmente nocivos y peligrosos. El resultado de esta investigación se verá reflejado en la construcción de una maqueta a escala de un brazo robótico, utilizando materiales de fácil accesibilidad, que serán controlados por un tablero a distancia, de esta manera comprobaremos que la investigación se puede plasmar en realidad y ser muy beneficioso para la industria y los talleres mecánicos artesanales.

CAPITULO         I

EL PROBLEMA

1. Planteamiento del problema

   En  la vida cotidiana vemos el funcionamiento de maquinarias hidráulicas que realizan trabajos extremadamente pesados y que conllevan a ser muy arriesgados y peligrosos para las personas que las operan, ya que se encuentran dentro de la máquina para poder operarla físicamente, por lo tanto  nace la idea de construir un dispositivo que ayude a maniobrar o comandar este tipo de máquinas a una distancia prudente para evitar riesgos o accidentes que estas pueden ocasionar al momento de maniobrarlas.

Se plantea el presente proyecto con el afán de optimizar recursos y mejorar la utilización de estas máquinas hidráulicas, utilizando una maqueta a escala de un brazo hidráulico convencional, el mismo que lo comandaremos a distancia utilizando un tablero eléctrico-electrónico por lo que se convertirá en un robot propiamente dicho.

La elaboración de este proyecto demostrará que es posible comandar este tipo de máquinas a distancia la cual será de mucha ayuda para evitar riesgos de accidentes por ende aumentar la eficiencia y la productividad de los mismos.

Concluido y demostrado el proyecto podremos afirmar que los beneficios de estas máquinas son extensos que pueden ser aplicados industrialmente y artesanalmente como en las mecánicas en donde los mecánicos realizan fuerzas que pueden perjudicar su salud.

1. Formulación del problema

Para conseguir lo anotado anteriormente, la principal interrogante a resolver sería:

¿Es posible construir un mando a distancia para un brazo hidráulico robótico, que nos permitan reducir el esfuerzo físico de sus operadores así como el de evitar accidentes o lesiones en la salud de los mismos?  

1.3.  Objetivos

1.3.1. Objetivo general.

Construir un dispositivo para mando a distancia de un brazo robótico hidráulico que permitirá demostrar que se puede maniobrar este tipo de máquinas sin la necesidad de tener contacto físico con las mismas.

1.3.2. Objetivos específicos.

1. Integrar las materias de Física, Química, Matemática, I.C.A., U.B.V. para la elaboración de este proyecto.
2. Determinar los pasos a seguir para la elaboración del proyecto, el mismo que pueda demostrar que si es factible el mando a distancia de estas máquinas.
3. Contribuir con la elaboración de este proyecto para que las personas hagan más fácil y productiva su actividad laboral.

1. Justificación e importancia

     La construcción del brazo hidráulico con jeringas pretende demostrar más dinámicamente con elementos de poco valor el funcionamiento de la teoría de Pascal.

También aplicar conceptos matemáticos y científicos básicos y utilizar materiales de poco valor para la elaboración de la mano hidráulica con jeringas.

En este presente proyecto se podrá demostrar que la fuerza y presión puede originar movimientos en los cuerpos. Un brazo hidráulico es una estructura o aparato mecánico que se divide en tres partes unidas entre sí y que se pueden mover independiente mente una de la otra y dichos movimientos son realizados por aumento o disminución de la presión ejercida por un medio líquido y un medio gaseoso, su nombre se deriva porque es parecido a un brazo donde las tres partes serian la mano con sus dedos, el brazo y el antebrazo y las partes donde se unen serian la muñeca y el codo.

     Y así podemos demostrar que no solo con un motor podemos generar movimiento.
En la realización de un brazo hidráulico implica manejar principalmente los principio de pascal y Arquímedes con base a lo cual incluye llegar a profundizar con más información como: palanca hidráulica, presión hidrostática y fluidos para así poder llegar a comprender la parte teórica y así poder seguir a la parte practica el cual incluye materiales para su correcta elaboración y así con la información recabada y la realización del proyecto llegar a comprender su importancia en su utilización.
     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.

La necesidad de construir un mando a distancia para controlar este tipo de brazos hidráulicos es el aportar para que los operarios de estas máquinas para que no se expongan a peligros innecesarios de esta manera aumentar productividad y desempeño.

     Este estudio se basa en las leyes de la física con respecto a la hidráulica, hidrostática y el sistema de palancas por lo que es factible construir una maqueta que va a demostrar los movimientos reales del brazo hidráulico y con la ayuda de aparatos eléctricos y electrónicos vamos a poder maniobrarlo a distancia.

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