Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios No. 11

Elevador Hidráulico

Física II

Profra Ivone Vidal Quintanar

Equipo 6

5 “A” Lab. Clínico

Anduaga Cerecer Hugo Eduardo

Becuar García Gabriel

Becuar García Miguel Guillermo

García Ureña Martín Leonardo

Palacios Gracia Jesset

Hermosillo, Sonora A 18 de septiembre de 2015

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ÍNDICE

Introducción.………………………………………….………..3

Elevador Hidráulico.…………………………………………. 4

Hidráulica.………………………………………………………5

Leyes de la Mecánica en Fluido ………………………...….7

Tipos de Elevadores Hidráulicos.…………………………..13

Principio de Pascal ………………………………………….. 18

Prensa Hidráulica.……………………………………….…….20

Antecedentes……………………………………………….…. 21

Ventajas de instalar un Ascensor Hidráulico…………..…22

Precios de un Ascensor Hidráulico……………………...…23

Conclusión……………………………………………….……..25

Referencias bibliográficas……………………………………26

Glosario………………………………………………………….27

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Introducción

¿Te has preguntado alguna vez como es que elevan algunos objetos pesados?

En la vida cotidiana hay sucesos los cuales son solo llevados a cabo por intermedio de las instalaciones hidráulicas, como por ejemplo cuando llevas el auto a un mecánico las maquinas las cuales suben el automóvil a una altura adecuada para poder examinar, observar y /o reparar la parte inferior del automóvil ese acto es ejecutado por una maquina el cual tiene por nombre elevador hidráulico.

La hidráulica es un sistema que se fundamenta principalmente en el agua (H2O) que trata de aplicar presión al agua y esta se mueve a todos lados dando presiones de alta intensidad que finalmente resultan en una acción o trabajo que se realice.

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Elevador Hidráulico

¿Qué es un elevador hidráulico?

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.

Los elevadores hidráulicos utilizan la transmisión de presión a través de un fluido, generalmente aceite.

La mayor presión producida por un compresor se transmite por el aire hasta la superficie del aceite que hay en un depósito subterráneo. A su vez el aceite trasmite la presión a un pistón que sube el automóvil. La presión del aire es aproximadamente la que tienen los neumáticos.

Mecánica de Fluidos:

Parte de la Física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan diversos como la aeronáutica (Aviones), la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construcciones navales (Barcos y construcción naval) y la oceanografía.

La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales: la estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de fluidos en reposo, y la dinámica de fluidos, que trata de fluidos en movimiento.

El término de hidrodinámica se aplica al flujo de líquidos o al flujo de los gases a baja velocidad, en el que puede considerarse que el gas es esencialmente incompresible. La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de compresibilidad.

Entre las aplicaciones de la mecánica de fluidos están la propulsión a chorro, las turbinas, los compresores y las bombas (Aire comprimido).

Componentes:

Hay seis partes primarias de un elevador hidráulico: la reserva, la bomba, la válvula de control, el cilindro principal, el pistón principal y el pistón de descarga.

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Hidráulica

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

La hidráulica estudia la utilización en ingeniería de la presión del agua o del aceite.

Un elevador hidráulico es un dispositivo formado por dos émbolos uno de pequeña superficie, la llamamos s, y otro de gran superficie, la llamamos S, conectados a través de un tubo sin pérdidas y relleno de un fluido no comprensible como el agua o algún aceite. Puesto que el fluido es no comprensible lógicamente al apretar sobre uno de los émbolos el otro obligatoriamente sube.

Y la idea es que al apretar con una fuerza pequeña, f, en el embolo pequeño, el otro se eleva empujando con una fuerza grande, F, siendo la relación entre las fuerzas igual a la relación entre las superficies de los émbolos.

El principio de funcionamiento es muy simple: la presión en cualquier punto del interior del fluido es exactamente la misma,

De esta forma, cuando apretamos el émbolo pequeño producimos una presión en el líquido que será igual al cociente entre la fuerza, f, y la superficie del émbolo pequeño, es decir la presión en el seno del fluido será:

p = f/s

Y como la presión en el fluido es igual en todos los puntos, esta presión "empujará" sobre toda la superficie del émbolo grande por igual

Pero como la presión en el émbolo grande es igual al cociente entre F y S, se cumplirá que p también es igual al cociente entre F y S, es decir que p = F/S

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Igualando ambas expresiones obtenemos la ecuación fundamental del elevador hidráulico:

f/s = F/S =>

F/f = S/s

Y despejando F:

F = f * S/s

Es decir, la fuerza en el émbolo grande es igual a la del pequeño multiplicado por el cociente entre las superficies de ambos como indicábamos arriba, lo que permite elevar una gran carga aplicando una fuerza muy pequeña.

Por ejemplo, si el émbolo pequeño tiene una superficie de 10 cm2 = 0,001 m2 y el grande tiene una superficie de 1 m2 tendremos una ganancia de fuerza de 1000:

F = f * (1 / 0,001) = f * 1000

Lo que significa que para levantar una tonelada situada en el émbolo grande bastará situar un pequeño peso de 1 kg en el émbolo pequeño.

El principio es parecido al de la palanca, sólo que en el caso de la palanca la ganancia viene dada por el cociente de las longitudes de los brazos de la palanca.

Y al igual que sucede en la palanca no se viola la conservación de la energía, simplemente el desplazamiento requerido en el émbolo pequeño será mucho mayor que el desplazamiento en el grande de modo que el trabajo en ambos es el mismo:

Si llamamos d a la distancia que introducimos el émbolo pequeño, el trabajo aplicado al pequeño bale:

t = f*d

Y del mismo modo, el trabajo realizado por el grande bale:

T = F*D

Y como ambos deben ser iguales para que se conserve la energía, tendremos:

T = t =>

F*D = f*d =>

d = D * F/f = D * S/s

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Es decir, en el ejemplo anterior, para levantar el peso grande a una altura D = 1 cm = 0,01 m deberemos introducir el pequeño una distancia:

d = 0,01 * 1000 = 10 m

Naturalmente los elevadores hidráulicos que deben levantar grandes pesos a grandes alturas, por ejemplo los usados en ascensores, no se fabrican con un émbolo pequeño de enorme longitud porque eso no sería práctico, en su lugar lo que se hace es poner una bomba que bombea el fluido en el interior del circuito a través de un tubo de poca sección produciendo así el mismo efecto a pequeños "impulsos".

Leyes de la Mecánica de fluidos

Las leyes de la mecánica de fluidos pueden observarse en muchas situaciones cotidianas. Por ejemplo, la presión ejercida por el agua en el fondo de un estanque es igual que la ejercida por el agua en el fondo de un tubo estrecho, siempre que la profundidad sea la misma. Si se inclina un tubo más largo lleno de agua de forma que su altura máxima sea de 15 m, la presión será la misma que en los otros casos (izquierda).

En un sifón (derecha), la fuerza hidrostática hace que el agua fluya hacia arriba por encima del borde hasta que se vacíe el cubo o se interrumpa la succión.

Principio de Arquímedes:

Al sumergirse parcial o totalmente en un fluido, un objeto es sometido a una fuerza hacia arriba, o empuje.

El empuje es igual al peso del fluido desplazado. Esta ley se denomina principio de Arquímedes, por el científico griego que la descubrió en el siglo III antes de nuestra era. Aquí se ilustra el principio en el caso de un bloque de aluminio y uno de madera.

1. El peso aparente de un bloque de aluminio sumergido en agua se ve reducido en una cantidad igual al peso del agua desplazada.

2. Si un bloque de madera está completamente sumergido en agua, el empuje es mayor que el peso de la madera (esto se debe a que la madera es menos densa que el agua, por lo que el peso de la madera es menor que el peso del mismo volumen de agua).

Por tanto, el bloque asciende y emerge del agua parcialmente -desplazando así menos agua- hasta que el empuje iguala exactamente el peso del bloque.

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Movimiento laminar y turbulento:

A bajas velocidades, los fluidos fluyen con un movimiento suave llamado laminar, que puede describirse mediante las ecuaciones de Navier-Stokes, deducidas a mediados del siglo XIX. A velocidades altas, el movimiento de los fluidos se complica y se hace turbulento.

En los fluidos que fluyen por tubos, la transición del movimiento laminar al turbulento depende del diámetro del tubo y de la velocidad, densidad y viscosidad del fluido.

Cuanto mayores son el diámetro, la velocidad y la densidad, y cuanto menor es la viscosidad, más probable es que el flujo sea turbulento.

Presión:

En mecánica, fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el Sistema Internacional de unidades (SI), la presión se expresa en newtons por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa).La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional.

Manómetros:

La mayoría de los medidores de presión, o manómetros, miden la diferencia entre la presión de un fluido y la presión atmosférica local.

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Para pequeñas diferencias de presión se emplea un manómetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmósfera.

El tubo contiene un líquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del líquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presión del recipiente y la presión atmosférica local. Para diferencias de presión mayores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado así en honor al inventor francés Eugène Bourdon.

Este manómetro está formado por un tubo hueco de sección ovalada curvado en forma de gancho.

Los manómetros empleados para registrar fluctuaciones rápidas de presión suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.

Como la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Una lectura negativa del manómetro corresponde a un vacío parcial.

Las presiones bajas en un gas (hasta unos 10-6 mm de mercurio de presión absoluta) pueden medirse con el llamado dispositivo de McLeod, que toma un volumen conocido del gas cuya presión se desea medir, lo comprime a temperatura constante hasta un volumen mucho menor y mide su presión directamente con un manómetro.

La presión desconocida puede calcularse a partir de la ley de Boyle-Mariotte (Gas).

Para presiones aún más bajas se emplean distintos métodos basados en la radiación, la ionización o los efectos moleculares.

Rango de Presiones:

Las presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de presión absoluta en aplicaciones de alto vacío, hasta miles de atmósferas en prensas y controles hidráulicos. Con fines experimentales se han obtenido presiones del orden de millones de atmósferas, y la fabricación de diamantes artificiales exige presiones de unas 70.000 atmósferas, además de temperaturas próximas a los 3.000 °C.

En la atmósfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presión atmosférica local. Así, la presión baja desde su valor de 101.325 Pa al nivel del mar hasta unos 2.350 Pa a 10.700 m (35.000 pies, una altitud de vuelo típica de un reactor).

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Por 'presión parcial' se entiende la presión efectiva que ejerce un componente gaseoso determinado en una mezcla de gases.

La presión atmosférica total es la suma de las presiones parciales de sus componentes (oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y gases nobles).

Fuerza:

En física, cualquier acción o influencia que modifica el estado de reposo o de movimiento de un objeto. La fuerza es un vector, lo que significa que tiene módulo, dirección y sentido. Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, éstas se suman vectorialmente para dar lugar a una fuerza total o resultante.

Esta fuerza total que actúa sobre un objeto, la masa del objeto y su aceleración están relacionadas entre sí a través de la segunda ley de Newton, llamada así en honor al físico y matemático del siglo XVII Isaac Newton.

Esta ley afirma que la aceleración que experimenta un objeto multiplicada por su masa es igual a la fuerza total que actúa sobre el objeto. Por tanto, si una fuerza igual actúa sobre dos objetos de diferente masa, el objeto con mayor masa resultará menos acelerado.

Un objeto experimenta una fuerza cuando otro objeto lo empuja o tira de él. Por ejemplo, al empujar un triciclo parado se aplica una fuerza que hace que éste se acelere.

Un objeto también puede experimentar una fuerza debido a la influencia de un campo de fuerzas.

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Por ejemplo, si se deja caer una pelota, ésta adquiere una aceleración hacia abajo debido a la existencia del campo gravitatorio terrestre; las cargas eléctricas se atraen o se repelen debido a la presencia de un campo eléctrico.

Generalmente, sobre un objeto actúan varias fuerzas a la vez. Si la suma de las mismas da lugar a una fuerza total nula, el objeto no se acelerará: seguirá parado o detenido o continuará moviéndose con velocidad constante.

Por ejemplo, si una persona lo empuja con una fuerza de magnitud igual a la fuerza de rozamiento que se opone al movimiento del triciclo, las fuerzas se compensarán, produciendo una fuerza total nula, eso hace que se mueva con velocidad constante.

Si la persona deja de empujar, la única fuerza que actúa sobre el triciclo es la fuerza de rozamiento. Como la fuerza total ya no es nula, el triciclo experimenta una aceleración, y su velocidad disminuye hasta hacerse cero. (Una aceleración negativa como ésta, en la que se reduce la velocidad, se conoce como deceleración).

En el Sistema Internacional de unidades, la fuerza se mide en newtons: 1 newton (N) es la fuerza que proporciona a un objeto de 1 kg de masa una aceleración de 1 m/s2.

Las fuerzas que actúan entre las moléculas y los átomos también se conocen como interacciones.

Freno:

Dispositivo mecánico que se aplica a la superficie de un eje, una rueda o un disco giratorio, de manera que reduce el movimiento mediante fricción. El freno está revestido con un material resistente al calor que no se desgasta con facilidad ni se alisa ni se vuelve resbaladizo.

Una zapata de freno es un bloque de madera o metal que presiona contra la llanta de una rueda mediante un sistema de palancas. Un freno de banda es una banda flexible enrollada alrededor del perímetro de la rueda y que puede tensarse para apretarse contra ella.

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Se usa en las máquinas de vapor, en los vehículos a motor y en algunos tipos de bicicletas.

La zapata de freno de expansión interna se emplea en muchos automóviles.

Este sistema, también denominado freno de tambor, usa un par de zapatas abatibles que presionan contra el interior de un tambor mediante una palanca mecánica o un cilindro hidráulico.

Un freno de tambor requiere mucha fuerza para presionar las zapatas, sobre todo en un vehículo pesado que se mueve a gran velocidad.

Esta fuerza se puede generar con el freno de mano de un automóvil, pero lo más frecuente es que la fuerza humana se potencie con un cilindro y un pistón accionado por aire (freno de aire) o por un pistón accionado por el vacío (freno de vacío). En el freno de aire, inventado por George Westinghouse en 1869, la presión del aire mantiene apartados la zapata y el tambor mientras el vehículo está en movimiento. Los frenos actúan cuando disminuye la presión, este método elimina el peligro de un fallo de los frenos a causa de una pérdida de aire.

Si el sistema de aire comprimido tiene una fuga los frenos entran en funcionamiento de forma automática, Todos los trenes y algunos vehículos pesados, en especial los camiones articulados, usan frenos de aire.

Los primeros automóviles estaban equipados con frenos no hidráulicos, situados sólo en las ruedas traseras. Los frenos en las cuatro ruedas se adoptaron de forma general en la década de 1920 para conseguir una mayor seguridad.

Los sistemas de frenos mecánicos tenían la desventaja de que el uso poco firme de una de las palancas de freno podía causar un viraje brusco del vehículo, a causa de la presión de frenado desigual.

Los frenos hidráulicos en las cuatro ruedas utilizados hoy en la mayoría de los automóviles y camiones se alinean de forma automática. Cuando el conductor pisa el pedal del freno, el fluido hidráulico se envía con la misma presión desde el cilindro principal a todas las zapatas de freno, aplicándose la misma fuerza de frenado en todas las ruedas.

Los frenos de disco han ido reemplazando a los frenos de tambor en los automóviles modernos. Estos frenos, que consisten en un par de pastillas montadas en un dispositivo que acciona hidráulicamente, aprietan las caras del disco de freno sujeto a la rueda.

Los frenos de disco aplican la potencia de frenado de forma constante y más controlada que los frenos de tambor y son también más resistentes a la reducción de frenado, pérdida de potencia de parada tras una frenada fuerte.

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Muchos automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo (ABS, siglas en inglés) para impedir que la fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas, provocando que el automóvil derrape.

En un sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la rotación de las ruedas del coche cuando los frenos entran en funcionamiento. Si una rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan que la velocidad de rotación está bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para impedir que se bloquee. Comparándolo con los sistemas de frenado tradicionales, los sistemas de frenado antibloqueo consiguen que el conductor controle con más eficacia el automóvil en estas situaciones, sobre todo si la carretera está mojada o cubierta por la nieve.

Tipos de elevadores hidráulicos

Este tipo de ascensor es diferente en cuanto a su diseño, pero hace la misma función que un ascensor eléctrico, lo único es que está diseñado para viviendas de pocas alturas, chalets o adosados.

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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.

También existen ascensores hidráulicos con un pistón central que es el que lo hace subir o bajar.

La ventaja de estos tipos de elevadores hidráulicos, es que no necesitan cuarto de máquinas arriba del hueco, ya que el grupo hidráulico se puede instalar abajo o donde más convenga a la comunidad de vecinos, aunque se recomienda que esté instalado cerca del hueco del ascensor, para evitar posibles disminuciones de rendimiento.

Hay dos tipos de elevadores hidráulicos, que son: con impulsión directa o con impulsión diferencial. Los de impulsión directa, si el hueco no llega a los 4 metros, es necesario que en el hueco del ascensor tenga foso, ya que el pistón irá instalado ahí. Este tipo de maniobra es recomendable para pocas alturas.

Después están los de impulsión diferencial, que se instalan en recorridos de más de 4 metros, este tipo de instalación no necesita tener muchas dimensiones del foso, ya que el pistón se instala en un lateral del hueco. Este tipo de elevadores hidráulicos, es recomendable si se instala para más paradas de pisos. Estos dos tipos de elevadores funcionan a dos velocidades, por lo que las paradas de pisos se hacen más suaves.

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Respecto a la decoración de cabina, se pueden elegir diferentes tipos de decoración, dependiendo del elegido, subirá o bajará el presupuesto de la instalación.

Los tipos de puertas de cabina y de exterior, pueden variar depende de cada empresa, pero se pueden poner dependiendo del espacio del hueco, con puertas automáticas, semiautomáticas, o puertas batientes.

La decoración de cabina también se puede escoger entre gran variedad de clases diferentes de decoración, como barandillas, cristales e iluminación.

También se puede elegir el tipo de suelo para la cabina entre diferentes tipos de materiales, la iluminación de cabina puede ser también de varios tipos como tubo fluorescente o por iluminación de led.

El pistón como se aprecia en la fotografía, se eleva o desciende dependiendo de la dirección en la que vaya la cabina.

En la punta del pistón lleva una polea por dónde van los cables de tracción. El pistón está instalado fijo en el hueco y lo que sube y baja es el pistón que hay en el interior.

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En el extremo de la polea tiene una barra que va cogida a las guías, y que llevan rozaderas instaladas para poder deslizarse por las guías.

La velocidad de desplazamiento del pistón se ajusta mediante una válvula, para poder decidir a qué velocidad es la óptima para una instalación determinada.

La función que tiene la máquina hidráulica es la de aumentar o disminuir la presión del pistón.

La máquina hidráulica está llena de aceite y cuando sube el ascensor expulsa el aceite y cuando baja el ascensor absorbe el aceite.

La manguera por donde va el aceite desde la máquina hidráulica hasta el pistón no puede ser muy larga ya que puede afectar a su funcionamiento normal.

La máquina hidráulica va conectada al cuadro de maniobra, el cual pone en funcionamiento el elevador cuando se le pulsa un botón desde el ascensor.

El elevador hidráulico se compone de:

dos conectados, un anticoagulante, ambos llenos de aceite.

A través de un pistón hidráulico que puede ser hacia abajo, a la parte inferior o el lado de la cabina del ascensor, como la base del pistón alimentado por aceite hidráulico. Como una jeringa que está lleno de agua por lo que el émbolo dejar fuera. El pistón es suministrado por un caucho de la manguera hidráulica. El pistón se ha quedado atascado en el marco de acero que soporta la cabina.

Este sistema de ascensor hidráulico también se utiliza en plataformas petrolíferas, por lo que permanecen en el nivel de agua apropiado.

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

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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.

Principio de Pascal

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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”

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.

También podemos observar aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos, en los frenos hidráulicos y en los puentes hidráulicos.

Prensa Hidráulica

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Una manera fácil de ver cómo funciona en la vida cotidiana (en palabras más simples), como se aplica en la vida diaria es la Prensa Hidráulica. Este artefacto es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos y estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.

El principio de Pascal establece que la tensión es independiente de la dirección, lo cual sólo sucede si el tensor tensión es de la forma:

Donde

p es una constante que podemos identificar con la presión. A su vez esa forma del tensor sólo es posible tenerlo de forma aproximada si el fluido está sometido a presiones muchos mayores que la diferencia de energía potencial entre diferentes partes del mismo. Por lo que el principio de Pascal puede formularse como: «En un fluido en reposo y donde las diferencias de altura son despreciables el tensor de tensiones del fluido toma la forma dada».

Sin embargo, en realidad debido al peso del fluido hace que el fluido situado en la parte baja de un recipiente tenga una tensión ligeramente mayor que el fluido situado en la parte superior. De hecho si la única fuerza másica actuante es el peso del fluido, el estado tensional del fluido a una profundidad z el tensor tensión del fluido es:

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En vista de lo anterior podemos afirmar que «fijado un punto de un fluido incompresible en reposo y contenido en un recipiente bajo presión e indeformable, la presión del fluido, es idéntica en todas direcciones ».

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Antecedentes

A principios del siglo XIX los ascensores de pistón hidráulico ya se utilizaban en algunas fábricas europeas. La cabina estaba montada sobre un émbolo de acero hueco que llegaba en una perforación cilíndrica ubicada en el suelo. El agua impulsada a presión dentro del cilindro hacía subir el émbolo y la cabina, que caían debido a la gravedad cuando el agua se liberaba de dicha presión.

En las primeras instalaciones, la válvula principal para controlar la corriente de agua se manejaba de forma manual mediante sistemas de cuerdas que funcionaban verticalmente a través de la cabina.

Debido a su funcionamiento más suave y a su mayor rendimiento, el ascensor hidráulico reemplazó de forma general al modelo de una cuerda enrollada en un tambor giratorio.

El control de palanca y las válvulas piloto que regulaban la aceleración y la desaceleración fueron mejoras posteriores.

Ascensor Hidráulico por Impulsión Directa

Es un tipo de ascensor recomendable para poca altura, cuando el recorrido del ascensor no llega a los 4 m. Es necesario que tenga foso, ya que el pistón será instalado allí.

Ascensor Hidráulico por Impulsión Diferencial

Es un tipo de ascensor que se instala en recorridos de más de 4 m. No necesita tener foso, ya que el pistón se instala en un lateral del hueco. Es recomendable si se instala para varias paradas de pisos.

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Ventajas de instalar un ascensor hidráulico

Seguridad:

Alto grado de seguridad para el usuario (doble sistema de seguridad).

Evacuación de pasajeros garantizada en caso de fallo en suministro eléctrico. El sistema tiene una bobina 12v conectada a una batería de reserva como elemento de serie, que permite finalizar el trayecto hasta la parada más próxima y abrir las puertas.

Alto grado de seguridad para el operario debido a su forma de montaje. Construcción del primer al último piso.

Pistón como elemento de masa.

Más seguros en caso de movimientos sísmicos por la ausencia del contrapeso en el hidráulico.

Económicos:

Alto grado de fiabilidad por el poco mantenimiento que necesita la instalación debido al menor desgaste de sus componentes.

Precios de instalación y mantenimiento más económicos. Menor utilización de componentes.

Montaje más fácil.

El sistema hidráulico no sobrecarga la estructura del edificio, permite que el hueco de ascensor no necesite de paredes de hormigón, es decir no necesita encofrado.

Espacio:

Optimización del espacio de la vivienda, sin necesidad de utilizar un cuarto de máquinas, lo cual permite más posibilidades para instalar un ascensor con limitación de espacio debido a:

- Armario o MC = la maquinaria va dentro de un armario que puede ubicarse en cualquier lugar del edificio.

- MRL = Aprovecha el hueco del foso del ascensor para ubicar dentro la maquinaria hidráulica.

Eficiencia energética:

Suavidad de funcionamiento en arranque y parada.

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Consumo energético sólo en subida. En bajada utiliza la gravedad sin necesidad de consumir.

El fluido no se consume. Sólo se utiliza.

Precios de ascensores

Antes de comenzar a tratar sobre los precios de ascensores, queremos darle relevancia a la gran diversidad que hay de modelos de ascensores hoy en día, y ello es causa de muchísimas diferencias que hay entre unos y otros en cosas como por ejemplo el precio, que es lo que en este momento con concierne. Ahora bien, enfocándonos más en el tema, los precios de ascensores oscilan entre números realmente grandes si de cifras hablamos, pero no nos debemos asustar bajo ningún punto de vista, ya que como bien dijimos antes los precios de ascensores van a estar determinados por muchísimos factores, y entre ellos encontramos al factor del modelo de ellos.

Por ejemplo el precio de un ascensor hidráulico que son de los más vendidos no va a ser el mismo que el precio de un ascensor eléctrico, o un ascensor con capacidad para ocho personas no va a tener el mismo que el de un ascensor con capacidad máxima de tres personas, en esos factores como estamos mencionado oscilan las diferencias, las grandes diferencias mejor dicho de todos los precios de ascensores que vamos a poder encontrar. Ahora bien, no todo tiene que ver con los modelos, si de precios de ascensores hablamos.

Ya que hay muchos otros factores que influyen en los precios de las ventas, uno de los tantos factores son los materiales por los cuales están construidos. Hoy en día los ascensores cuentan con muchísima tecnología tanto a la hora de ser fabricados como a la hora de tener en cuenta cuales son los materiales que se van a utilizar para la realización de los mismos.

La tecnología en cuanto a los materiales con los cuales están hechos los ascensores que rigen en nuestros días, es de avanzada, y vamos a encontrar a la mayoría de los ascensores hechos bajo un estricto mecanismo de selección de materiales como por ejemplo el del acero inoxidable. Pero cuando mencionamos al acero, queremos decir y aclarar que no es el mismo tipo de acero inoxidable que nosotros podemos llegar a tener en una cacerola por ejemplo, si no que es un acero muchísimo más fuerte y con otras propiedades que lo hacen seguro a la hora de ser seleccionado y probado. Por qué si hay algo que también es relevante mencionar, es que los ascensores antes de ser colocados o expuestos en venta son probados antes por las fábricas, es decir que son puestos a estrictas normas de pruebas para verificar que el aparato está completamente apto para ser expuesto en el mercado.

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Ahora bien, no solo se habla del aparato en general cuando se tienen en cuenta los precios de ascensores, sino que también debemos hablar de la sala de maquina con la que ellos deben venir. La sala de maquina es algo así como la base fundamental de todo el funcionamiento del ascensor, sin esa parte del mismo el ascensor no podría funcionar ya que no sería suministrado de energía eléctrica entre otras cosas importantes. Ahora la cuestión sería preguntarnos cómo es que la sala de maquina puede influir en el precio de ascensores. La respuesta es muy sencilla, ya que el tamaño del ascensor y los materiales, y la composición del mismo van a estar regidos por esta sala de máquina que debe tener un tamaño y debe estar construida bajo ciertos rangos que concuerden con lo que es el ascensor al cual van a acompañar como sostén fundamental.

La sala de maquina en cuanto a precio requiere que hablemos aparte, ya que hay salas de máquina que requieren de la construcción de ciertos espacios que estén adecuados a ella, por ejemplo que se mantengan ciertas temperaturas sin humedad, entre otras cosas.

Todo ello es un presupuesto a la hora de pensar finalmente en lo que son los precios de ascensores. Exponiendo por un momento cifras de precios de ascensores debemos decir que nos vamos a encontrar con muchísimas diferencias en el mercado establecida por la venta y la re venta de ascensores. Pero aquí diremos los precios con los cuales vamos a poder manejarnos con respecto a la venta directa de ascensores. Un ascensor en cuanto a su precio oscila entre los 30 mil pesos en adelante, si es que hablamos de un ascensor de uso ejecutivo por ejemplo. Ahora bien, si tratamos de precios de elevadores de pocos centímetros por ejemplo para una casa, estamos adentrándonos en precios que son muchísimo menores. Es por ello que allí establecemos lo que es la diferencia de los precios de ascensores, ya que no podemos estimar las necesidades de las personas que eligen tener un ascensor, lo único que recomendamos es que investiguemos bien el mercado de la compra y de la venta de ascensores y por sobre todas las cosas de la instalación de los mismos, ya que todo, como dijimos antes, son factores que modifican los precios de ascensores.

Los ascensores hidráulicos son la mejor opción de elevadores y sistemas de movilidad para los edificios públicos. Principalmente, por la gran seguridad que ofrecen, pero además por sus bajos precios. Los ascensores hidráulicos tienen una válvula que va regulando el aceite que pasa al cilindro, para que en caso de pérdida igualmente el ascensor pueda ir descendiendo suavemente. Así también cuentan con un batería para descensos de emergencia. Todo esto por un precio muy económico.

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Conclusión

Llegamos a la conclusión como equipo de como es el uso de este aparato en distintos trabajos, los tipos de elevadores, como se es utilizado por mecánicos, las precauciones, el riesgo que tenemos ante este, también comprendimos la física que utiliza este aparato, también la manera de cómo hacer un elevador casero con pocos y sencillos materiales, gracias en el plazo de este proyecto hemos adquirido estos conocimientos para concretar nuestro aprendizaje.

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Referencias bibliográficas:

Wikipedia: https://pt.wikipedia.org/wiki/Elevador_hidr%C3%A1ulico

Buenas tareas: http://www.buenastareas.com/search_results.php?query=elevador+hidraulico

Blog GMV: http://blog.gmveurolift.es/ventajas-de-instalar-un-ascensor-hidraulico/

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

Construmatica: http://www.construmatica.com/construpedia/Ascensor_Hidr%C3%A1ulico

eHOW en español: http://www.ehowenespanol.com/elevador-hidraulico-hechos_312027/

yahoo: https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100911153737AAGUcz2

galeón: http://www.galeon.com/home3/ciencia/hidraulica.html

Via: http://www.arqhys.com/fotos/precios-ascensores-hidraulicos.html

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Glosario de términos

Oceanografía: Rama de la geografía que estudia los mares, océanos y todo lo que se relaciona con la hidrosfera Pistón: uno de los elementos básicos del motor de combustión interna. Su función principal es la de constituir la pared móvil de la cámara de combustión, transmitiendo la energía de los gases de la combustión a la biela mediante un movimiento alternativo dentro del cilindro. Émbolo: Pieza de una bomba o del cilindro de un motor que se mueve hacia arriba o hacia abajo impulsando un fluido o bien recibiendo el impulso de él. Fluctuaciones: Diferencia entre el valor instantáneo de una cantidad y su valor

normal. Piezoeléctrico: Fenómeno que ocurre en determinados cristales que, al ser sometidos a tensiones mecánicas, en su masa adquiere una polarización eléctrica y aparece una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie. Vástago: Barra o varilla metálica que sirve para unir o sostener otras piezas o transmitir un movimiento a un mecanismo.

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