La hidráulica es un área de la física que estudia las propiedades mecánicas de los fluidos, estas propiedades van a depender de la relación entre la masa y la fuerza aplicada a los fluidos, así como a la viscosidad de éstos, permitiéndoles mover cargas pesadas y en el caso de los brazos hidráulicos esta tecnología les posibilita levantar, lanzar, mover, etc cualquier objeto.
Hacer un brazo hidráulico no es tan complicado como parece, de hecho en este artículo te enseñaremos todo lo que debes saber para realizarlos con tus propias manos, además de ser un excelente proyecto de ciencias para practicar en casa, por eso no esperes más y comencemos.
Índice
¿Cómo Hacer un Brazo Hidráulico?
Los sistemas hidráulicos son usados desde hace muchos años como sistema de automatización industrial, a pesar del paso de los años y del avance de la tecnología, los brazos robóticos actuales siguen este mismo principio, por ello en este apartado encontrarás todos los pasos que debes seguir y los materiales para realizar un brazo hidráulico.
Paso 1.- Materiales a usar
- 1 inyectadora de 10 cc y 5 cc
- Manguera de goma o acrílico (para tratamiento intravenoso)
- Dos piezas de madera en forma de listones
- Bisagras
- Agua
Paso 2.- Llena las inyectadoras con agua
Llena por completo la inyectadora de 5 cc, para evitar que entre aire te recomendamos lo hagas bajo el agua; luego repite este procedimiento con la inyectadora de 10 cc, pero solo llena hasta 3 cc.
Paso 3.- Llena y conecta la manguera a las inyectadoras
Llena la manguera de agua siguiendo este mismo procedimiento, lo mas recomendable es que puedas sumergirla en un recipiente hondo lleno de agua; conectas las boquillas de las 2 inyectadoras a la manguera, fíjate que encajen muy bien.
Paso 4.- Refuerza la conexión manguera-inyectadora
Seca todo el sistema con mucho cuidado y para evitar cualquier entrada de aire, refuerza la unión de las boquillas de las inyectadoras usando pegamento instantáneo.
Paso 5.- Arma la estructura del brazo hidráulico
Ahora comienza a armar el brazo del sistema hidráulico, para ello coloca los dos listones de madera de forma que simulen un siete, luego une sus extremos utilizando las bisagras, de esta forma podrá subir y bajar.
Paso 6.- Fija el sistema hidráulico al brazo
Fija el sistema hidráulico hecho con las inyectadoras en el brazo de madera que acabas de construir, para esto usa pegamento instantáneo o cinta adhesiva.
Paso 7.- Coloca las inyectadoras en la parte superior e inferior del brazo
Coloca la inyectadora de 10 cc en el listón de madera que va a moverse apoyándose en el embolo de la misma; la inyectadora de 5 cc debes colocarla en la parte inferior del brazo.
Paso 8.- Prueba que el brazo hidráulico funciona y ¡listo
Para probar si funciona, empuja el embolo de la inyectadora de 5 cc y verás cómo el brazo hidráulico se levanta gracias a la fuerza, que hace que se mueva el embolo de la jeringa de 10 cc. Si las pruebas resultan bien, tu brazo hidráulico, estará listo para ser usado.
¿Cómo Hacer un Brazo Hidráulica con Jeringas y Mangueras?
Este experimento es muy interesante para observar la incomprensibilidad del agua, a través de la fuerza ejercida por las jeringas logrando mover la mano, para que puedas comprender mejor cómo funciona a continuación te cuento todo sobre el procedimiento que debes seguir y los materiales que necesitas.
Paso 1.- Materiales necesarios
- Cartulina y cajas de cartón
- Gomas elásticas
- Silicón líquido
- Pegamento en barra
- 5 jeringas de 5 cc
- 5 jeringas de 3 cc
- 1,5 mts de manguera de plástico (como las usadas para tratamientos intravenoso)
- Lápiz, rotuladores, regla y tijeras
- Pintura
- Colorantes artificiales y agua
Paso 2.- Corta el molde de tu mano en cartón
Dibuja el contorno de una de tus manos en la cartulina, luego recorta cada parte de esta y pega sobre el cartón de caja, una vez que se seque corta el molde de nuevo.
Paso 3.- Dobla los pliegue de los dedos del molde
Dobla los dedos del molde simulando los pliegues que éstos tienen en tu mano, agrega además los que se hacen en la mano.
Paso 4.- Sujeta los pliegues con cinta
Júntalos y usa cinta de enmascarar para sujetarlos, realiza este proceso con cada uno de los pliegues de los dedos.
Paso 5.- Una goma elástica para cada dedo
Coloca una goma elástica en el interior de cada dedo y luego fíjala en la parte superior de éste, usando cinta de enmascarar, comprueba que la goma no se suelte aplicando presión.
Paso 6.- Pega los dedos y corta la manguera
Ahora con el silicón líquido pega cada dedo al dorso de la mano y cuando termines corta la manguera en 5 trozos de 30 cm.
Paso 7.- Llena las jeringas de 5cc
Llena las jeringas de 5 cc con agua, procura que no entre aire y para esto es recomendable llenarla sumergiendo la jeringas.
Paso 8.- Une estas jeringas a la manguera cortada
Pega las mangueras a las jeringas de 5 cc, una por una, para esto coloca silicón líquido en la punta de la jeringa procurando que no tape el orificio de entrada.
Paso 9.- Repite el proceso con las jeringas de 3cc
Repite este paso y el anterior, con las jeringas de 3 cc uniéndolas al otro extremo de las 5 mangueras.
Paso 10.- Une las jeringas a la mano
Introduce las jeringas de 3 cc en cada uno de los dedos, las de 5 cc Irán fijas en el dorso de la mano. Corta cinta de enmascarar y refuerza para que las mangueras y jeringas se sujeten mejor.
Paso 11.- Tensiona las gomas elásticas con las jeringas
Corta las gomas elásticas que están en los dedos, luego tensiónalas para realizar un nudo e introdúcelos en las aletas de sujeción de las jeringas.
Paso 12.- Has la prueba para verificar que la mano hidráulica funciona
Para comprobar que funciona, aplica fuerza (como si inyectaras) en las jeringas de 5 cc y observa como la presión hace que los dedos se muevan de la posición que tenían, y listo ya tu mano hidráulica con mangueras podrá utilizarse.
¿Cómo Hacer un Brazo Hidráulico para Puertas?
Los brazos hidráulicos para puertas también se conocen como cierra puertas, estos dispositivos son muy útiles, para que las puertas siempre estén cerradas incluso si la manija llega a dañarse, por ello en este apartado te enseñaremos cómo fabricarlos y los materiales que necesitas para ello.
Paso 1.- Materiales a usar
- 2 trozos de madera de 1 mts de largo
- 1,5 mts de alambre de acero
- 3 tornillos tirafondo o clavos
- 6 grapas o usar clavos doblados
- 1 tornillo con tuerca grande que cubra el ancho de las 2 piezas de madera
- 2 arandelas
- Martillo y serrucho
- Taladro percutor
- 1 cepillo
- 1 lija
- 2 tubos finos
- 1 pinza
Paso 2.- Lija la madera para que sea lisa
Cepilla y lija los dos trozos de madera hasta que quede Lisa, procura usar una madera que no sea tan dura para que ceda a la presión y no se rompa.
Paso 3.- Corta la madera y realiza el muelle
Corta una abertura justo en el medio del lado ancho de ambas maderas. Luego realiza el muelle con el alambre, éste debe ser flexible y resistente; clava dos tubos en la tierra con bastante separación uno del otro.
Paso 4.- Enrolla el alambre a los tubos para el muelle
Dobla un pedazo de alambre e insértalo en uno de los tubos, luego comienza a enrollarlo alrededor del segundo no dejando separación entre las vueltas.
Paso 5.- El muelle debe ser más pequeño que la abertura en la madera
El largo del muelle debe ser un centímetro más pequeño que la altura del orificio que hiciste en las maderas, por ejemplo, si éste es de 10 cm el largo del muelle debe ser 9 cm.
Paso 6.- Deja un sobrante en ambos lados y has otro orificio en la madera
El muelle debe tener a ambos lados un sobrante de al menos 14 cm, luego busca el centro de la abertura de la madera y haz en este un orificio de 1,5 cm.
Paso 7.- Coloca el muelle en la abertura de una madera
Ubica el muelle en la apertura de una de las maderas, luego dobla uno de sus extremos y colócalos a lo largo de ésta, para fijar usa grapas o clavos doblados.
Paso 8.- Coloca la segunda abertura de la madera sobre la primera
Coloca el otro trozo de madera sobre el primero, de manera que se encuentren en las aberturas que hiciste en ambas, quedando encima del muelle, luego el otro extremo de éste colócalo a lo largo de la segunda madera y únelo con grapas.
Paso 9.- Fija una de las maderas a la pared
Fija uno de los trozos de madera a la pared de la puerta, para ello puedes usar clavos o tornillos tirafondos.
Paso 10.- Coloca un tornillo en el orificio más pequeño de la madera
Introduce un tornillo en el orificio de 1,5 cm que hiciste en una de las aberturas de la madera y pon una arandela en cada extremo de éste; coloca una tuerca en el inicio de la roca para que los dos trozos de madera se sujeten junto al muelle.
Paso 11.- Pasa unas manos de barniz y estará terminado
Por último, protege con pintura, barniz u otro material el extremo que quedará rozando la puerta, esto para alargar su vida útil, de esta manera el brazo hidráulico para puertas quedará terminado.
¿Cómo Hacer un Brazo Robótico de Cartón? Con Funcionamiento hidráulico
Realizar un brazo robótico puede convertirse en un proyecto de ciencias y además una idea bastante divertida para entretenerse en casa pues puedes jugar con él, tomar cualquier cosa y luego soltarla, lanzarla, entre otros; por ello en este apartado te contaremos todo para realizar un brazo robótico con funcionamiento hidráulico.
Paso 1.- Materiales necesarios
- Cartón de caja
- Palillos de madera
- Paletas de helado
- Pegamiento instantáneo
- Jeringas de 10 cc
- Manguera de plástico
- Agua y colorantes de colores diferentes
- Cúter, tijera, pinzas de cortar, regla y lápiz
- Percutor
Paso 2.- Corta algunas piezas de cartón
Comienza por medir en el cartón 4 rectángulos de 4cmx30cm, córtalos y júntalos uno sobre otro.
Paso 3.- Agujerea los extremos del cartón
Con el percutor realiza un agujero en los extremos de los cartones procurando que los atraviese por completo, al final debes tener 4 piezas de cartón rectangulares y agujeradas.
Paso 4.- Si descargaste una plantilla web termina los moldes
Termina el resto de los moldes que consisten en dos cuadrados del mismo tamaño y las paredes de la estructura (en el caso de ésta debes descargar el molde en la web).
Paso 5.- Junta dos listones de cartón e inserta dos jeringas
Toma dos de los listones de cartón y atraviésalos con dos palitos de madera por los orificios que hiciste antes, luego inserta dos jeringas a los lados de éste, y sella los palitos al cartón, colocando alrededor pegamento instantáneo.
Paso 6.- Fija el resto de los listones a los dos primeros
Los otros dos listones deben unirse a los primeros, júntalos por uno de sus extremos, así mismo del otro lado y luego fija con pegamento instantáneo.
Paso 7.- Une las paredes del brazo hidráulico
Luego del otro extremo, une las paredes de la base del brazo robótico siguiendo estos mismos pasos.
Paso 8.- Termina la estructura del brazo
Termina de armar la estructura del brazo robótico, reforzando con palitos chinos y pegamento instantáneo.
Paso 9.- Une el brazo a una de las bases y prueba si se mueve
Pega toda la estructura de manera vertical a una de las bases de cartón que se cortaron con anterioridad y prueba además si el sistema se mueve con fluidez, para esto puedes mover el brazo robótico con tus manos.
Paso 10.- Abre un agujero en una de las jeringas
Toma una de las jeringas y realiza un orificio con la broca en todo el medio de ésta, luego une dos manillas de plásticos ajustables, la primera apriétala en la base de la boquilla de la jeringa y del otro lado deja un pequeño aro que usaremos luego.
Paso 11.- Fija con un palillo la jeringa al cartón
Corta los sobrantes de las manillas con las tijeras, ahora coloca la jeringa en medio del brazo de la estructura, marca los puntos en donde se va a sostener, y con un palillo atraviesa el cartón, el agujero que hicimos en la jeringa, hasta llegar al otro lado.
Paso 12.- Fija con otro palillo desde el otro extremo
Del otro extremo, atraviesa el cartón con un palito, que pase por el aro que dejaste cerca de la boquilla de la jeringa y salga justo del otro lado.
Paso 13.- Dibuja la mano del brazo robótico
Dibuja la mano del brazo, para ello puedes buscar un modelo en internet o realizarla en forma de U.
Paso 14.- Ensambla la mano y fíjala al brazo robótico
Luego recorta todas las piezas en el cartón y comienza a ensamblar la mano, recuerda que para esto debes usar los palillos y la pega instantánea. Coloca la mano robótica en el cartón y fíjala usando los palillos y pega instantánea.
Paso 15.- Vuelve al paso 9
Repite el paso 9, corta los sobrantes de la manilla así como el circulo por donde se presiona para inyectar.
Paso 16.- Fija la jeringa del otro lado del brazo
Coloca esta jeringa del otro lado de la estructura, fíjalas con palillos y pegamento.
Paso 17.- Une la pila a una base de cartón
Corta dos cuadrados de cartón de 30×30 cm y pega uno sobre el otro, luego atraviésalos justo en el centro con el percutor, toma la pila dañada y colócala en medio del orificio que acabas de hacer, fíjalo con pegamento.
Paso 18.- Usa la pila para que sostenga otra base
Corta tres cuadros de 5×5 cm y pega uno sobre otro, luego ubícalos en medio de la base del brazo, abre un agujero con la broca y luego inserta esta estructura en la pila para que se sostenga.
Paso 19.- Realiza las palancas que controlaran el brazo
En esta base hacia uno de sus lados agrega otra jeringa y fíjala a una palanca que realizarás con las paletas de helado.
Paso 20.- Llena 4 jeringas con agua de diferentes colores
Prepara el agua con colorantes en diferentes recipientes, deben ser cuatro en total, luego llena las jeringas con esta agua y para ello debes sumergirla evitando que se llenen de aire.
Paso 21.- Conecta las jeringas a las mangueras de plástico
Conecta las boquillas de las jeringas con agua en uno de los extremos de la manguera de plástico.
Paso 22.- Realiza la estructura que sostendrá a las jeringas
Realiza la estructura que sostendrá a estas jeringas con cartón, paletas de helado y pegamento instantáneo, una vez terminado fija las jeringas de colores en la estructura.
Paso 23.- Conecta las mangueras al brazo robótico
Conecta el extremo libre de las mangueras a las jeringas que están en el brazo robótico.
Paso 24.- Prueba que el brazo robótico funcione
Una vez que termines, puedes probar el brazo y levantar algún objeto; observa como el agua de colores emite la energía que se necesita para mover el brazo en la dirección que deseas, de esta forma estará listo tu brazo robótico.
¿Cuál es el Funcionamiento de un Brazo Hidráulico? Cómo funciona el brazo robótico con sistema hidráulico
Un brazo hidráulico se compone por tres partes inspiradas en el funcionamiento de un brazo humano, podemos decir que se divide en mano, brazo y antebrazo unidos por las articulaciones de la muñeca y el codo, pueden moverse de manera independiente unos de otros y esto es gracias a la forma en que están diseñados y a la fuerza hidráulica.
El sistema que hace que un brazo hidráulico se mueva, es compuesto por una serie de jeringas y mangueras conectadas a toda su estructura, que gracias al aumento o dimisión de la presión hay fuerza ocasionada por un componente líquido y otro gaseoso.
Puedes controlar los movimientos del brazo, a través de unas palancas ubicadas en su base y que le permiten moverse; a este también se le llama sistema de flujo compensado y en la actualidad esta tecnología es utilizada en medios industriales a mayor escala, es decir el principio es el mismo sin embargo estas aplicaciones son mucho más complejas.
Se utiliza en áreas como la construcción, el transporte de carga y en simulaciones para estudiar el funcionamiento del cuerpo humano, entre otras.
De esta manera llegamos al final, esperamos que esta información sobre los brazos robóticos te ayude a fabricar el tuyo propio; queremos agradecerte por leernos hasta aquí y deseamos invitarte una vez más a seguir disfrutando de todo el contenido que preparamos especialmente para ti en próximas publicaciones ¡visítanos!
