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7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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NTRODUCC N
El presente proyecto tiene como objetivo incrementar la presin de unlquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fuido deuna zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud, lo
cual nos ayudara a solucionar un problema que se presentan en zonasmenos habitadas.
El presente proyecto se hizo con la nalidad de dar una solucin parae!traer agua de una cierta pro"undidad sin utilizar la energa el#ctrica,este uso se aplicara en la sierra donde las personas e!traen agua deciertas pro"undidades para diversos usos.
$a elaboracin del proyecto se hizo para e!traer agua a una pro"undidadde % metros con materiales que se pueden adquirir en una "erretera.
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MARCO TER CO:
Bomb a hidrulica. -
&na bomba de agua es una mquina hidrulica cuyo "uncionamiento se
basa en el 'rincipio de (ernoulli, seg)n el cual, en un fuido ideal sin
viscosidad, ni rozamiento, e incompresible que se encuentra en
circulacin por un conducto cerrado, su energa permanece constante en
cada punto de su recorrido.
$a energa que posee un fuido en movimiento se compone de tres
componentes*
Cintica:es la energa que posee el fuido debido a su velocidad de
movimiento. De fujo:relacionado con la presin que posee.
Gravitatoria:debido a la altitud del fuido.
En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un
lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fuido de
una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.
El fuido incompresible puede ser lquidoo una mezcla de lquidos y
slidos como puede ser el hormign antes de "raguar o la pasta de
papel. +l incrementar la energadel fuido, se aumenta su presin, suvelocidad o su altura, todas ellas relacionadas seg)n el principio de
(ernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin
de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el
fuido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o
altitud.
https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoullihttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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E!iste una ambigedad en la utilizacin del t#rmino bomba, ya que
generalmente es utilizado para re"erirse a las mquinas de fuidoque
transeren energa, o bombean fuidos incompresibles, y por lo tanto no
alteran la densidad de su fuido de trabajo, a di"erencia de otras
mquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicacin es la
neumticay no la hidrulica. 'ero tambi#n es com)n encontrar el
t#rmino bomba para re"erirse a mquinas que bombean otro tipo de
fuidos, as como lo son las bombas de vacoo las bombas de aire.
https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)https://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_vac%C3%ADohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_airehttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)https://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_vac%C3%ADohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_aire7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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+. -ipos de bombas
a. eg)n el principio de "uncionamiento
$a principal clasicacin de las bombas seg)n el
"uncionamiento en que se base*
i. (ombas de desplazamientos positivos o
volum#tricos* en las que el principio de
"uncionamiento est basado en la hidrosttica,
de modo que el aumento de presin se realiza
por el empuje de las paredes de las cmaras que
varan su volumen. En este tipo de bombas, encada ciclo el rgano propulsor genera de manera
positiva un volumen dado o cilindrada, por lo
que tambi#n se denominan bombas
volum#tricas. En caso de poder variar el
volumen m!imo de la cilindrada se habla de
bombas de volumen variable. i ese volumen no
se puede variar, entonces se dice que la bomba
es de volumen jo. + su vez este tipo de bombas
pueden subdividirse en*
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidrost%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidrost%C3%A1tica7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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a/ (ombas de #mbolo alternativo* En las que
e!iste uno o varios compartimentos jos,
pero de volumen variable, por la accin de
un #mbolo o de una membrana. En estas
mquinas, el movimiento del fuido es
discontinuo y los procesos de carga y
descarga se realizan por vlvulas que
abren y cierran alternativamente. +lgunos
ejemplos de este tipo de bombas son la
bomba alternativa de pistn, la bomba
rotativa de pistoneso la bomba pistones
de accionamiento a!ial.
b/ (ombas volum#tricas rotativas o
rotoestticas* en las que una masa fuida
es connada en uno o varios
compartimentos que se desplazan desde la
zona de entrada 0de baja presin/ hasta la
zona de salida 0de alta presin/ de la
mquina. +lgunos ejemplos de este tipo de
mquinas son la bomba de paletas, la
bomba de lbulos, la bomba de
engranajes, la bomba de tornillo o la
bomba peristltica.
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_alternativa_de_pist%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_rotativa_de_pistones&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_rotativa_de_pistones&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_de_paletas&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_de_l%C3%B3bulos&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_engranajeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_engranajeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_tornillohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_perist%C3%A1lticahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_alternativa_de_pist%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_rotativa_de_pistones&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_rotativa_de_pistones&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_de_paletas&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_de_l%C3%B3bulos&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_engranajeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_engranajeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_tornillohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_perist%C3%A1ltica7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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c/ (ombas rotodinmicas* en las que el
principio de "uncionamiento est basado
en el intercambio de cantidad de
movimientoentre la mquina y el fuido,
aplicando la hidrodinmica. En este tipo de
bombas hay uno o varios rodetes con
labes que giran generando un campo de
presiones en el fuido. En este tipo de
mquinas el fujo del fuido es continuo.
Estas turbomquinas hidrulicas
generadoras pueden subdividirse en*
1. 2adiales o centr"ugas, cuando el
movimiento del fuido sigue una
trayectoria perpendicular al eje del
rodete impulsor.
11. +!iales, cuando el fuido pasa por los
canales de los labes siguiendo una
trayectoria contenida en un cilindro.
111. 3iagonales o helicocentr"ugas*
cuando la trayectoria del fuido se
realiza en otra direccin entre las
anteriores, es decir, en un cono
coa!ial con el eje del rodete.
https://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Turbom%C3%A1quinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Turbom%C3%A1quina7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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b. eg)n el tipo de accionamiento
ii. Electrobombas* 4en#ricamente, son aquellas
accionadas por un motor el#ctrico, para
distinguirlas de las motobombas, habitualmenteaccionadas por motores de combustin interna.
iii. (ombas neumticas* que son bombas de
desplazamiento positivo en las que la energa de
entrada es neumtica, normalmente a partir de
aire comprimido.
iv. (ombas de accionamiento hidrulico* como la
bomba de arieteo la noria.
v. (ombas manuales* &n tipo de bomba manual es
la bomba de balancn.
Tipos de bombas de mbolo
5 Bomba aspirante:
En una 6bomba aspirante6, un cilindroque contiene un pistnmvil est
conectado con el suministro de agua mediante un tubo. &na vlvula
bloquea la entrada del tubo al cilindro. $a vlvula es como una puerta
con goznes, que solo se abre hacia arriba, dejando subir, pero no bajar,
el agua. 3entro del pistn, hay una segunda vlvula que "unciona en la
misma "orma. 7uando se acciona la manivela, el pistn sube. Esto
aumenta el volumen e!istente debajo del pistn, y, por lo tanto, la
presin disminuye. $a presin del aire normal que act)a sobre lasupercie del agua, del pozo, hace subir el lquido por el tubo,
"ranqueando la vlvula5que se abre5 y lo hace entrar en el cilindro.
7uando el pistn baja, se cierra la primera vlvula, y se abre la segunda,
que permite que el agua pase a la parte superior del pistn y ocupe el
https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_neum%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aire_comprimidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Noriahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pist%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Pist%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_neum%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aire_comprimidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_arietehttps://es.wikipedia.org/wiki/Noriahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pist%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvulahttps://es.wikipedia.org/wiki/Pist%C3%B3n7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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cilindro que est encima de #ste. El golpe siguiente hacia arriba hace
subir el agua a la espita y, al mismo tiempo, logra que entre ms agua
en el cilindro, por debajo del pistn. $a accin contin)a mientras el
pistn sube y baja.
&na bomba aspirante es de accin limitada, en ciertos sentidos. 8o
puede proporcionar un chorro continuo de lquido ni hacer subir el agua
a trav#s de una distancia mayor a 9: m. entre la supercie del pozo y la
vlvula in"erior, ya que la presin normal del aire slo puede actuar con
"uerza suciente para mantener una columna de agua de esa altura.
&na bomba impelente vence esos obstculos.
5 Bomba impelente:
$a bomba impelente consiste en un cilindro, un pistn y un cao que
baja hasta el depsito de agua. +simismo, tiene una vlvula que deja
entrar el agua al cilindro, pero no regresar. 8o hay vlvula en el pistn,
que es completamente slido. 3esde el e!tremo in"erior del cilindro sale
un segundo tubo que llega hasta una cmara de aire. $a entrada a esa
cmara es bloqueada por una vlvula que deja entrar el agua, pero no
salir. 3esde el e!tremo in"erior de la cmara de aire, otro caolleva el
agua a un tanquede la azoteao a una manguera.
5 Cebado de bombas rotodinmicas:
'ara el correcto "uncionamiento de las bombas rotodinmicas se
necesita que est#n llenas de fuidoincompresible, es decir, de lquido,
pues en el caso estar llenas de fuido compresible 0cualquier gascomo el
aire/ no "uncionaran correctamente.
El cebado de la bomba consiste en llenar de lquido la tubera de
aspiracin succin y la carcasa de la bomba, para "acilitar la succin de
lquido, evitando que queden bolsas de aire en el interior. +l ser
necesaria esta operacin en las bombas rotodinmicas, se dice que no
https://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%B1ohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tanque_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Azoteahttps://es.wikipedia.org/wiki/Manguerahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Airehttps://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%B1ohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tanque_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Azoteahttps://es.wikipedia.org/wiki/Manguerahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Aire7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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tienen capacidad autocebante. in embargo, las bombas de
desplazamiento positivo son autocebantes, es decir, aunque est#n llenas
de aire son capaces de llenar de fuido el circuito de aspiracin.
En un circuito como el mostrado en el esquema adjunto sin ning)ndispositivo adicional, al detener la bomba centr"ugael fuido del circuito
de aspiracin cae hacia el depsito vacindose la bomba por el vaco
creado por el circuito primario.
$a altura de elevacin ; que proporciona la bomba es siempre la misma
y responde a la siguiente "ormula
H=PIPA
g
donde PI es la presinde impulsin, PA es la presin de aspiracin,
es la densidad del fuido y g la aceleracin de la gravedad.
3espejando la di"erencia de presiones se tiene que*
PIPA=gH
3e esta "rmula se puede observar que la di"erencia de presiones que
consigue la bomba entre la impulsin y la aspiracin es mayor cuanto
mayor sea la densidaddel fuido a mover. 3e tal "orma que para el caso
concreto del aguase tiene*
P
(IPA)aire=aire gH=1.29x 9.8H
https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfugahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfugahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Agua7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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P
(IPA)agua=agua gH=1000x 9.8H
7on lo cual*
P
P
(IPA)agua=aire
agua=
1.29
1000=0.00129
(IPA)aire
Es decir, si la bomba est llena de aire la presin de aspiracin es
:,::9
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e puede usar una vlvulade pie 0>lvula antirretorno/. 'ermite el
paso del lquido hacia la bomba pero impiden su regreso al
depsito una vez se ha apagado la bomba con lo que impide el
descebe de la tuberade impulsin. 'uede presentar problemas
cuando el fuido tiene suciedad que se deposita en el asiento de la
vlvula disminuyendo su estanqueidad, por otra parte supone una
p#rdida de cargams o menos importante en la tubera de
impulsin por lo que aumenta el riesgo de que se produzca
cavitacinen la bomba.
&so de una bomba de vaco. $a bomba de vaco es una bomba de
desplazamiento positivo que e!trae el aire de la tubera deimpulsin y hace que el fuido llegue a la bomba centr"uga y de
este modo quede cebada.
'or )ltimo otra posibilidad consiste en instalar la bomba bajo
carga, es decir por debajo del nivel del lquido, aunque esta
disposicin no siempre es posible, a no ser que se instale
sumergida, con lo cual la bomba tiene que ser especial.
ELABORAC N DE LA BOMBA DE AGUA:
MATER ALE:
- Un tubo de fontanera
https://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvulahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_antirretornohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9rdida_de_cargahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cavitaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_vac%C3%ADohttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvulahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_antirretornohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9rdida_de_cargahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cavitaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_vac%C3%ADo7/25/2019 Proyecto de Fisica2-Experimentacin
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- 2 uniones en T
- 4 uniones en codo
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- Una tapa con rosca
- 4 pelotitas de pin pong
- Pegamento de PVC
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- 4 gomitas
- Un tubo de desage de 1m
- 5 pernos
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- 1 palito suetador de globo
- 1 tubo
- 1 tap!n de "ule en forma circular
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- 2 planc"as de fierro en forma circular
- 4 inertos
- #anguera de absorci!n
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- $educci!n
- %ias
!ROCED M ENTO:
9. '+2+ E$ (?@(18*
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9/ 9 4E(E 7127&$+2E 3E -&E27+%/ -&(? 3E B?8-+8E21+D/ 'E4+@E8-? 3E '>7
olucin*
- En el 4ebe y en las placas de erro hacer % agujeros uno
en el medio y C alrededor.
- Encajar las < placas de erro con el 4ebe y ponerle los
pernos, asegurar muy bien con la llave de tuercas con el
n de que encaje al tubo de desage.
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- 'onerle la tapa con rosca y el tapn de hule en "orma
circular.
- 'ara que encaje per"ecto utiliza la lija, asi entrara sin
ning)n problema.
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20/25
9/ -&(? 3E 3E+4E*
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21/25
- 'rocedemos a probar con el tapn con rosca.
- +l tubo lo lijamos para que asi pueda entrar
per"ectamente.
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- +l tapn tenemos que asegurarlo al tubo asi que con
ayuda del serrucho y la lija se podr hacer eso.
- +seguramos el tubo con el pegamento de '>7.
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-
H7I@? B&871?8+ $+ (?@(+ 3E +4&+J
irve para sacar agua de una pro"undidad de cinco metros ya
sea de un pozo, un ro, lago, etc. e toma de su asa que tiene
una "orma de una - y se presiona hasta que llegue al "ondo
luego se jala hacia arriba 0este procedimiento sirve para
succionar agua/ luego se vuelve a presionar. e realiza este
procedimiento seguido hasta que salga un caudal de agua.
EK'E21@E8-+71I8*
'rimera prueba*
e conect la manguera de A.% metros a la bomba de agua y
se introdujo en un pozo de altura de % metros. e empez a
bombear por su agarrador luego de un tiempo de A: segundos
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no sala el agua solo se oa que succionaba agua pero no
botaba.
e revis la bomba de agua notamos que la pelotita que
"uncionaba como vlvula no cerraba bien. +rreglamos eso
lijando ms el tubo para que no pase nada de agua.
egunda prueba*
e realiz el bombeo y esta vez sali un caudal considerable.
e not que cuando ms rpido es el bombeo ms cantidad
de agua sale.
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