Hidraulica

HIDRAULICA
Hidráulica significa la creación de fuerzas y movimientos mediante fluidos sometidos a presión.
Arquímedes, hacia el año 250 A.C. investigo uno de los principios de la hidráulica, cuyas técnicas ya se empleaban con anterioridad, principalmente en sistemas de regado y de distribución de agua.
En el año 1653 pascal descubrió el principio según el cual la presión aplicada a un líquidocontenido en un recipiente se transmite por igual en todas las direcciones.
Joseph Bramah construyo el primer mecanismo hidráulico basado en la ley de pascal.se trataba de una prensa hidráulica con un gran cilindro que movía un vástago en cuyo extremo se aplicaba el material a prensar.
Se considera a Pascal como padre de la hidráulica ya que desde que se realizo su descubrimiento se empezaron adesarrollar técnicas de transmisión por medio de fluidos confinados en recipientes y tuberías, regulados y controlados por válvulas y accesorios desarrollados posteriormente.
En el siglo XX se descubrió que el empleo de aceites minerales en lugar de agua facilitaba la lubricación de las piezas móviles de los componentes del sistema, al tiempo que se disminuía la oxidación de los mismos y lasfugas del fluido.
Clasificación de aplicaciones hidráulicas.
1. Aplicaciones estacionarias: las aplicaciones estacionarias son fijas y no se producen desplazamientos suelen utilizarse válvulas manuales o electroválvulas.
2. Aplicaciones móviles: en estas aplicaciones se producen movimientos ya sea mediante ruedas o cadenas en estos casos es característico que las válvulas sean accionadasgeneralmente de forma manual.
Ventajas de la hidráulica | Desventajas de la hidráulica |
Transmisión de las fuerzas considerables con elementos de pequeñas dimensiones, lo que significa alto rendimiento. | Contaminación del entorno por fugas de aceite (peligroso de incendio y de accidentes). |
Posicionamiento exacto. | Sensibilidad a la suciedad. |
Arranque desde cero con carga máxima. |Peligro ocasionado por las altas presiones (chorros cortantes). |
Movimiento homogéneos e independientes de la carga, ya que los fluidos apenas se comprimen y por que pueden utilizarse válvulas reguladoras. | Dependencia de la temperatura (cambios en la viscosidad). |
Trabajos y conmutaciones suaves. | Grado limitado de rendimiento. |
Buenas características de mando y regulación. | |
Buenadisipación de calor. | |

Fundamentos físicos de la hidráulica.
Todo cuerpo ejerce una determinada presión p sobre la superficie en la que se apoya. La magnitud de la presión depende de la fuerza del peso F del cuerpo y de la superficie A en la que actúa dicha fuerza.
La siguiente formula expresa esto: P=F/A

Unidades

1Pa= 1N/m2
P= Presión (Pa)
F=fuerza (N)
A=superficie (m2 )Principio de pascal.

Los líquidos son prácticamente incompresibles; a diferencia de los gases que pueden comprimirse, los líquidos como los sólidos no presentan una reducción significativa de su volumen al verse sometidos a presión.
Se puede comprobar como una pequeña fuerza F1 es ejercida sobre un embolo pequeño de área A1, produce sobre el embolo una presión P=F1/A1




Estapresión se transmite a lo largo del tubo por medio de un fluido hasta un embolo de sección mayor, cuya área es A2 puesto que el sistema se encuentra en equilibrio las presiones en ambos embolo son las mismas.

P=F1/A1=F2/A2
De donde F2= (A2/A1)*F1
Caudal volumétrico
Se define como el volumen del líquido que fluye a través de un tubo en un tiempo.

La hidráulica emplea un símbolo Q paradenominar el caudal volumétrico para el que es valida la siguiente formula.
Q=V/t
Q= caudal (m3/s)
V= volumen ( m3)
t= tiempo (s)
Ecuacion de continuidad
Si en la formula del caudal volumétrico (q=V/t) se sustituye el tiempo T por s/v (v=s/t) y se tiene en cuenta que el volumen V puede ser remplazado por A*s entonces obtenemos lo siguiente:
Q= A x v
Q= caudal (m3/s)
V= Velocidad del flujo...