Prensa hidraulica

Antecedentes
En el siglo XVII, en Francia, el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó una investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones. Gracias a este principio se pueden obtener fu erzas muy grandes utilizando otras relativamente pequeñas.
Introducción
Durante losúltimos 30 años, ha habido un crecimiento en el uso de prensas hidráulicas.
Por muchos años se favorecía el uso de prensas mecánicas; la cual usa el sistema de un cigüeñal que rueda. rota.
Desde el año 1991 los envíos de las prensas hidráulicas han superado a las prensas mecánicas que hoy en día son las preferidas en la manufactura mundial.

Objetivo

Unos de mis objetivos es comprender mejor elfuncionamiento de la prensa hidráulica y sus usos en la ingeniería civil, muy específicamente en el área de hidráulica y la industria.

Marco teórico

Para comenzar a comprender cómo funciona una prensa hidráulica, tenemos que entender un concepto que es básico en todo esto
* Presión: es la relación que hay entre la fuerza aplicada (F) y el área de la superficie sobre la que se aplica (S).Esta magnitud escalar se calcula de la siguiente manera:
P = F / S
La unidad más utilizada es el Pascal (Pa) = N / m2

* La prensa es una máquina herramienta que tiene como finalidad lograr la deformación permanente o incluso cortar un determinado material, mediante la aplicación de una carga.

* La prensa hidráulica se basa en el Principio de Pascal: “toda presión aplicada a un fluidoconfinado se transmite sin reducción a todos los puntos del fluido y a las paredes que lo contienen”.

DESARROLLO

Experimento realizado por pascal
En 1653, Pascal realizó un experimento en el que usó un barril lleno de agua, al cual adicionó un tubo por donde se podía agregar más de este líquido. Al ir agregándolo y llegar casi a 10 m (aprox.) de la columna de agua desde la base del tubo, Pascalconstató que la presión ejercida por la columna (1 atm aprox.) fue de tal magnitud que reventó el barril de manera uniforme.
Uno de los aparatos más comunes para alcanzar lo anteriormente mencionado es la prensa hidráulica, la cual está basada en el principio de Pascal.

* La prensa consta de dos émbolos de distintos diámetros, en sendos recipientes, los cuales están intercomunicados por un tubo.
*Por medio de uno de los émbolos se puede ejercer una presión en el líquido.
* De acuerdo con el principio de Pascal, esta presión se transmite al otro émbolo con la misma intensidad, por lo que éste debe subir.
* Para que los émbolos mantengan la misma posición, ambos deben ejercer la misma presión sobre el líquido.

Cálculo de la relación de fuerzas
Cuando se aplica una fuerza sobre elembolo de menor área se genera una presión :

Esquema de fuerzas y áreas de una prensa hidráulica.

“La presión de un líquido se transmite a todos los puntos del mismo y a las paredes del recipiente que lo contiene.”

Del mismo modo en el segundo embolo:

SE observa que el líquido esta comunicado, luego por el principio de Pascal, la presión en los dos pistones es la misma, por tanto se cumple que:Esto es:
y la relación de fuerzas:
Luego la fuerza resultante de la prensa hidráulica es:

En donde:
= fuerza del embolo menor en N, D, KgF gF
= fuerza del embolo mayor en N, D, KgF gF
= área del embolo menor en m2 cm2 in2
= área del embolo mayor en m2 cm2 in2

Tipos de prensas hidráulicas

Las hay de dos tipos: estructura en pórtico para las prensas de gran capacidad y estructura en cuellode cisne para las prensas de baja capacidad.
En este tipo de prensas, el cabezal es solidario con un cilindro alimentado y pilotado por una central hidráulica.
En las prensas hidráulicas las velocidades de desplazamiento del cabezal son más bajas y constantes durante todo el recorrido de trabajo que en las prensas mecánicas.
También podemos encontrar prensas de simple efecto (con expulsor...