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Saturday, June 2, 2012

Cómo funciona la Hidráulica

Cómo funciona la Hidráulica

La Hidráulica nos rodea, está en todas partes, pero en éste arti culo voy a hablar de la hidráulica a presión, ossea, de los circuitos hidráulicos.

Los podemos ver en las excavadoras, los gatos que levantan coches, las prensas (eso ya no se ve tanto),  los frenos de los coches, y en definitiva en cualquier situación que requiera multiplicar la fuerza, ya veremos como.


Blase Pascal fue un humano con ganas de inventar cosas, y una de sus invenciones hizo posible cosas tan normales hoy día para nosotros que no le damos importancia, pero sí que la tienen, se trata de nada más y nada menos que de los circuitos hidráulicos, todo gracias al princio de pascal.

Descubrió un detalle que lo cambió todo:

"La presión ejercida en cualquier parte de un fluido incompresible y en equilibrio dentro en un recipiente de paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido"

Y ahora, Manoléticamente explicado:

Un fluido sometido a presión dentro de un recipiente, hace que la presión se reparta de forma uniforme, es decir, la fuerza actúa perpendicular a la superficie, y es la misma en todas las partes del recipiente que lo contiene, tanto en las paredes como en el fondo. Esto lo podemos comprobar al dar un martillazo al corcho de un recipiente con otro corcho en el extremo, donde el segundo corcho saldrá disparado con la misma fuerza del martillazo.
Parece una tonteria, pero no lo es.


flop! taponazo


la presión actúa perpendicular a todas las paredes del recipiente


Si el recipiente solo tuviese un tapón, costaría muchísimo meterlo, ya que los líquidos son incomprensibles.


Los circuitos hidráulicos hacen posible multiplicar la fuerza como Hulk o Superman:

Con un mínimo esfuerzo se pueden levantar grandes cargas, ¿guay no? y además, su funcionamiento es realmente sencillo.

Cómo funciona el principio de pascal

Aprovechando que los líquidos son incomprensibles, podemos transportar la fuerza de un extremo a otro, para éste ejemplo vamos a ver como enviar la fuerza hidráulicamente, si no conoces ésto puede sonar algo técnico y complejo, pero ya te aviso yo: es una chorrada.


H1

Si miramos el dibujo H1 (no sea flojo, míralo) vemos un recipiente cerrado con un fluído líquido, que puede ser agua, en principio no está sometida a presión, pero si aplicamos un peso en el émbolo 1, que es el primero por la izquierda, se convertirá ese peso en fuerza, y esa fuerza en presión hidráulica. Ea, ya tenemos nuestro primer circuito hidráulico.

Bien, ya tenemos presión, por lo tanto el émbolo 2 de la derecha, no tiene más güe*** que moverse hacia arriba, bien... pero, ¿Con qué fuerza?, yo te respondo:

Exactamente con la misma fuerza que el émbolo 1.

!!Vaya mierda de hidráulca!! pensarás...ya que no hay multiplicación de fuerza, tranquilo joven aprendíz, te voy a explicar, como siempre, el porqué de las cosas.

No hay presión hidráulica porque los dos embolos tienen el mismo tamaño, cojones, para que exista multiplicación de fuerza, tiene que haber un émbolo más grande o más pequeño que el otro (según como se mire).

Si queremos multiplicar la fuerza (sí, sí queremos) en el émbolo 2, que lo llamaremos a partir de ahora émbolo actuador, tiene que ser más grande.


H2

Viendo H2 vemos el émbolo actuador más grande que el primer émbolo, que lo llamaremos bomba.

Vale... mu bien, pero,

 ¿Qué hace que se multiplique la fuerza?

Como ya te dije antes, la diferencia de tamaño de los émbolos:

Al repartirse la presión de forma uniforme por toda la superficie, y al ser el agua incomprensible, el émbolo actuador multiplicará la fuerza

Esto es debido a que cuando aplicamos una fuerza inicial F1 de 10kg sobre la bomba, bajará 10 cm.

·Al bajar obligará al agua a desplazarse.

·El agua subirá por el émbolo actuador.

·Pero aquí está la clave: el actuador tiene en este caso el doble de superficie que la bomba, es más grande, ya tenemos la la diferencia de tamaño.

·Al tener un volumen mayor en el cilindro actuador, exactamente el doble, subirá la mitad, es decir, 5 cm

·Multiplicará (porfin) la fuerza inicial de 10 kg, por 2, o sea, 20 kg.

!!Ea!! ya hemos podido multiplicar la fuerza, en este caso la hemos duplicado.

Podemos concluir que lo que se pierde en recorrido actuador, se gana en fuerza, por lo tanto la multiplicación es inversamente proporcional a la diferencia de tamaño de los émbolos, es decir, cuanto mayor sea el émbolo actuador, más fuerza resultante enviará, pero claro, si es muy grande, su recorrido será pequeño, y viceversa.

En estos ejemplos hemos visto una multiplicación de fuerza que la duplica, pero normalmente es mucho más.

Podemos ver un circuito más cutre, con 2 jeringas, el funcionamiento es similar:



Con ésta primera parte has aprendido como funciona un circuito hidráulico, en el próximo episodio traerá más cositas, no me da la gana escribir más.

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