Hidráulica (Ingeniería) - Leyes fundamentales de la Hidráulica - Contenido
Leyes fundamentales de la Hidráulica

Contenido

Ley de Pascal.

El funcionamiento de los sistemas hidráulicos se basa en la relación existente entre área, fuerza y presión. A lo largo del tiempo se han establecido un conjunto de leyes que explican el comportamiento de los sistemas hidráulicos. Los sistemas hidráulicos se sirven de las propiedades de los fluidos para distribuir la fuerza ejercida y aplicarla en lugares específicos.

En esta lección:

  • Conocerás las leyes básicas de la Hidráulica.
  • Observarás cómo la presión del sistema y el área del pistón de un cilindro hidráulico determina la fuerza producida por una palanca activada por dicho cilindro.
  • Realizarás cálculos de área, fuerza y presión en un pistón, así como de multiplicación de fuerzas en un sistema hidráulico.
  • Demostrarás la ley de Pascal.
  • Medirás la fuerza creada por el pistón de un cilindro hidráulico.
Leyes de la Hidráulica
Presentación: 'Leyes de la hidráulica'.

En esta presentación estudiarás las relaciones existentes entre las variables: área, fuerza y presión. También analizarás y utilizarás la ley de Pascal.

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Fuerza de levantamiento
Brazo hidráulico del equipo de entrenamiento de Hidráulica.

Los sistemas hidráulicos se utilizan a menudo para levantar objetos, por ejemplo, motores de automóviles. Es necesario que el diseñador del sistema comprenda la relación entre presión, fuerza y área, para que pueda lograr que el sistema funcione adecuadamente.

En esta actividad se utilizará el equipo físico de entrenamiento de Hidráulica para construir un circuito que utiliza un cilindro hidráulico para aplicar una fuerza a una palanca que se encarga de levantar una carga. Posteriormente, se aplicará la fuerza con un cilindro hidráulico diferente para tratar de levantar la misma carga.

Si esta actividad va a ser realizada delante de un grupo es recomendable disponer de las instrucciones en papel.

Leyes fundamentales
Aplicación 'Sistema hidráulicos'.

Los diseñadores de sistemas hidráulicos aplican un conjunto básico de leyes cuando diseñan sistemas. Dichas leyes son aplicables a todos los sistemas hidráulicos.

En esta actividad utilizarás la Aplicación de sistemas hidráulicos para aprender un poco más acerca de las leyes que gobiernan la forma en que los sistemas hidráulicos funcionan; realizarás cálculos de área, fuerza y presión en el sistema. Verás además cómo puede transmitirse y multiplicarse la fuerza aplicadas, mediante la selección apropiada del tamaño de los cilindros usados.

 
Creando presión con jeringas
Creación de presión en circuitos de jeringas.

La ley de Pascal describe la forma en que la presión actúa sobre todas las superficies de un contenedor. La ley establece que "Cuando un fluido confinado no está fluyendo, la presión aplicada sobre ese fluido se transmite uniformemente a toda la superficie del contenedor en el cual se encuentra".

En esta actividad, vas a construir un circuito hidráulico usando jeringas, mangueras de plástico y agua. Compararás la cantidad de esfuerzo que es necesario aplicar para transferir el agua de una jeringa a otra, usando jeringas de diferente tamaño.

Creando fuerza
Cambio de dimensiones del cilindro usando el simulador.

La fuerza que un cilindro hidráulico produce es fundamental en la mayoría de los sistemas hidráulicos, ya que determina la carga máxima que es posible mover. El tamaño del cilindro (área de su sección transversal) y la presión de alimentación, básicamente determinan la cantidad de fuerza que el pistón del cilindro es capaz de ejercer.

En esta actividad utilizarás el Simulador de Hidráulica para construir cilindros hidráulicos de diferentes tamaños y evaluar la cantidad de fuerza que pueden producir.

Evaluación y revisión

Responde las preguntas de esta evaluación y completa la revisión.

Antes de entregar tu trabajo para su evaluación asegúrate de haber completado todas las actividades.