Conceptos Esenciales de Hidráulica y Neumática: Principios, Leyes y Componentes Clave

Fundamentos de la Hidráulica y Neumática: Definiciones y Fórmulas

Conceptos Físicos Fundamentales

Densidad

Masa de un cuerpo por unidad de volumen.

Viscosidad

Característica de los líquidos que consiste en presentar mayor o menor resistencia o facilidad para fluir, ofrecida por las moléculas del fluido al deslizarse unas tras otras.

Golpe de Ariete

Es la modificación brusca del régimen de circulación de un fluido a gran velocidad cuando se interrumpe, se aumenta o desvía su movimiento.

Peso Específico

Es el peso de la masa por unidad de volumen.

Cavitación

Formación de cavidades de vapor en el seno de un líquido que está en movimiento, debido a condiciones de presión y temperatura específicas, manifestándose con ruidos y vibraciones.

Leyes de los Gases y Principios de la Fluídica

Leyes de los Gases Ideales

Ley de Boyle-Mariotte

A temperatura constante, el producto de la presión a la que está sometido un gas por el volumen que ocupa permanece constante; es decir, la presión y el volumen son inversamente proporcionales. Fórmula: P × V = Cte

Ley de Gay-Lussac

A presión constante, la razón entre el volumen y la temperatura absoluta de un gas se mantiene constante. Es decir, el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta. Fórmula: V / T = V2 / T2 = Cte

Principios de la Fluídica

Principio de Continuidad

En un tubo cerrado, el caudal de fluido que circula por él es el mismo en cualquier punto o tramo de su recorrido, aunque estos sean de distinto diámetro.

Principio de Pascal

La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite con la misma intensidad en todos los puntos de este líquido. Fórmula: P = F / S

Principio de Bernoulli

La suma de las energías cinética, potencial y de presión en distintos puntos de un sistema hidráulico o neumático debe ser constante. Fórmula: Ec + Epotencial + Epresion = Cte

Efecto Venturi

Cuando una corriente de aire que pasa rozando un orificio provoca en este una succión.

Condiciones Normales y Fórmulas Adicionales

• Condiciones Normales: 1 bar y 0 °C.
• Fórmulas de Relación de Gases: V1 / T1 = Vnormal / T2 y P1 × V1 = P2 × V2
• Fórmulas de Presión y Superficie: P = F / S, F = S × P, S = π × D / 4, d1 × F1 = d2 × F2

Componentes y Maquinaria

Compresor de Dos Etapas

Comprime el aire en dos etapas. Antes de la segunda etapa, enfría el aire (prácticamente hasta la temperatura ambiente), lo que resulta en un mayor rendimiento y un aire más frío a la presión final.

Presostato

El fluido ejerce una determinada presión. Cuando esta iguala a la presión del muelle, los contactos se cierran. El presostato va enroscado en la tubería por donde pasa el fluido.

Bombas Hidráulicas

Transforman la energía mecánica en hidráulica, produciendo un desplazamiento de líquido o caudal desde el depósito hasta otro punto del circuito. Hay dos tipos: de caudal variable y de caudal fijo.

Cilindros Diferenciales

Se les llama diferenciales a causa del vástago. Debido a su presencia, en la carrera de avance requiere más esfuerzo que en la de retroceso, ya que el émbolo tiene mayor superficie eficaz.

Clasificación de Sistemas

• Mando de Cilindros: Directo, Indirecto.
• Grado de Autonomía: Manual, Automático, Semiautomático.