Fundamentos y Aplicaciones de Fluidos: Presión, Caudal y Sistemas Hidráulicos

Fundamentos y Aplicaciones de Fluidos

Características de los Fluidos

• Presión: Es la fuerza que se ejerce sobre una superficie. P = F/S
• Caudal: Es la cantidad de fluido que atraviesa una sección determinada por unidad de tiempo. C = v/t

Principios del Pascal

La presión ejercida en cualquier parte de un líquido es igual en todos sus puntos. Una aplicación común es la prensa hidráulica, que permite reducir y ampliar fuerzas.

Aplicaciones Neumáticas

El aire tiene varias ventajas:

• Es abundante y fácil de captar.
• No tiene propiedades explosivas.
• Se puede trabajar a altas velocidades regulables.
• Las sobrecargas no dañan los componentes.
• Se puede almacenar fácilmente.
• No contamina.

Componentes Básicos de Circuitos Hidráulicos y Neumáticos

Generadores

Necesitamos que los fluidos tengan suficiente presión. En líquidos, se usan bombas hidráulicas; en aire, compresores.

Red de Distribución

El fluido se conduce desde el generador a los actuadores por tubos y cañerías. En líquidos, hay un conducto de retorno al depósito; en aire, se expulsa al exterior.

Actuadores

Son las máquinas que aprovechan el caudal y la potencia del fluido para realizar un trabajo. Los principales son los cilindros y los motores.

Válvulas y Accionamientos

Son los elementos que cierran el paso del fluido. Las válvulas pueden ser accionadas automáticamente (mecánico, eléctrico, neumático) o manualmente.

Válvulas en Sistemas de Fluidos

Válvulas Distribuidoras

Guían el fluido por diferentes caminos. Se caracterizan por su número de vías y posiciones (normalmente cerrada y normalmente abierta).

Válvulas Reguladoras del Caudal

• Válvulas de cierre: Abren o cierran totalmente el paso del fluido.
• Válvulas antirretorno: Dejan pasar el caudal en un solo sentido.
• Válvulas estranguladoras: Reducen la sección del conducto y disminuyen el caudal.
• Válvula selectora (OR): Interrumpe el circuito hasta que una de las dos señales es positiva.
• Válvula de simultaneidad (AND): Requiere dos señales positivas para funcionar.

Válvulas Reguladoras de Presión

Regulan la presión del circuito.

• Válvulas reductoras de presión: Son válvulas de seguridad que se abren cuando el circuito alcanza una presión determinada.
• Válvulas limitadoras de presión: Reducen la presión hasta el valor deseado.

Cada instalación necesita una presión específica. Por ejemplo, el riego de un jardín no requiere la misma presión que los grifos domésticos.