Hidráulica

¨                                                    HIDRÁULICA

La industria ha aportado innovaciones para mejorar sus procesos. Una de las grandes mejoras fue la aplicación de la Hidráulica y la Neumática. En el enlace anterior puedes ver la definición de neumática, pero en este caso nos basaremos en la hidráulica para definir la. La pregunta es.
La Hidráulica es la tecnología que emplea un líquido, bien agua o aceite (normalmente aceites especiales), como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Básicamente consiste en hacer aumentar la presión de este fluido (el aceite) por medio de elementos del circuito hidráulico (el compresor) para utilizarla como un trabajo útil, normalmente en un elemento de salida llamado cilindro.  El aumento de esta presión se puede ver y estudiar mediante el principio de Pascal.
Los cilindros solo tienen recorrido de avance y retroceso en movimiento rectilíneo, es por eso que si queremos otro movimiento deberemos acoplar al cilindro un mecanismo que haga el cambio de movimiento.

https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+hidraulica&rlz=1C1OPRB_enCO642&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwi7pvWn0p7SAhUG7CYKHVOkBNEQ_AUIBigB#imgrc=LLQoWnsCgyH9zM:

En un sistema hidráulico el aceite sustituye al aire comprimido que se usa en neumática. Muchas excavadoras, el camión de la basura, los coches, etc utilizan sistemas hidráulicos para mover mecanismos que están unidos a un cilindro hidráulico movido por aceite.

Al llamarse hidráulica puede pensarse que solo usa agua, cosa que no es así, es más casi nunca se usa agua solo se usa aceite. En la teoría si se usa aceite debería llamarse Oleo hidráulica, pero no es así. En la práctica cuando hablamos de sistemas por aceite, agua o cualquier fluido líquido usamos la palabra hidráulica.

Si comparamos un sistema neumático con uno hidráulico podemos apreciar lo siguiente:

  - Al funcionar con aceite, admite mucha más presión, con lo que también se puede efectuar más fuerza. Por la tanto cuando necesitemos un sistema con mucha fuerza usaremos el sistema hidráulico y no el neumático.


  - Es más fácil regular la velocidad de avance o retroceso de los cilindros, incluso se puede llegar a detener el cilindro hidráulico.

  - En los sistemas hidráulicos el aceite es en circuito cerrado.

  - Una de las cosas más importantes de la Hidráulica es auto lubricante. Por supuesto el aceite que usa ya lubrica el mismo los elementos del circuito.

  - Para acabar diremos que estos sistemas tienen las desventajas de que son más sucios que los neumáticos, el aceite es inflamable y explosivo, que  los elementos de los circuitos son más costosos que los neumáticos, el aceite es más sensible a los cambios de la temperatura que el aire, y que hay que cambiar el aceite cada cierto tiempo con el consiguiente gasto añadido.

https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+hidraulica&rlz=1C1OPRB_enCO642&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwi7pvWn0p7SAhUG7CYKHVOkBNEQ_AUIBigB#imgrc=Nw3vjHkaZ0rH0M:

 Aquí podemos ver las partes básicas de un circuito hidráulico, aunque si quieres saber más te recomendamos que aprendas en Neumática (pincha en el enlace subrayado) y aprenderás neumática fácilmente, pero la hidráulica es exactamente igual, solo cambia el fluido que va por dentro de los elementos.

http://www.areatecnologia.com/que-es-hidraulica.htm



El desarrollo de la hidráulica, principalmente, se remonta a la época del viejo mundo, con ejemplares como la rueda hidráulica y el molino de viento, hacían énfasis en los mecanismos de control del agua y su distribución, además de estructuras que debían estar por sobre ella. Incluso, Leonardo Da Vinci, en su escrito sobre flujos de agua y estructuras para ríos, detalló sus observaciones con respecto a las instalaciones hidráulicas ejecutadas en Milán y Florencia. Galileo Galilei, en el año 1612, elaboró uno de los primeros informes sobre la hidrostática. En roma se creó la primera estructura dedicada al transporte de agua, durante el gobierno del emperador Claudio.



Con el descubrimiento de la energía, el campo de la hidráulica, se vio enfocada más hacia la producción de la electricidad. La primera central hidroeléctrica fue construida en Gran Bretaña en el año 1880. Desde allí, las centrales se extendieron por toda Europa y, por consiguiente, a América, haciendo que la mayoría de los individuos que residen en el planeta, hoy en día, sean dependientes de ella. Se clasifica en general y teórica. Sin embargo, también es posible identificarla como clásica o elemental.

Actualmente, la hidráulica, se aplica en diversos procesos. El aire y el aceite a presión se utiliza para realizar excavaciones, levantar y movilizar diferentes tipos de maquinarias pesadas, como tractores y grúas. En el área industrial, se emplea para poder controlar máquinas. Asimismo, se utiliza en los campos correspondiente a automotriz, aeronáutica, naval y en la medicina.


http://conceptodefinicion.de/hidraulica/

https://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+hidraulica&rlz=1C1OPRB_enCO642&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwi7pvWn0p7SAhUG7CYKHVOkBNEQ_AUIBigB#imgrc=qCcL3tXGtJ3DoM:

La hidráulica es la parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos; su estudio es importante ya que nos posibilita analizar las leyes que rigen el movimiento de los liquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las aguas. También, mediante el cálculo matemático, el diseño de modelos que a pequeña escala y la experimentación con ellos, es posible determinar las características de construcción que deben de tener presas, puertos, canales, tuberías y maquinas hidráulicas como el gato y la prensa. Se divide en dos partes, como ya señalamos, la Hidrostática tiene por objetivo estudiar los líquidos en reposo, se fundamenta en leyes y principios como el de Arquímedes, Pascal y la paradoja hidrostática de Stevin, mismos que contribuyen a cuantificar las presiones ejercidas por los fluidos y al estudio de sus características generales. La Hidrodinámica estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para ello considera, entre otras cosas: la velocidad, la presión, el flujo y el gasto liquido.

CARACTERISTICAS DE LOS LIQUIDOS: VISCOSIDAD, TENSION SUPERFICIAL, COHESION, ADHERENCIA Y CAPILARIDAD.

Viscosidad.
Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas partículas con otras cuando un líquido fluye. Por tal motivo, la viscosidad se puede definir como una medida de la resistencia que opone un liquido al fluir.

Cohesión
Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia, Por la fuerza de cohesión. Si dos gotas de agua se juntan forman una sola; lo mismo sucede con dos gotas de mercurio.

Adherencia.
La adherencia es la fuerza de atracción que se mantifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes en contacto, comúnmente las sustancias liquidas se adhieren a los cuerpos sólidos.

Capilaridad.
La capilaridad se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida, especialmente si son tubos muy delgados (casi del diámetro de un cabello) llamados capilares.

DENSIDAD Y PESO ESPECIFICO
La densidad p de una sustancia, también llamada masa especifíca, es una propiedad característica o intensiva de la materia y expresa la masa contenida de dicha sustancia en la unidad de volumen. Su valor se determina dividiendo la masa de la sustancia entre el volumen que ocupa.

Pe = P/V

PRESION, PRESION HIDROSTATICA, PRESION ATMOSFERICA, PRESION MANOMETRICA Y PRESION ABSOLUTA

Presión
La presión inica la relación entre una fuerza aplicada y el área sobre la cual actúa. En cualquier caso en que exista presión, una fuerza actuará en forma perpendicular sobre una superficie . Matemáticamente la presión se expresa por:

P=F/A

Donde P = Presión en N/m2 = Pascal
F = Valor de la fuerza perpendicular a la superficie en newtons (N) A = Area o superficie sobre la que actúa la fuerza en metros cuadrados

Presión hidrostática y paradoja hidrostática de Stevin
La presión que ejercen los líquidos es perpendicular a las paredes del recipiente que los contiene. Dicha presión actúa en todas direcciones y solo es nula en la superficie libre del líquido. A esta presión se le llama hidrostática

Presión Atmosférica.
La tierra está rodeada por una capa de aire llamada atmosfera. El aire, que es una mezcla de 20% de oxígeno, 79% de nitrógeno y 1% de gases raros, debido a su peso ejerce una presión sobre todos los cuerpos que están en contacto con él, la cual es llamada presión atmosférica.

Presión manométrica y presión absoluta
Un líquido contenido en un recipiente abierto, además de la presión originada por su peso soporta la presión atmosférica, la cual se transmite uniformemente por todo el volumen del líquido.

Principio de Arquímedes.
Cuando un cuerpo se sumerge en un liquido (recuerda que los líquidos y los gases son fluidos), se observa que dicho fluido ejerce una presión vertical ascendente sobre él. Lo anterior se comprueba al introducir una pelota en agua, la pelota es empujada hacia arriba, por ello, se debe ejercer una fuerza hacia abajo si se desea mantenerlo sumergida. De igual forma, hemos notado que al introducirnos en una alberca sentimos una aparente pérdida de peso debido al empuje recibido por el agua.Principio de Arquímedes.- Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado.

E=PeV

HIDRODINAMICA
La hidrodinámica es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento.

Aplicación de la hidrodinámica. 
Las aplicaciones de la hidrodinámica en el diseño de canales, puertos, presas, cascos de barcos, hélices, turbinas y conductos en general.
Con el objetivo de facilitar el estudio de los líquidos en movimiento, en general se hacen las siguientes suposiciones.

1. Los líquidos son incomprensibles por completo.
2. Se considera despreciable la viscosidad, es decir se supone que los líquidos son ideales y por ello no presentan resistencia al flujo, lo cual posibilita despreciar las perdidas de energía mecánica producidas por su viscosidad pues, como sabemos durante el movimiento esta genera fuerzas tangenciales entre las diferentes capas de un liquido.
3. El flujo de los líquidos se supone estacionario o de régimen estable. Esto sucede cuando la velocidad de toda partida de un liquido es igual al pasar por el mismo punto .
Gasto de un líquido.
Cuando un liquido fluye a través de una tubería. Es muy común hablar de su gasto, que por definición es. La relación existente entre el volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir.

G=V/t

Teorema de Bernoulli y sus aplicaciones 
Teorema de Bernoulli
El físico suizo Daniel Bernoulli 1700-1782 , al estudiar el comportamiento de los líquidos, descubrió que la presión de un liquido que fluye por una tubería es baja si su velocidad es alta y, por lo contrario, es alta si su velocidad es baja. Por tanto, la ley de la conservación de la energía también se cumple cuando los líquidos se encuentran en movimiento. Con base en sus estudios, Bernoulli enuncio el siguiente teorema que lleva su nombre
En un liquido ideal cuyo flujo es estacionario, la suma de las energías cinética, potencial y de presión que tiene el líquido en un punto es igual a la suma de esas energías en otro punto cualquiera

http://fisicamrm.blogspot.com.co/

https://youtu.be/68azbQdWU8U