La palabra Hidráulica proviene del griego "Hydro" que significa Agua y "Aulos" que significa Cañeria o Entubamiento, cubrio originalmente el estudio del comportamiento fisico del agua en reposo y en movimiento.
La hidráulica es una rama de la mecanica de fluidos y ampliamente presente en la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los liquidos. Todo esto depende de la fuerza que se interponen con la masa y alas condiciones a que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este.
Un circuito hidráulico es un sistema que comprende un conjunto interconectado de componentes separados que transporta liquido.
El propósito de este sistema es controlar el flujo del fluido (como en
una red de tuberías de enfriamiento en un sistema termodinámico) o
controlar la presión del fluido (como en los amplificadores
hidráulicos).
La idea de describir el flujo del fluido en términos de componentes separados está inspirado por el éxito de la teoría de circuitos eléctricos.
Al igual que la teoría de circuitos eléctricos funciona cuando son
elementos separados y lineales, la teoría de circuitos hidráulicos
funciona mejor cuando los elementos (componentes pasivos tales como
tuberías o líneas de transmisión o componentes activos como fuentes de
alimentes o bombas) son discretos y lineales. Esto usualmente significa
que el análisis de circuitos hidráulicos funciona mejor para tubos
largos y delgados con bombas separadas, tal como se encuentran en los
sistemas de flujo de procesos químicos o dispositivos de microescala.
El circuito comprende de los siguientes elementos:
-Componentes activos: Unidades de alimentacion
-Lineas de transmisión: Mangueras Hidráulicas
- Componentes pasivos: Cilindros Hidráulicos
1.2.1 FUNDAMENTOS FISICOS DE LA HIDRAULICA
Fluido: Elemento enestado líquido
o gaseoso, en estas páginas utilizaremos en los sistema neumáticos
"aire comprimido y en los sistemas hidráulicos "aceites derivados
de petóleo".
Objetivo del fluido:
·
Transmitir potencia
·
Lubricar
·
Minimizar fugas
·
Minimizar pérdidas de carga
Fluidos empleados:
·
Aceites minerales procedentes
de la destilación del
petróleo
·
Agua – glicol
·
Fluidos sintéticos
·
Emulsiones agua – aceite
Según una publicación de Efa Moratalaz (s.f.), Los
fluidos hidráulicos deben cumplir con:
- Transmisión de potencia:
El fluido debe circular con facilidad por las canalizaciones y elementos del
sistema para evitar pérdidas de carga. Debe ser lo más incomprensible posible
para conseguir una acción instantánea en el cilindro, de manera que, cuando se
ponga en marcha una abomba o se active una valvula, la acción sea instantánea.
- Lubricación: El fluido hidráulico lubrifica los
componentes internos de los distintos elementos interponiendo una película
de aceite entre
las partes móviles que atenúa el desgaste por rozamiento de las mismas. Para
que esta lubrificación sea perfecta es necesario añadir aditivos para lubricar
aun con grandes presiones y altas temperaturas de funcionamiento.
- Refrijeración:
La circulación del aceite por la instalación y alrededor de las paredes del depósito
va disipando parte del calor generado
en el sistema. En las instalaciones hidráulicas no debe superarse los 60 °C y
los depósitos deben tener un volumen de al menos cinco veces el caudal de la
bomba.
- Estanqueidad: Para que el cierre entre los
componentes hidráulicos sea estanco y no haya fugas se debe tener un buen
ajuste mecanico de las piezas y una adecuada viscocidad en
el fluido.
1.2.2 CARACTERISTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS ACEITES HIDRÁULICOS.
El aceite en sistemas hidráulicos desempeña la
doble función de
lubricar y transmitir potencia.
Constituye un factor vital en un sistema
hidráulico, y por lo tanto, debe hacerse una selección cuidadosa
del aceite con la asistencia de un proveedor técnicamente bien capacitado.
Una selección adecuada del aceite asegura una vida
y funcionamiento satisfactorios de los componentes del sistema, principalmente
de las bombas y motores hidráulicos
y en general de los actuadores.
Algunos de los factores especialmente importantes
en la selección del aceite para el uso en un sistema hidráulico industrial, son
los siguientes:
· 1. El aceite debe contener aditivos que permitan
asegurar una buena característica anti desgaste. No todos los aceites presentan
estas características de manera notoria.
· 2. El aceite debe tener una viscosidad adecuada
para mantener las características de lubricante y limitante de fugas a la
temperatura esperada de trabajo del sistema hidráulico.
·
3. El aceite debe ser inhibidor de oxidación
y corroción.
·
4. El aceite debe presentar características
antiespumantes.
Para obtener una óptima vida de funcionamiento,
tanto del aceite como del sistema hidráulico; se recomienda una temperatura
máxima de trabajo de 65ºC.
El estudio de los líquidos se divide en dos ramas
principales: líquidos en reposo (hidrostarica)
y líquidos en el movimiento (hidráulica). Los efectos de líquidos en reposo se
pueden expresar a menudo por fórmulas simples. Los efectos de los líquidos en
el movimiento son más difíciles expresar debido a los factores friccionales y
otros cuya acciones no
se pueden expresar por matemáticas
simples.
Ya vimos que los líquidos tienen un volumen
definido pero toman la forma del recipiente que los contiene. Hay dos
características adicionales que debemos explorar antes de proseguir:
Los líquidos son casi incompresibles. Por ejemplo,
si una presión de 100 libras por la pulgada cuadrada (psi) se aplica a un
volumen dado de agua que esté a la presión atmosférica, el volumen disminuirá
solamente un 0.03 por ciento. Necesitaríamos una fuerza de aproximadamente 32
toneladas para reducir su volumen en un 10 por ciento; sin embargo, cuando se
quita esta fuerza, el agua vuelve
inmediatamente a su volumen original. Otros líquidos se comportan de manera
casi parecida al agua.
Otra característica de un líquido es la tendencia a
mantener su nivel superficial libremente. Si la superficie no está a nivel, los
líquidos fluirán en la dirección que
corresponda tendiendo a nivelar su superficie.
1.1.3.- REPRESENTACIÓN DE SISTEMA DE MANDO
Los
elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos
de trabajo y se denominan válvulas.
