lunes, 21 de noviembre de 2016

Leyes de hidráulica y neumática

MAGNITUDES FÍSICAS DE HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA

Magnitudes son todas aquellas características que podemos medir, para lo cual las comparamos con una cantidad, a la que llamamos unidad.

Ejemplo:
El volumen del recipiente
El volumen de un recipiente es una característica de este que podemos medir. Para medirlo comparamos su volumen con el número de litros que puede contener. En este caso hemos utilizado el litro como unidad. Por todo ello, deducimos que el volumen es una magnitud física y el litro una unidad de esta.

-Densidad
Se llama densidad de un cuerpo a la masa que dicho cuerpo tiene por unidad de volumen.

-Viscosidad
Es una propiedad de los fluidos, que se define como la resistencia que ofrecen las moléculas que configuran el fluido al deslizarse unas sobre otras. Cuanto mayor es la viscosidad de un líquido, mayor es también la resistencia que este presenta al fluir.

Si la viscosidad es demasiado alta, aumenta la fricción; y en caso contrario, si la viscosidad es demasiado baja, aumentan las fugas internas al perder el efecto de sellado, lo que hace disminuir la eficacia de la bomba y aumentar las temperaturas.

La viscosidad se mide con un viscosímetro, que consiste en un sencillo tubo, terminado en un orificio calibrado, a través del cual se deja escurrir el líquido de prueba.

-Presión
Se define presión como la relación o cociente entre la fuerza y la superficie sobre la que actúa la misma: P = F/S

Según el sistema de unidades empleado al valorar la fuerza, tenemos las siguientes unidades de presión:

  • Sistema Técnico: 1 kgf/cm²
  • Sistema Internacional: 1 N/m² = 1 Pa
Presión atmosférica
La Tierra se halla envuelta de una masa de aire, a la que llamamos atmósfera. Toda esa masa de aire, en la que estamos sumergidos, ejerce una presión sobre la superficie de la tierra y el mar, debida a su propio peso.

A 25 ºC y al nivel del mar, la presión atmosférica vale 1,033 kg/cm²


La presión atmosférica varía con la altitud. Está claro que a alturas elevadas, al haber menos longitud de columna de aire, el peso del aire que hay por encima será menor, pues hay menos cantidad, y por tanto, la presión será menor.

La atmósfera y el bar

Si expresamos la presión atmosférica en kgf/m² o N/m², obtenemos números muy grandes. En la práctica se utilizan múltiplos de estos, como son:

  • El kgf/cm², al que llamamos la atmósfera técnica:
1 atmósfera técnica = 1kgf/cm²
  • El bar, que equivale a 100.000 pascales:
1 bar = 100.000 pascales


-Propiedades de la presión en los fluidos
Entre las propiedades de la presión en los fluidos podemos enumerar:
  1. La presión en todos los puntos de un mismo plano horizontal es la misma.
  2. En un fluido en reposo, la fuerza debida a la presión es perpendicular a la superficie de contacto y hacia fuera.
  3. Los fluidos solo trabajan a compresión.


-Presiones absolutas y relativas
En las mediciones de presión se ha de diferenciar entre presión absoluta o barométrica y presión relativa o manométrica, según donde situemos el cero en la escala.
La presión absoluta se mide con relación al vació y la presión relativa se mide con relación a la presión atmosférica local.
En neumática e hidráulica se utilizan siempre valores de presión relativa, es decir, presiones por encima de la atmosférica del lugar en que se efectúa la medición.

-Caudal
Se define como caudal a la cantidad de fluido que pasa por la sección de un conducto en la unidad de tiempo. Esta cantidad de fluido puede ser expresada en masa o en volumen, debiendo distinguir el caudal másico o el caudal volumétrico.

-Potencia
La potencia desarrollada por una bomba o compresor es igual al caudal de fluido que bombea por la presión a la que bombea.
La potencia consumida por un receptor es igual al caudal de fluido que recibe por la presión a la que lo recibe.

-Ley fundamental de los gases (ley de Boyle-Mariotte)
Las tres magnitudes que determinan las condiciones en que se encuentra un gas son:
  • ·   La presión
  • ·   El volumen
  • ·   La temperatura

A temperatura constante, consideramos el producto de la presión a que está sometido un gas por el volumen que ocupa se mantiene constante.

-Principio de continuidad
En un tubo cerrado, el caudal del fluido que circula por él es el mismo en cualquier punto o tramo de su recorrido, aunque estos sean de distintos diámetros.

-Principio de Pascal
La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite íntegramente a todos sus puntos en todas sus direcciones.

-Pérdidas de carga
Al circular un líquido por una tubería con sus longitudes, diámetros y accesorios, se produce un rozamiento de las moléculas entre sí y contra las paredes de la tubería, por lo cual se experimenta una pérdida de presión a medida que el fluido avanza en la conducción. A esta pérdida de presión es lo que llamamos pérdida de carga, pérdida de presión o caída de presión.

Circuito de Fluidos. Suspensión y Dirección. Parte 3.

-Acoplamiento de árboles
Son órganos mecánicos que transmiten el movimiento entre dos árboles coaxiales.

  • Acoplamientos rígidos. Se emplean para unir los extremos de dos árboles que guardan entre sí una alineación perfecta
-Manguito de dos mitades. El arrastre está asegurado por la adherencia de las dos  mitades del manguito debido a la presión que ejercen los tornillos.
-Manguito de platos y casquillo cónico. El arrastre es doblemente asegurado; de una  parte, por la adherencia de los conos; y de otra, por la presión de los tornillos. 
  • Acoplamientos elásticos. Sirven para acoplar árboles que no están bien alineados. Para ello se intercalan entre sus partes rígidas unos órganos deformables elásticos de material diverso que permiten un arranque ligeramente progresivo, absorben las deformaciones angulares de los árboles debido a la torsión y eliminan la transmisión de vibraciones.
  • Acoplamientos móviles o variables. Permiten desplazamientos relativos axiales, radiales y angulares de los árboles en movimiento.
-Juntas cardan de cruceta. Se componen esencialmente de dos horquillas unidas a los extremos de los árboles, situadas en planos