Bajas Temperaturas En Un Sistema Hidráulico

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Bajas Temperaturas En Un Sistema Hidráulicos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Un sistema hidráulico puede funcionar bien cuando el aceite hidráulico está a bajas temperaturas o cuando la temperatura ambiente es baja, cuando la viscosidad y los índices de viscosidad del aceite hidráulico son altas. Lo que puede suceder al operar un sistema hidráulico a temperaturas bajas es que es que al tratar de arrancar la bomba, ésta no pueda jalar el aceite para enviarlo hacia la entrada de alimentación. Esto sucede cuando el aceite tiene muy baja viscosidad, ya que la bomba no puede jalarlo porque es muy ligero. Por esta razón, cuando se quiera utilizar un sistema hidráulico a bajas temperaturas es necesario que el aceite hidráulico tenga un alto grado de viscosidad y un índice de viscosidad también alto.

Otra manera de operar el sistema hidráulico a temperaturas bajas con aceite normal, o sea, sin que tenga un alto grado de viscosidad, es utilizando un calentador eléctrico instalado en el depósito. El calentador puede ser dejado trabajando en la noche y comenzar a utilizar el sistema hidráulico desde temprano en la mañana del día siguiente.

Alta Temperatura En El Aceite Del Sistema Hidráulico

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Alta Temperatura En Un Sistema Hidráulicos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Alta Temperatura En Un Sistema Hidráulico | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Cuando un sistema hidráulico trabaja, al pasar el tiempo el aceite hidráulico que utiliza empieza a calentarse durante el transcurso del día. Cuando el aceite llega a una temperatura en donde el calor generado y el calor que está siendo enviado a la atmósfera son iguales, se llega a la «Temperatura de Nivelación». Generalmente esta temperatura es de 54º Centígrados o 130º Fahrenheit. Los sistemas hidráulicos trabajan óptimamente a esta temperatura. Cuando el calor generado por el sistema es mayor que el calor que está siendo enviado a la atmósfera, se llega a niveles de temperatura alta.

A niveles de temperatura alta el sistema puede llegar a tener problemas de funcionamiento o de desgaste de algunos de sus componentes. Los sellos y los filtros pueden deteriorarse fácilmente, la vida del aceite se acorta, además puede haber fallas en la bomba o en el motor hidráulico y fugas excesivas en los carretes de las válvulas. El aceite de un sistema hidráulico no debe ser utilizado a temperaturas mayores de 93º Centígrados o 200º Fahrenheit.

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¿Qué Es La Viscosidad En El Aceite Hidráulico?

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Viscosidad del Aceite Para Sistemas Hidráulicos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

El aceite a base de petróleo ha sido el más utilizado para los sistemas hidráulicos desde hace mucho tiempo. Algunas de sus características más importantes son: la calidad de la lubricación, la gravedad específica baja y la resistencia de la película del aceite.

Para utilizarse industrialmente y mejorar su desempeño al aceite hidráulico se le añaden ciertos componentes químicos como: inhibidores de corrosión, supresores de espuma y otros agregados para mejorar la viscosidad.

La viscosidad es una medida que mide el «Espesor» del aceite o su resistencia al flujo. La viscosidad es tal vez la característica más importante del aceite hidráulico. El grado de viscosidad se mide en la unidad SSU (Saybolt Second Universal).

Ya que la viscosidad varía según la temperatura ambiente los SSU se miden de la siguiente manera:

1.- Un volumen de 60 centímetros cúbicos de aceite se pasa por un orificio de .0695 pulgadas de diámetro.

2.- Se registra el tiempo en segundos para que el aceite pase por el orificio

3.- Este tiempo que se registró es el grado de viscosidad a la temperatura a la que fue hecha la el registro. Por ejemplo, si el aceite tardó 150 segundos en pasar por el orificio a una temperatura de 100 grados Fahrenheit, la medida en SSU sería 150/100.

Cuando la temperatura es más alta el aceite pasa por el orificio más rápidamente, y cuando la temperatura es más baja el aceite pasa por el orificio más lentamente. Por esta razón es importante medir la viscosidad el aceite dependiendo de la temperatura ambiente a la que se vaya a trabajar.

¿Qué es el Índice de Viscosidad?

El Índice De Viscosidad y la Viscosidad son diferentes. La viscosidad cambia con la temperatura y el Índice de Viscosidad es el grado en que la viscosidad cambia. Para la mayoría de los sistemas hidráulicos se prefiere que el aceite tenga un Índice de Viscosidad con valores mínimos para que no varíe mucho. Generalmente se utilizan aceites con Índices de Viscosidad altos, con un valor de 95 o más.

Precaución:

El aceite para motor ordinario puede ser utilizado para un sistema hidráulico pero puede tener características que no sean deseables para estos.

El fluido de frenos para un automóvil no debe ser utilizado nunca para un sistema hidráulico ya que podría dañarlo.

¿Cómo Seleccionar El Tamaño De La Tubería Para Un Sistema Hidráulico?

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Seleccionar Tamaño de la Tubería Para Sistemas Hidráulicos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Es importante seleccionar bien los materiales para la tubería de un sistema hidráulico. Se tiene que hacer un cálculo de costos y de beneficios de utilizar entre tubo de acero o manguera, así como de los tamaños adecuados para el sistema hidráulico.

Las velocidades del flujo dentro del sistema hidráulico para producir un buen balance entre el costo y la eficiencia en el sistema son las siguientes:

1.- 3 metros (10 pies) por segundo donde la presión máxima de operación es de 100 PSI.

2.- 5 metros (15 pies) por segundo donde la presión máxima de operación esté entre 1,000 y 2,000 PSI.

3.- 6.5 metros (20 pies) por segundo donde la presión máxima de operación esté entre 2,000 a 3,500 PSI

4.- 10 metros por segundo (30 pies) en sistemas que operen a más de 3,500 PSI.

Los sistemas para equipos móviles son generalmente para velocidades de 6.5 metros a 10 metros por segundo a presiones de 1,500 PSI. Es muy importante que el costo de los componentes del diseño sea bajo, para competir en el mercado.

¿Qué Tubería Utilizar Para Un Sistema Hidráulico?

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Tubería Para Sistemas Hidráulicos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

En sistemas hidráulicos los dos materiales más utilizados para la tubería son la tubos y las mangueras.

El tubo puede ser ligero o duro según para la aplicación para la que se vaya a utilizar. Un tubo de acero con un grado más alto de carbón puede ser utilizado en líneas dónde la presión sea muy alta, aunque al doblarlo o avellanarlo hay que tener más cuidado para que no se rompa.

El problema principal con las roscas es que pueden llegar a fugar y es difícil repararlas en el campo. Por esta razón para los tubos se recomienda utilizar roscas rectas con un O-Ring. La rosca NPTF (National Pipe Taper Fuel) es la que más se recomienda.

El tubo Cédula 40 es el tubo estándar para tubería y funciona muy bien para la mayoría de los sistemas hidráulicos. También existen los tubos cédula 80 y cédula 160, los cuáles son más resistentes a la presión pero permiten menor flujo.

Las mangueras se utilizan cada vez más para sistemas hidráulicos, aunque son más costosas. Dónde más se utilizan las mangueras es en sistemas hidráulicos que tienen estas situaciones:

1.- Cuando hay ángulos complicados para instalación.

2.- En dónde sería difícil que la tubería rígida llegara.

3.- Para conectar cilindros hidráulicos, que se mueven durante su carrera.

4.- Para minimizar golpes hidráulicos.

5.- Para reducir el nivel de ruido

¿Cómo ordenar mangueras a un proveedor?

El proveedor de mangueras tiene que saber ciertas características del sistema hidráulico que se está diseãndo. Éstas son algunas de ellas:

1.- Presión de trabajo deseada

2.- Temperatura del fluido

3.- Tipo de fluido

4.- Tipo de material en la manguera

5.- Tipo y tamaño de los conectores en cada extremo

Las mangueras pueden llegar a durar mucho tiempo, sin embargo el hule se deteriora lentamente debido al calor y al uso. Al contrario de la tubería de acero las mangueras deben ser reemplazadas cada varios años.

Pérdida De Presión A Través De La Tubería

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Pérdida de Presión a Través de La Tubería Con Válvulas Cerradas | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

En la imagen de arriba se muestra cómo cuando la presión es enviada por una tubería y una válvula cierra su salida y la mantiene confinada dentro del tubo, la presión es constante dentro de todo el tubo. Aquí se puede ver que se mantiene en 100 PSI tanto en el punto A como en el punto C.

Pérdida de Presión a Través de La Tubería Con Válvula Abierta | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Si en cambio se abre la válvula y además se encuentran restricciones dentro de la tubería se puede perder una parte de la presión dentro del sistema a lo largo de su recorrido por la tubería. En la imagen de arriba se muestra cómo se va perdiendo presión mientras el flujo pasa del punto A, al punto B, al punto C. Los indicadores de presión muestran estas bajas de presión. Las restricciones en la tubería son muy importantes para el diseño del sistema hidráulico, si se quiere que la mayor presión posible llegue hasta el punto de salida es necesario evitar las restricciones o minimizarlas.

Pérdida de Presión a Través de La Tubería Sobre Largas Distancias| ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Si la distancia entre el punto de entrada y el punto de salida es muy larga, como en la imagen de arriba, en donde están separados por 200 pies o casi 60 metros, se pierde algo de presión a lo largo de la distancia del tubo hasta llegar al punto de salida. En la imagen de arriba se muestra como del punto de entrada al punto de salida la presión a disminuido de 100 PSI a 98 PSI.

Flujo De Fluidos A Través De Tuberías, Tubos Y Mangueras

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Flujo de Fluidos a Través de Tuberías, Fluido Laminar | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

La velocidad del fluido dentro de un tubo puede mantenerse constante y sin interrupciones si a lo largo de la carrera de él no se encuentran restricciones, basura o cualquier otra cosa que pueda hacer que el fluido sufra turbulencias o cambios. Si todas las condiciones dentro del tubo permiten que el fluido fluya constantemente y sin interrupciones esto se llama Fluido Laminar. En cambio si hay por ejemplo, velocidad excesiva en el flujo se crea turbulencia, lo que afecta la velocidad final del sistema.

Flujo de Fluidos a Través de Tuberías, Fluido Con Turbulencia | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Flujo de Fluidos a Través de Tuberías, Fluido Con Restricciones | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

En la imagen de arriba se muestra como si hay restricciones dentro de la tubería se pueden generar tanto turbulencia como pérdidas de flujo o de velocidad para el sistema hidráulico.

Flujo de Fluidos a Través de Tuberías, Fluido Con Conexiones | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

Si se tiene que hacer alguna conexión dentro del sistema hidráulico la mejor manera de hacerla es que se hagan los dobleces a conciencia y que las interferencias sean graduales como se muestra en la imagen de arriba. En la imagen de abajo se muestra una conexión que no fue hecha correctamente y se puede ver como el flujo pierde fuerza y toma tiempo para que vuelva a tomar su rumbo y su velocidad previa.

Flujo de Fluidos a Través de Tuberías, Fluido Con Conexiones Con Interferencia| ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S.A. de C.V.

De cualquier forma para mantener estable la velocidad del sistema hidráulico si se evitan los cambios de dirección del fluido es mucho mejor. Ya que cada cambio de dirección del fluido hace que se pierda una cierta cantidad de energía, o velocidad.

Conversión De Potencia Mecánica A Presión Fluida

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Conversión de Potencia Mecánica a Presión Fluida | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

En la imagen de arriba se muestran tres cilindros diferentes que están conectados a un indicador de presión. Los tres cilindros tienen la misma carga, 2000 libras de peso. Mientras mayor sea el área del pistón del cilindro menor será la presión que se necesitará para balancear una carga dada.

Las 2000 libras de carga se dividen entre el área del piston. En el primer cilindro esto es igual a 2000 libras ÷ 15 pulgadas cuadradas = 133.4 PSI. En el segundo es 2000 libras ÷ 25 pulgadas cuadradas = 80 PSI, y en el tercer cilindro es 2000 libras ÷ 50 pulgadas cuadradas.

Palanca Mecánica Comparada Con Palanca Hidráulica

Palanca Mecánica | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México, S. A. de C. V.

Una palanca mecánica se puede comparar con una palanca hidráulica como se muestra en las imágenes de arriba y de abajo. En una palanca mecánica se llega al punto de balance cuando el peso de la carga multiplicado por la distancia desde el punto de pivoteo es igual en ambos lados. En el caso del lado izquierdo de la palanca mecánica es 2000 libras x 4 pies = 8000 libras-pie y del lado derecho es 4,000 libras x 2 pies = 8,000 libras-pie, entonces quedan balanceadas.

Una palanca hidráulica funciona similarmente. Para que esté balanceada cuando una carga sea más grande que la otra, el díametro de los pistones tiene que ser proporcionalmente más chico o más grande y la distancia recorrida también.

Palanca Hidráulica | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México, S. A. de C. V.

Conversión de Presión Fluida a Fuerza Mecánica

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Conversión de Presión Fluida a Fuerza Mecánica | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

Los fluidos, ya que son líquidos no tienen forma, toman la forma del recipiente que los contiene. Por lo tanto para medir la intensidad de la presión dentro del fluido se tiene que medir la fuerza que puede ejercer a una unidad de área. Para hacer esta medición se utiliza un indicador de presión que muestra la unidad PSI (libras por pulgada cuadrada).

Si el indicador lee por ejemplo 1,000 PSI, ésta presión es ejercida contra todas las pulgadas cuadradas del sistema hidráulico. Tanto a las tuberías, a la bomba hidráulica, al pistón, a las válvulas de control y a todos los demás componentes del sistema. Por esta razón es importante diseñar sistemas que sean capaces de resistir la presión a la que va a ser utilizado el sistema hidráulico.

Levantar Una Carga Con Un Sistema Hidráulico | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

Para calcular la superficie de un pistón redondo se utiliza la fórmula $π$ x R2, con esta fórmula se obtiene la superficie de un círculo y esto, como veremos en la siguiente imagen, es muy importante para calcular la presión del sistema.

Una bomba hidráulica tendría que generar el flujo suficiente para poder levantar una carga de 9,600 libras. El sistema tendría que estar funcionando a 800 PSI, para levantar un carga de 9,600 libras.

Para calcular esto se usaría la fórmula 9,600 libras ÷ 12 pulgadas cuadradas = 800 PSI.

¿Cómo Se Transmite La Fuerza A Través De Los Fluidos?

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Transmisión de Potencia y Fuerza Fluida A Través de Fluidos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

La ley de Pascal dice que la fuerza se transmite con igual intensidad en todos los puntos dentro del contenedor de fluido. Si la presión es igual en los dos pistones, en el A y en el B, se transmite la fuerza a todos los puntos dentro del contenedor.

Pistones Separados Conectados Por Un Tubo De Diámetro Pequeño | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

Cuando dos pistones están separados por una distancia pueden ser conectados por medio de un tubo de diámetro pequeño. Si no se requiere que el pistón A mueva al B entonces no hay pérdida de fuerza dentro del contenedor debido al diámetro pequeño del tubo. Sin embargo cuando se requiere que el pistón A mueva al B, se tienen que hacer consideración de el díametro del tubo para que se pueda mover el fluido adecuadamente.

Flexibilidad de la Fuerza Fluida | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

La fuerza fluida al estar confinada dentro de un contenedor puede ser transmitida hacia arriba o hacia abajo sin pérdidas considerables de potencia. Puede ser llevada por medio de tubos relativamente pequeños con pérdidas mínimas de fuerza. La fuerza fluida es superior en este aspecto a la fuerza mecánica ya que puede ser generada, transmitida y controlada sencillamente.

La Fuerza Fluida Puede Simular Un Resorte | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

La Fuerza Fluida inclusive puede llegar a simular a un resorte que transmite la fuerza mecánicamente. El líquido se comprime tanto que es casi igual de duro que un resorte de acero. La imagen de arriba muestra como la fuerza fluida podría funcionar como un resorte mecánico.

¿Qué Unidades Se Utilizan En Un Sistema De Fuerza Fluida?

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Unidades de Flujo Que Se Utilizan En Un Sistema Hidráulico | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

Normalmente se utilizan dos tipos de unidades para medir un sistema de fuerza fluida. GPM (Galones por minuto) y CIR (Cubic Inches Per Minute – Pulgadas Cúbicas Por Minuto). Los rangos de las bombas se miden usualmente en GPM y los rangos de los motores hidráulicos se miden en CIR (pulgadas cúbicas) de desplazamiento por revolución de la flecha.

Estas medidas son utilizadas en la gra mayoría de sistemas hidráulicos y conocerlas bien es muy importante ya que se usan a diario.

¿Qué Es La Compresibilidad de Fluidos?

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Compresibilidad en Un Sistema De Fuerza Fluida | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

El aceite que se utiliza en los sistemas hidráulicos es ligeramente compresible, aunque para la gran mayoría de aplicaciones es considerado como no compresible porque su nivel de compresión es mínima. Sin embargo, puede ser de ayuda saber que existe una compresión aunque sea mínima en el aceite de un sistema hidráulico cuando está siendo sometido a presión. Ésta compresibilidad puede ser un factor muy importante al diseñar sistemas en los que es necesario tener altos grados de precisión, servo sistemas o donde la tubería sea muy larga (más de 10 metros de largo).

Trabajando a una presión de 3,000 PSI, el aceite hidráulico puede llegar a comprimirse un 0.5% por cada pie de longitud. En la imagen de arriba podemos ver como una barra de acero sólido se comprime también, pero mucho menos que el aceite contenido dentro de un tubo.

Para la gran mayoría de aplicaciones hidráulicas esta compresibilidad de fluidos no es importante ni afecta el rendimiento de los sistemas hidráulicos. No obstante es bueno saber que existe este factor de compresibilidad, sobre todo si se quieren diseñar sistemas hidráulicos que requieran gran precisión.

Ley de Pascal de Transmisión de Fuerza Fluida

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Ley De Pascal De Fuerza Fluida | La Presión Se Distribuye A Todos Los Puntos Dentro De Un Contenedor

Ley De Pascal De Fuerza Fluida | La Presión Se Distribuye En Todos Los Puntos Dentro De Un Contenedor

Blaise Pascal fue un científico francés al cuál se le atribuye el principio de transmisión de fuerza a través de un fluido. En él demostró que al aplicar presión la fuerza es transmitida igualmente en todas las direcciones cuando un líquido se encuentra en un contenedor.

«La presión aplicada en un fluido confinado actúa igualmente en todas direcciones y siempre en ángulo recto a las superficies que lo contienen. «

Esto se puede ver en la imagen de arriba, en donde al aplicar presión en el punto A, la fuerza se distribuye equitativamente en todo el contenedor del líquido llegando hasta el punto B con la misma fuerza e instantáneamente, en todas las direcciones del contenedor.

En la imagen de abajo se demuestra este principio. Podemos ver que se puede trasnmitir fuerza igualmente utilizando una barra sólida de acero y utilizando un pistón y fluido contenido dentro de una manguera o un tubo. El líquido se comprime tanto que funciona igual que una barra de acero sólido. Sin embargo la tubería en el que está contenido debe ser resistente y tener los diámetros adecuados para poder soportar la presión.

A Blaise Pascal se le atribuyen varios descubrimientos tanto físicos como matemáticos. Él vivió en Francia de 1623 a 1662.

Ley De Pascal De Fuerza Fluida | Transmisión de Fuerza Fluida

Comparación Entre Un Sistema De Aire Y Un Sistema Hidráulico

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Comparación Entre Un Sistema Hidráuilco y Uno de Aire | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

En algunas aplicaciones, muy pocas, no es tan fácil saber cuál medio es más conveniente de utilizar, si un sistema hidráulico o un sistema de aire. Por esta razón y varias más es bueno saber cuáles son las diferencias principales entre estos dos sistemas.

1.- Nivel de Fuerza – Generalmente los sistemas de aire operan a niveles de fuerza más bajos que los sistemas hidráulicos. La mayoría de los circuitos de aire operan en los rangos de 1/4 y 1/2 caballos de fuerza, mientras que los sistemas hidráulicos operan en el rango de 1 1/2 caballos de fuerza.

2.- Nivel de Ruido – Un sistema de aire puede ser silenciado casi completamente, un sistema hidráulico también puede ser silencioso, sin embargo, la bomba hidráulica al estar encendida todo el tiempo que está funcionando el sistema, hace ruido.

3.- Limpieza – Los dos sistemas pueden ser muy limpios si se les da mantenimiento adecuado. Aunque un sistema hidráulico tiene más partes a las cuáles se les tiene que dar mantenimiento constante, como por ejemplo los sellos del pistón.

4.- Rapidez – Los sistemas de aire pueden ser muy rápidos porque un gran volumen de aire puede ser enviado a ellos rápidamente en periodos cortos. Un sistema hidráulico podría llegar a ser igual de rápido que uno de aire pero necesitaría un bomba muy grande, y válvulas y tubería de gran tamaño.

5.- Costo de Operación – Los sistemas de aire se calientan lo que hace que se pierda energía dentro del sistema que no puede ser recuperada. Los sistemas hidráulicos no se calientan tanto y con un buen diseño puede minimizarse el calor dentro del sistema. Esto hace que los sistemas de aire sean un poco más caros de operar.

6.- Costo Inicial – Si es necesario comprar un compresor para el sistema de aire, entonces el sistema de aire es más costoso que el sistema hidráulico. Sin embargo, si ya existe un compresor no tendría que ser más costoso el sistema de aire que el sistema hidráuilco.

7.- Rigidez – Algunas aplicaciones deben tener alto grado de rigidez, por ejemplo cualquier aplicación en donde el pistón deba ser detenido en un punto exacto a lo largo de su carrera de movimiento. Para este tipo de aplicaciones es necesario utilizar un sistema hidráulico.

¿Cómo Funciona Un Sistema Hidráulico Simple?

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¿Cómo Funciona Un Sistema Hidráulico Simple? | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México S. A. de C. V.

Un sistema hidráulico funciona enviando aceite a presión hacia el cilindro para que este actúe. Al actuar, el cilindro puede mover grandes cargas, ya sea empujándolas o jalándolas o para cualquier otra aplicación dónde se requiera gran fuerza. Un sistema hidráulico funciona para hacer todo esto controladamente y con gran precisión, lo que lo hace una de las mejores formas de transmitir fuerza en la era moderna. Un sistema hidráulico generalmente opera en un rango de presión que va desde las 1,000 hasta las 3,000 libras.

1.- Una bomba hidráulica es activada por un motor eléctrico. Cuando esto sucede la bomba hidráulica genera el flujo de aceite necesario para que un cilindro actúe.

Bomba Hidráulica

Motor Eléctrico

2.- Cuando el ciilindro actúa el aceite es retornado al depósito de aceite por la tubería.

Cilindro Hidráuilco

Depósito de Aceite Para Sistema Hidráulico

3.- El aceite es filtrado por el Filtro de Aceite. Este se instala ya sea en la línea de presión o en la línea de retorno para removar la suciedad que pueda ir fluyendo dentro de la tubería. Con esto se evitan fallas o pérdidas de presión en el sistema hidráulico.

Filtro de Aceite

4.- Una válvula de control direccional controla el movimiento del ciilindro, es decir que esta válvula hace que el cilindro se expanda o que se contraiga.

Válvula de Control Direccional

¿Cómo Se Transmite La Fuerza A Través de Fluidos?

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Transmisión de Fuerza A Través de Fluidos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México

La función principal de un sistema hidráulico es la de transmitir fuerza de un punto de entrada a un punto de salida por medio de tubos. En la imagen de arriba podemos como en un sistema hidráulico básico la presión ejercida en el punto de entrada es igual a la presión final en el punto de salida. Esta es una de las grandes ventajas de la fuerza fluida, ya que la fuerza se transmite equitativamente de un punto a otro con tan solo pérdidas mínimas de presión debidas a fricción dentro del flujo.

Cuando el diámetro del punto de entrada y el diámetro del punto de salida son iguales, la presión es la misma en los dos puntos. Cuando el diámetro de salida es, por ejemplo, diez veces mayor que el diámetro de entrada, la presión de salida se multiplica diez veces, pero hay una pérdida de velocidad equivalente. En la imagen de abajo se muestra un sistema hidráulico básico que tiene una presión de entrada de 10 libras y una presión de salida de 100 libras. Esto se debe a que el diámetro del punto de salida es diez veces mayor al diámetro del punto de entrada. Sin embargo cuando esto sucede la velocidad del sistema se disminuye hasta llegar a 1/10 de lo que sería si los dos diámetros fueran iguales. La velocidad del sistema depende a la relación entre el diámetro del punto de entrada y el diámetro del punto de salida.

Transmisión de Fuerza A Través de Fluidos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México

5 Ventajas de la Fuerza Fluida

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5 Ventajas de la Fuerza Fluida | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México

El propósito principal de la Fuerza Fluida es del de transmitir fuerza de un punto a otro. Para lograr esto se pueden utilizar tres métodos diferentes:

Tranmisión mecánica – Funciona por medio del uso de flechas, engranes, cadenas bandas, etc.
Flujo de Electricidad a través de cables.
Fuerza Fluida – La transmisión de fuerza por medio de distribuir el flujo (líquido o gas) de un punto a otro bajo presión.

La Fuerza fluida puede superar a los otros dos métodos de transmisión de fuerza cuando sea necesario tener una gran precisión, control de velocidad y reversibilidad. La Fuerza Fluida es el medio más utilizado para transmitir fuerza porque tiene muchas ventajas.

Ventajas de la Fuerza Fluida Y Por Qué Es Tan Importante Para La Automatización

Precisión y Facilidad de Control – Se pueden utilizar botones o palancas simples para controlar con gran presición ya sea al arrancar, detener, acelerar y desacelerar.
Multiplicación de Fuerza – Un sistema de Fuerza Fluida multiplica la fuerza eficientemente, en lugar de tener que utilizar grandes engranes, poleas y palancas.
Fuerza Constante – Solamente los sistemas de Fuerza de Fluido proveen fuerza que sea constante o torque. No importan los cambios de velocidad en el sistema.
Simplicidad, Economía y Seguridad – Estos sistemas utiilizan menos partes móviles que los sistemas de transmisión mecánica o de flujo de electricidad, lo que los hace más fáciles de dar mantenimiento, proveer mayor seguridad y simplicidad y además mucho más económicos.
Más ventajas – Otras ventajas que también son muy importantes ya que brindan mayores beneficios a utilizar sistemas de Fuerza Fluida son por ejemplo: Ausencia de vibración, ahorro de espacio, operación silenciosa comparada con otro tipo de sistemas, movimiento reversible controlado e inmediato, y prácticamente ningún peligro de sobrecarga.

¿Qué Es La Fuerza Fluida Y Cómo Se Utiliza?

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Aplicaciones de Fuerza Fluida | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México

Una descripción de la Fuerza Fluida puede ser la siguiente:

«Es el arte de generar, controlar, y aplicar fuerza efectiva y eficaz de fluidos impulsados por bombas y comprimidos (tales como el aceite y el aire) cuando se utiliza para empujar, jalar, girar, regular o impulsar los mecanismos de la vida moderna.»

Con esta descripción nos podemos dar una idea general de lo que es la Fuerza Fluida y para que sirve. En los próximos artículos en nuestro blog, hablaremos acerca de la Fuerza Fluida, cómo se utiliza, para qué sirve y demás cuestiones técnicas báscias, y aprenderemos mucho acerca de ella.

Cómo Surge La Tecnología de la Fuerza Fluida

Los principios de la Fuerza Fluida se le pueden atribuir al científico francés Blaise Pascal, sin embargo la época que llevó a ser tan importante a la Fuerza Fluida fue la que hubo entre las dos guerras mundiales. Ésta fue una gran época para la ingeniería ya que empezó a haber una gran demanda de válvulas, bombas, cilindros, y motores para sitemas de fuerza fluida. Con el paso de los años y hasta la fecha la industria de la Fuerza Fluida se ha hecho tan grande que es muy difícil encontrar un producto manufacturado que no haya sido formado, tratado o manejado por la fuerza fluida en alguna etapa de su distribución.

¿Por Qué Se Expande Su Uso?

La industria de la Fuerza Fluida es una industria en expansión ya que se utiliza para muchos giros comerciales y tiene muchas aplicaciones. Una de ellas es la de la automatización, por ejemplo, control remoto o control automático para manipular maquinaria para mover partes y productos. Otra de sus aplicaciones es la de la simplificación de diseño, la Fuerza Fluida utiliza menos partes, mecanismos menos complicados y es muy fácil darle mantenimiento y utilizarla.

Los atributos prinicipales y por los cuales la Fuerza Fluida es muy valorada por los ingenieros son los siguientes: Fácil control de velocidad, ausencia de vibración, ahorro de espacio, bajo costo, versatilidad y simplicidad.

Ejemplos De Industrias Que Utilizan La Fuerza Fluida

En la imagen del principio de este artículo mostramos algunas de las industrias en las que la Fuerza Fluida desempeña un papel muy importante y vital.

Tipos de Cilindros Hidráulicos

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Tipos de Cilindros Hidráulicos | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México

Después de ser transmitida a su punto de uso, la fuerza fluida debe ser convertida a fuerza mecánica por medio de un “actuador”. Como actuadotes se incluye cilindros de acción sencilla o doble, motores hidráulicos y osciladores rotatorios.

La fuerza, la potencia (o ambas) pueden ser transmitidas a través de un tubo y ser convertidas a potencia mecánica o fuerza mecánica por un cilindro.

Los cilindros tienen dos formas de actuar, de simple acción o de doble acción.

Cilindro de Simple Acción

La mayoría de los cilindros pueden trabajar de dos maneras, por simple o por doble acción. El término “simple acción” quiere decir que cuando el cilindro se extiende, la presión entra por el área del barril o área del tubo y cuando el cilindro se contrae el área del vástago se llena por el peso de la carga ó porque hay un resorte en el área del vástago del cilindro.

Cilindro de Doble Acción

El término “doble acción” quiere decir que una bomba transmite presión a través del área del barril de un cilindro y también a través del área del vástago. O sea que el cilindro puede empujar la carga o jalarla con potencia.

¿Qué Son las Unidades de Potencia Hidráulica y Cómo Funcionan?

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Las unidades de Potencia son sistemas hidráulicos completos integrados en un dispositivo compacto con capacidades de galonaje reducidas. Son utilizadas cuando se quiere levantar, empujar, jalar, voltear o mover un dispositivo mecánico. Las unidades hidráulicas cuentan con un motor, una bomba, válvulas de control hidráulico, un tanque y están listas para ser conectadas a uno o dos cilindros.

Unidades de Potencia Hidráulica | ASHM, Aceros y Sistemas Hidráulicos de México

Las unidades hidráulicas tienen funciones diferentes dependiendo del tipo de modelo que se utilice. Los funcionamientos de las unidades son: controlar un cilindro de simple acción, un cilindro de doble acción, dos cilindros de simple acción ó dos cilindros de doble acción. Las unidades hidráulicas logran este funcionamiento por medio de la ó las válvulas con las que viene integrada el sistema.

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