Los sistemas hidráulicos transmiten energía utilizando la presión del fluido dentro de un sistema sellado. Los frenos de los automóviles y camiones, los elevadores de sillas de ruedas, los gatos hidráulicos y las aletas de las aeronaves suelen emplear sistemas hidráulicos. Muchos fabricantes usan sistemas hidráulicos porque tienen muchas ventajas sobre los sistemas mecánicos y eléctricos, como ofrecer mucha energía en un espacio pequeño, pero si el fluido se fuga del sistema, esto crea un problema y una desventaja en el sistema, ya que no funcionará en absoluto.
Cómo funcionan los sistemas hidráulicos
Los sistemas hidráulicos utilizan líquido para crear presión. Las partículas líquidas están muy juntas, lo que significa que un líquido es casi incompresible. Cuando las partículas se mueven, se golpean entre sí y también chocan contra las paredes del recipiente. Debido a que la presión en un líquido se transfiere en igual medida en todas las direcciones, una fuerza aplicada en un punto en un líquido se transfiere a otros puntos en el líquido. Calcula la presión utilizando la ecuación F ÷ (P x A), donde P es la presión en pascales, F es la fuerza en newtons y A es el área de la sección transversal en metros cuadrados. Esto se conoce como la ley de Pascal.En los sistemas hidráulicos, una pequeña fuerza en un área de sección transversal pequeña transmite presión y crea una gran fuerza sobre un área de sección transversal más grande. Esencialmente, si conecta dos cilindros, uno grande y uno pequeño, y aplica fuerza a un cilindro, genera igual presión en ambos cilindros. Debido a que un cilindro contiene un volumen mayor, la fuerza que produce el cilindro más grande es mayor, aunque la presión en los dos cilindros sigue siendo la misma.
Ejemplos de sistemas hidráulicos
Un sistema hidráulico que la mayoría de los conductores usa todos los días, sin pensarlo, es el sistema de frenos de su vehículo. Otros ejemplos incluyen equipos de elevación, tales como gatos hidráulicos y elevadores para sillas de ruedas, brazos de elevación y excavación en retroexcavadoras y otros equipos pesados, prensas hidráulicas, que producen componentes metálicos, y algunas partes de aviones y embarcaciones, incluidas aletas y timones. Todo sistema hidráulico sigue el mismo principio básico. Por ejemplo, un gato hidráulico levanta cargas pesadas con un émbolo de bomba, que mueve el aceite a través de ambos cilindros. Al tirar del émbolo hacia atrás se abre una bola de la válvula de succión y lleva el líquido a la cámara de la bomba. Al empujar el émbolo hacia adelante, se envía el fluido a una válvula de retención de descarga externa, luego a la cámara del cilindro, cerrando la válvula de succión a medida que aumenta la presión dentro del cilindro.
Ventajas del sistema hidráulico
Un sistema hidráulico es un eficiente transmisor de potencia por muchas razones. En primer lugar, sus sencillas palancas y botones facilitan el arranque, parada, aceleración y desaceleración. Esto también permite la precisión de control. Además, debido a que es un sistema tan fluido, sin engranajes, poleas o palancas engorrosos, puede hacer frente fácilmente a un gran rango de peso. Proporciona una fuerza constante, independientemente de los cambios de velocidad. En su mayor parte, los sistemas hidráulicos son simples, seguros y económicos, ya que utilizan menos partes móviles en comparación con los sistemas mecánicos y eléctricos, lo que facilita su mantenimiento. Los sistemas hidráulicos son seguros para usar en plantas químicas y minas porque no producen chispas.
Desventajas del sistema hidráulico
Los sistemas hidráulicos también tienen algunos inconvenientes. El manejo de fluidos hidráulicos es complicado, y puede ser difícil deshacerse totalmente de las fugas en un sistema hidráulico. Si el fluido hidráulico gotea en áreas calientes, puede incendiarse. Si las líneas hidráulicas se rompen, pueden causar lesiones graves. Tenga cuidado al manipular fluidos hidráulicos, ya que una exposición excesiva puede provocar problemas de salud. Los fluidos hidráulicos también son corrosivos, pero algunos tipos lo son menos que otros. Por ejemplo, hay dos tipos principales de líquido de frenos disponibles para bicicletas de montaña hidráulicas, líquido DOT y aceite mineral. Debido a sus propiedades no corrosivas, es menos probable que el aceite mineral destruya la pintura de una bicicleta. Para mantener su sistema hidráulico en su mejor momento, revise periódicamente los sistemas hidráulicos para detectar fugas, lubríquelos cuando sea necesario y cambie los filtros y sellos según sea necesario.
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