Principios físicos |
PRINCIPIOS FÍSICOS En la transmisión de potencia mediante fluídos se puede utilizar el aire en las técnicas neumáticas o aceite en la oleohidráulica. En la tecnología neumática el aire se estudia como gas ideal compresible, y como gas, llena completamente el recinto en el que está contenido, pudiendo variar tanto su forma como su volumen. El prefijo "oleo" se refiere a líquidos derivados del petróleo, como el aceite mineral por ejemplo, aunque es corriente hablar simplemente de hidráulica. El comportamiento del aceite se teoriza como de líquido incompresible, que adapta su forma al recinto que lo contiene pero no puede variar su volumen. |
LEYES DE LOS GASES IDEALES
Ley de Boyle y Mariotte Manteniendo la misma temperatura, el volumen del gas se reduce cuando la presión aumenta, es decir, son inversamente proporcionales. p · V = kT |
1ª Ley de Charles y Gay-Lussac Manteniendo la misma presión, al aumentar la temperatura, aumenta el volumen del gas, es decir, son directamente proporcionales. V = kp · T |
2ª Ley de Charles y Gay-Lussac Manteniendo el mismo volumen, la presión del gas aumenta cuando la temperatura aumenta, es decir, son directamente proporcionales. p = kV · T |
Las tres leyes se conjuntan en la ecuación de estado, fundamental de los gases perfectos y aplicable a los gases reales con mucha precisión:
p · V = N · R · T
LEYES DE LOS FLUIDOS NEWTONIANOS
Principio de Pascal Este principio se enuncia mediante dos partes:
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Ley de continuidad o Principio de Bernoulli Un líquido ideal (sin viscosidad ni rozamiento interno) debe aumentar su velocidad cuando se estrecha la sección por la que debe pasar, es decir, ambas magnitudes son inversamente proporcionales. v · S = k |
CIRCUITOS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS
Los diferentes comportamientos de ambos fluidos conllevan que los elementos usados en los circuitos neumáticos e hidráulicos difieran en su constitución, aunque su función sea totalmente análoga. De hecho, una de las pocas diferencias estriba en que el aceite debe ser recogido tras su utilización para volver a introducirlo en el circuito. Ésto se realiza mediante una conducción desde el escape de cilindros y válvulas hasta el depósito central, y se representa mediante un pequeño "recipiente" en la salida de los elementos:
Escape de aire a la atmósfera |
Salida de aceite al depósito |
Los circuitos neumáticos tienen la ventaja de su velocidad de accionamiento, pero como el aire es un fluído compresible, no admiten presiones muy elevadas. Además, los elementos son caros debido a la precisión que deben tener en su fabricación para evitar escapes de aire.
La técnica oleohidráulica admite altas presiones, pues el aceite apenas se comprime y, de hecho, se comporta como un sólido. Además se lubrican los componentes y el aceite también sella los pequeños escapes que pudiera haber en las distintas piezas, por lo cual la precisión y el coste de estos elementos es menor que en el caso de la neumática. Sin embargo, al trabajar con altas presiones siempre existe el riesgo de un escape de aceite a alta presión, que puede llegar a cortar la piel e introducirse debajo de ésta, y por si fuera poco, con temperaturas superiores a los 100 °C.
En todo caso, todas las instalaciones responden al siguiente esquema: