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 los alerones de las aeronaves suelen emplear sistemas hidráulicos. Muchos fabricantes utilizan sistemas hidráulicos porque tienen muchas ventajas sobre los sistemas mecánicos y eléctricos, como ofrecer una gran cantidad de potencia en un espacio pequeño, pero si el fluido se escapa del sistema, esto crea un problema y una desventaja en el sistema, ya que no funcionará en todas.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Las ventajas de los sistemas hidráulicos incluyen potencia, precisión, eficiencia y facilidad de mantenimiento. Pero también tienen desventajas: pueden tener fugas, lo que los ensucia, y los fluidos dentro de ellos a menudo son cáusticos para pintar y algunos sellos.
Cómo funcionan los sistemas hidráulicos
Los sistemas hidráulicos usan líquido para crear presión. Las partículas líquidas están muy juntas, lo que significa que un líquido es casi incompresible. Cuando las partículas se mueven, chocan 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 de un líquido se transfiere a otros puntos del líquido. Calcula la presión usando 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 ley de Pascal.
En los sistemas hidráulicos, una pequeña fuerza a través de un área de sección transversal pequeña transmite presión y crea una fuerza grande sobre un área de sección transversal más grande. Básicamente, si conecta dos cilindros, uno grande y uno pequeño, y aplica fuerza a un cilindro, genera la misma 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 usan todos los días, sin pensarlo, es el sistema de frenos de su vehículo. Otros ejemplos incluyen equipos de elevación, como gatos hidráulicos y elevadores de sillas de ruedas, brazos de elevación y excavación en retroexcavadoras y otros equipo pesado, prensas hidráulicas, que producen componentes metálicos, y algunas partes de aviones y barcos, incluidos los alerones y timones. Cada 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 se lleva el fluido a la cámara de la bomba. Empujar el émbolo hacia adelante 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 transmisor de energía eficiente por muchas razones. En primer lugar, sus sencillas palancas y pulsadores facilitan el arranque, la parada, la aceleración y la desaceleración. Esto también permite la precisión del control. Además, debido a que es un sistema tan fluido, sin engranajes, poleas o palancas engorrosos, se adapta fácilmente a un rango de peso enorme. Proporciona una fuerza constante, independientemente de los cambios de velocidad. En su mayor parte, los sistemas hidráulicos son simples, seguros y económicos porque utilizan menos partes móviles en comparación con los sistemas mecánicos y eléctricos, lo que los hace más fáciles de mantener. Los sistemas hidráulicos son seguros de usar en plantas químicas y minas porque no provocan chispas.
Desventajas del sistema hidráulico
Los sistemas hidráulicos también tienen algunos inconvenientes. La manipulación de fluidos hidráulicos es complicada y puede resultar difícil eliminar por completo las fugas en un sistema hidráulico. Si hay fugas de fluido hidráulico en áreas calientes, puede incendiarse. Si las líneas hidráulicas explotan, 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 en busca de fugas, lubrique cuando sea necesario y cambie los filtros y sellos según sea necesario.