Oleohidráulica

La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos. En definitiva, se trata de, mediante un circuito hidráulico, controlar por medio de una serie de válvulas un actuador hidráulico (ya sea axial o rotativo), para así a su vez gobernar una serie de aplicaciones que van desde la maquinaria industrial hasta la dirección asistida de los vehículos.

La oleohidráulica es una rama de la hidráulica que utiliza derivados del petróleo como fluidos. En esencia, la oleohidráulica es la técnica aplicada a la transmisión de potencia mediante fluidos de tipo líquido (en oposición a la neumática, que utiliza como fluido el aire), como son: el agua (poco usada), el aceite soluble (poco adecuado, aunque económico), el aceite vegetal (mejores propiedades que el agua), hidrocarburos clorados, y el aceite mineral (al que suelen añadírsele aditivos de cara a mejorar sus propiedades).

Los aceites hidráulicos se seleccionan de acuerdo con sus características físico-químicas (punto de fluidez, viscosidad, rango de temperaturas de trabajo…) y han de cumplir las siguientes funciones en el circuito: Transmisión de potencia, lubricación de piezas móviles, disipación del calor, protección contra la corrosión, reducir la formación de espumas e impedir oxidación y la formación de impurezas, picaduras, lodo, goma, etc.

En cuanto a los constituyentes de un circuito neumático, los principales son el depósito, las bombas, válvulas, tuberías y actuadores y, como componentes accesorios, podemos señalar los enfriadores, filtros, racores y manómetros.

En este enlace del Catedu, muy completo, como siempre, podemos encontrar simbología hidráulica, información sobre los fluidos utilizados, una comparativa entre hidráulica y neumática, los principios físicos en que se basan este tipo de aplicaciones, problemas resueltos, etc.

El trabajo de resumir el tema de nuestro libro lo ha hecho McGrawHill para nosotros, y como mi trabajo (parte de él, claro) es traértelo, aquí lo tienes:

Teorema de Bernouilli. ¿Por qué vuela un avión?

Tanto la neumática como la oleohidráulica se basan en la mecánica de fluidos para desarrollar sus aplicaciones, concretamente, en los siguientes principios físicos fundamentales: el principio de Pascal, la ecuación de continuidad, el teorema de Bernouilli y la potencia hidráulica. Del principio de Pascal ya hablamos en una entrada anterior por lo que nos dedicaremos a hablar aquí de los otros tres principios. Sea:

Potencia hidráulica. No es sino una expresión particular de la potencia que, en el caso de los fluidos y siendo p la presión y Q el caudal, puede escribirse como:

P = W/t = F.e/t = p.S.e/t = p.Q

Ecuación de continuidad. Si la tubería a lo largo de la cual circula el fluido tiene dos secciones diferentes S₁ y S₂, en las cuales el fluido, con una densidad r₁ y r₂, posee las velocidades respectivas v₁ y v₂ , al ser la masa de fluido circulante igual en cualquier punto del trayecto se establece que:

m1 = m2 Þ r1.V1 = r2. V2 Þ S1.v1.r1 = S2.v2.r2 = cte

Si el fluido es incompresible (caso de los líquidos), r₁ = r₂, con lo que la expresión anterior resulta:

S1.v1  = S2.v2 Þ Q1 = Q2 = cte

Esto es, el caudal permanece constante.

Ecuación de Bernoulli. El Principio de Bernoulli afirma que la suma de  las energías cinética, potencial y de presión, en distintos puntos de un fluido en movimiento estacionario que recorre un tubo inclinado, debe ser constante. Al variar el diámetro de la tubería la velocidad cambia y la energía cinética también varía. Si la energía no puede crearse ni destruirse, la variación de energía cinética debe ser compensada por un aumento o disminución de la energía de presión.

Si los puntos 1 y 2 de una tubería se encuentran a las alturas h₁ y h₂ y las presiones del fluido en ambos son, respectivamente, p₁ y p₂, la expresión matemática del teorema de Bernoulli es la siguiente:

pV + mgh + ½ m v2 =cte

 Dividiendo para mg:

p/ρg + h + v2 /2g = H = cte

donde H es un valor constante denominado altura total de carga.

Si quieres saber más sobre el principio de Bernouilli y sus aplicaciones puedes visitar la página de hyperphysics y/o echarle un vistazo a esta animación de educarchile, dónde encontrarás la explicación física al por qué de la sustentación en el aire de los aviones: