OLEOHIDRÁULICA Y NEUMÁTICA (3)

Propiedades de los fluidos, principios básicos.

Algunas magnitudes que definen a los fluidos son la presión, el caudal y la potencia.

Presión

La presión (P) se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo.

Presión = Fuerza / Superficie

Sistema internacional es el pascal (Pa):    1 Pa = 1 N/m2    Otras unidades que suelen usarse son:

En la práctica, para los problemas se usa:

1 atmósfera ≈ 1 bar = 105 pascal ≈ 1 kp/cm2 

Las presiones de un sistema neumático o hidráulico se consideran sin tener en cuenta la presión atmosférica; esto es así porque la presión del fluido tiene que contrarrestar a la presión atmosférica si quiere mover algo. Así:

(Presión absoluta) = (Presión atmosférica) + (Presión relativa)

La presión relativa también se denomina presión manométrica. En la fórmula: p =F/S la presión que debemos poner es la manométrica. La presión atmosférica es medida por los barómetros, la presión relativa o manométrica es medida por los manómetros.

Presión relativaManómetro

Caudal

El caudal (Q) es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo.

Caudal = Volumen / tiempo = Superficie * velocidad

Normalmente se mide en metros cúbicos por segundo  ( m3/s ) o en litros por segundo.

Potencia

La potencia (P ó W) es la presión que ejercemos multiplicada por el caudal de fluido.

Potencia = Presión * Caudal

En el sistema internacional se mide en vatios (w).

Ley de Pascal

La ley de Pascal establece que "cuando se aplica presión a un fluido encerrado en un recipiente, esta presión se transmite instantáneamente y por igual en todas direcciones del fluido".

Eso significa: primero que el efecto (presión) se transmite de forma instantánea e igual, lo que es muy conveniente para muchas aplicaciones. Y segundo, que lo que transmitimos no son fuerzas, sino presiones, así que variando la superficie o sección podemos modificar la fuerza (cambiamos fuerza por desplazamiento).

Principio de PascalPrincipio de Pascal

Ecuación de los gases perfectos

A efectos prácticos, podemos considerar que el aire comprimido cumple la ecuación de los gases perfectos

Ecuación de los gases perfectos

Normalmente consideramos que la temperatura es constante, con lo cual podemos aplicar la Ley de Boyle-Mariotte:

P1 * V1 = P2 * V2 = Constante

Con esta ley podemos convertir el volumen de aire que hemos calculado a una cierta presión en el volumen equivalente en condiciones normales (1 atm).

ATENCIÓN:  en estas dos leyes se utilizan presiones absolutas, no la presión relativa que es la que usamos normalmente en los problemas de neumática.


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