Cómo calcular la presión del sistema hidráulico
mechanizied car park showing hydraulic cylinder image by Heng kong Chen from Fotolia.com
Un sistema hidráulico consta de una máquina con un fluido incompresible para transmitir la presión, un depósito para confinar el líquido, y partes móviles para llevar a cabo alguna función. Puedes encontrar máquinas hidráulicas en los ascensores, frenos de automóviles y en las grúas. Estas máquinas les permite a los operadores hacer un trabajo importante como levantar cargas pesadas y perforar agujeros de precisión con poco esfuerzo. Se puede calcular la presión del sistema hidráulico mediante una ecuación, que establece que la presión, en libras por pulgada cuadrada, es igual a la fuerza, en libras, por la superficie de un pistón, en pulgadas cuadradas.
Step 1
Obtén los valores para hacer el cálculo. Tendrás que saber la fuerza en libras (F) y la superficie del pistón en pulgadas cuadradas (A). Si el problema proporciona la "F" en Newton, puedes multiplicar la fuerza en Newtons por 0,225 con la ayuda de una calculadora para obtener la fuerza en libras. Si el problema proporciona "A" en metros cuadrados, puedes multiplicarlo por 1.550 con la ayuda de una calculadora para obtener la "A" en pulgadas cuadradas.
Step 2
Simplifica el cálculo. Si tienes los valores de "F" y "A" necesarios para calcular la presión del sistema hidráulico (P) directamente, entonces puedes proceder al Paso 3. Si el problema no proporciona los valores de "F" y "A" necesarios para calcular "P" directamente, puedes calcular la longitud en pulgadas por el ancho en pulgadas, con la ayuda de una calculadora para obtener el valor de "A" en pulgadas cuadradas de un pistón de forma rectangular, o puedes calcular pi (3,14) por el radio cuadrado en pulgadas cuadradas, con la ayuda de una calculadora para obtener la "A" en pulgadas cuadradas de un pistón de forma cilíndrica. Puedes determinar el valor de "F" en libras calculando el trabajo realizado por una fuerza que actúa sobre un pistón en libras pies dividido entre distancia recorrida por dicho pistón en pies.
Step 3
Realiza el cálculo. Calcula el valor de "F" dividido entre "A" con la ayuda de una calculadora para obtener la "P" en libras por pulgada cuadrada.
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Referencias
- Hydraulic Equipment Manufacturers: Hydraulic Machines (Máquinas hidráulicas)
- National Aeronautics and Space Administration: Pascal’s Principle and Hydraulics (Principio de Pascal e hidráulica)
- University of Winnipeg: Weight and Mass (Peso y masa)
- Metric Conversion: Length Conversion (Conversión de longitud)
Consejos
- La presión en libras por pie cuadrado es igual a la fuerza en libras por la unidad de área en pulgadas cuadradas.
- Los sistemas hidráulicos trabajan sobre el principio de Pascal, que establece que "La presión aplicada a un fluido confinado en cualquier punto se transmite sin disminución en todo el fluido y en todas las direcciones, y actúa sobre cada parte de la vasija de confinamiento en ángulo recto con respecto a sus superficies interiores y por igual sobre áreas iguales" ver Referencia 3).
- En la realización de tu cálculo, debes suponer que el fluido hidráulico es casi incompresible y es capaz de transmitir potencia instantáneamente.
- Debido a que una pequeña fuerza sobre un área pequeña crearía una fuerza proporcionalmente grande en un área grande, el único límite de fuerza que una máquina puede ejercer es el área sobre la que se aplica la presión.
- Dos factores determinan la presión del sistema hidráulico: el área de la superficie del pistón y el tamaño de la fuerza producida por la máquina a través del pistón.
Advertencias
- El valor de la presión del sistema hidráulico calculado debe ser igual a la presión ejercida por la pequeña fuerza que actúa sobre el pistón pequeño y debe ser igual a la presión ejercida por la fuerza gran sobre el pistón grande. Si los resultados no coinciden, debes revisar el cálculo y asegurarte de que estás utilizando los valores correctos y las unidades adecuadas para los parámetros, y para el pistón móvil adecuado.
- Aunque la ecuación para calcular la presión se aplica a todos los tipos de máquinas hidráulicas, el área de la fuerza y la superficie que se utiliza para calcular la presión debe ser de la misma parte o pistón móvil.
Sobre el autor
Based in California, Foy Hubert has written world affairs-related articles for the Center for Nonproliferation and Stanford Review websites since 2009. He received the Gard-Wall Fellowship in 2009 and is a trained physicist and computer scientist with a Master of Arts in international relations from Monterey Institute and a Master of Science in space studies from International Space University Strasbourg.
Créditos fotográficos
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