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Hidráulica: potencia con fluidos
Qué es la hidráulica
- Hidráulica: tecnología que usa aceite a presión para transmitir fuerza. Mucha más potencia que la neumática.
- Principio de Pascal: la presión aplicada a un fluido encerrado se transmite íntegramente a todos sus puntos y en todas las direcciones.
- Ventajas: mucha fuerza (excavadoras, prensas), movimiento suave y preciso.
- Desventajas: necesita un circuito de retorno del aceite al depósito, riesgo de fugas, más caro y con más mantenimiento.
Multiplicación de fuerza
Si el pistón grande tiene 10 veces más área que el pequeño, la fuerza se multiplica por 10:
- Presión = Fuerza / Área (P = F/A)
- Pistón pequeño: área 2 cm², fuerza 10 N. Presión = 10/2 = 5 N/cm².
- Pistón grande: área 20 cm², misma presión. Fuerza = 5 x 20 = 100 N. (¡10 veces más!)
- Pero el pistón grande recorre menos distancia (lo que ganas en fuerza lo pierdes en desplazamiento).
Componentes hidráulicos
- Bomba hidráulica: genera presión en el aceite (como el compresor en neumática).
- Depósito: almacena aceite.
- Válvulas: distribuidoras (dirección), de presión (limitan presión máxima), antirretorno.
- Cilindros: igual que en neumática pero con aceite. Más fuerza.
- Motor hidráulico: convierte presión de aceite en giro (ruedas de excavadoras).
Comparación neumática vs hidráulica
| Característica | Neumática | Hidráulica |
|---|
| Fluido | Aire | Aceite |
| Presión | 6-10 bar | 100-400 bar |
| Fuerza | Baja-media | Muy alta |
| Velocidad | Alta | Media |
| Precisión | Baja | Alta |
| Limpieza | Limpio | Riesgo fugas aceite |
Recuerda
La clave de la hidráulica es el Principio de Pascal: la presión se transmite igual en todas las direcciones. Por eso un pistón pequeño puede mover un pistón grande con mucha más fuerza.
Actividades
1. Pascal: si aplicas 50 N a un pistón de 5 cm². ¿Cuál es la presión? Si el otro pistón tiene 50 cm², ¿qué fuerza genera?
2. Jeringa: con 2 jeringas de diferente tamaño unidas por tubo (agua), demuestra la multiplicación de fuerza.
3. Circuito: dibuja circuito hidráulico básico: bomba + depósito + válvula 4/3 + cilindro doble efecto.
4. Comparar: para cada aplicación, elige neumática o hidráulica y justifica: grúa, puerta automática, freno de bici, prensa industrial, robot de pintura.
5. Proyecto: diseña un elevador hidráulico para un taller de coches. Esquema + cálculos básicos de fuerza.