La hidráulica es una rama de las ciencias mecánicas que tiene que ver con el transporte, confinamiento y presurización de fluidos, tales como agua. Los sistemas hidráulicos pueden ser utilizados para realizar trabajos mecánicos, tales como elevación, compresión y rotación. Algunos sistemas hidráulicos utilizan el agua para hacer este trabajo, mientras que otros utilizan el aceite hidráulico, pero todos estos sistemas siguen los mismos principios básicos y el uso de las mismas partes básicas.

Historia

La ciencia de la hidráulica es más antigua que la historia, de acuerdo con Hunter Rouse de la Universidad de Iowa. Se han encontrado en Egipto y Mesopotamia canales y presas prehistóricas. Uno de los principios básicos de la ciencia hidráulica, el principio de flotabilidad, fue descubierto en el siglo III aC por un científico griego llamado Arquímedes. Sin embargo, no fue sino hasta el siglo 17 que Blas Pascal, un científico francés, descubrió el principio que es la base de la ciencia hidráulica moderna. Este principio se denomina ahora "Principio de Pascal".

Teoría básica

El principio de Pascal afirma que en un fluido encerrado sin molestias, la presión se transmite por igual en todas partes, sin disminuir. Esto hace que sea posible utilizar sistemas cerrados para multiplicar fuerzas aplicadas. Esto hace posible una de las máquinas hidráulicas más extendida: la prensa hidráulica.

Un ejemplo

Una prensa hidráulica es una máquina compuesta de una pequeña bomba, un gran cilindro con un pistón y un depósito de fluido hidráulico. La bomba fuerza el fluido hidráulico en el cilindro grande, empujando el pistón. Debido a que el principio de Pascal exige que la presión sea la misma en todas partes y el área del cilindro es mayor que el área de la bomba, la fuerza también debe elevarse en el cilindro más grande. Para conservar energía, la bomba tiene que moverse a una distancia grande para mover el pistón a una distancia pequeña.

Los tipos de los componentes del sistema hidráulico

Los sistemas hidráulicos se construyen a partir de cinco componentes básicos. Las bombas mueven el fluido hidráulico y crean presión. Convierten la fuerza mecánica en fuerza hidráulica. Las válvulas dirigen el flujo de fluido hidráulico y cambian su presión. Los actuadores, tales como pistones y motores hidráulicos, convierten la fuerza hidráulica en fuerza mecánica. Los embalses almacenan fluido hidráulico. Los filtros lo limpian.

Tipos de sistemas hidráulicos

Hay dos tipos básicos de sistemas hidráulicos. Los sistemas de centro abierto devuelven el fluido hidráulico al depósito cuando el sistema está en neutro. Los de centro cerrado detienen el flujo de fluido hidráulico cuando el sistema está en neutro. Estos sistemas son más flexibles, más eficientes y trabajan de forma más rápida que los sistemas de centro abierto.

Usos

Hay muchos usos específicos de los sistemas hidráulicos. Las presas, tuberías y canales son los usos específicos de los diferentes sistemas hidráulicos. También lo son las bombas, turbinas, hélices y el tornillo de Arquímedes. Las prensas hidráulicas, grúas y elevadores hidráulicos de automóviles son algunas de las máquinas más conocidas que hacen uso de dichos sistemas.