Aplicaciones - Sistemas básicos en presión - fluidos
Cuando hablamos de sistemas que utilizan la presión y los fluidos (aire y agua principalmente), nos referimos a cómo se aprovechan las propiedades de estas sustancias para transmitir fuerza, generar movimiento o controlar flujo. Se dividen comúnmente en dos grandes categorías: sistemas neumáticos (que usan aire) y sistemas hidráulicos (que usan líquidos).
1. Sistemas Neumáticos (Usan Aire)
Los sistemas neumáticos aprovechan la capacidad del aire para ser comprimido y luego expandirse, liberando energía. Son seguros, limpios y el aire es abundante.
- Inflado de Neumáticos y Balones:
- Principio: Una bomba (manual o eléctrica) comprime el aire, forzándolo a entrar en un espacio más pequeño (la llanta o el balón). La presión interna del aire aumenta, inflando el objeto.
- En casa o en la calle: Es el ejemplo más básico. La bomba de una bicicleta o el compresor de aire en una estación de servicio utilizan este principio.
- Frenos de Aire en Vehículos Pesados:
- Principio: Grandes camiones y buses usan aire comprimido para activar sus frenos. Cuando el conductor pisa el pedal, el aire a alta presión se envía a los cilindros de freno en las ruedas, que empujan las pastillas para detener el vehículo.
- Ventaja: Permite aplicar una gran fuerza de frenado con un esfuerzo relativamente pequeño del conductor.
- Herramientas Neumáticas:
- Principio: En talleres mecánicos o de construcción, verás herramientas como taladros, lijadoras, martillos o llaves de impacto que se conectan a un compresor de aire. El aire comprimido hace girar motores internos o mueve pistones para realizar el trabajo.
- Ejemplos: La pistola para pintar coches, el taladro que usa el odontólogo (¡también funciona con aire!), o el martillo que rompe el pavimento.
- Secadores de Manos y Pistolas de Aire:
- Principio: Un motor empuja aire a gran velocidad a través de una boquilla. La energía del aire en movimiento se usa para secar (en el caso de las manos) o para limpiar (quitando polvo de superficies).
- En la vida diaria: Los secadores en los baños públicos o las pistolas de aire que se usan para limpiar teclados de computador.
2. Sistemas Hidráulicos (Usan Líquidos)
Los sistemas hidráulicos emplean líquidos (comúnmente aceites especiales, pero el agua funciona para ejemplos básicos) para transmitir fuerza y presión. Su gran ventaja es que los líquidos son prácticamente incompresibles, lo que permite una transmisión de fuerza muy eficiente y potente.
- Gatos Hidráulicos:
- Principio: Un pequeño esfuerzo aplicado a una palanca empuja un pistón pequeño. Como el líquido no se comprime, esta presión se transmite por todo el sistema hasta un pistón más grande, generando una fuerza mucho mayor en el pistón grande, capaz de levantar objetos muy pesados como un carro. Esto se basa en el Principio de Pascal.
- Uso común: Para cambiar una llanta o en talleres para levantar vehículos.
- Frenos de Carro (Vehículos Ligeros):
- Principio: Cuando pisas el pedal de freno, empujas un cilindro maestro que envía líquido de frenos a través de unas mangueras delgadas. Este líquido transmite la presión a los cilindros en las ruedas, que empujan las pastillas contra los discos o tambores, deteniendo el carro.
- La ventaja de lo incompresible: Al ser el líquido incompresible, la fuerza que aplicas en el pedal se transmite casi instantáneamente a las ruedas.
- Maquinaria Pesada (Excavadoras, Montacargas):
- Principio: Aquí es donde la hidráulica muestra su máximo poder. Bombas especiales mueven aceite a muy alta presión a través de tuberías hasta cilindros gigantes. Esta presión empuja los pistones de los cilindros, lo que permite que la maquinaria levante, empuje o cave con fuerzas enormes.
- Ejemplos: Las palas de las excavadoras, los brazos de las grúas, los montacargas en los almacenes.
- Sillas de Peluquería/Oficina Ajustables:
- Principio: Muchas de estas sillas usan un sistema hidráulico. Al activar una palanca, se permite que un líquido (aceite) fluya o se restrinja, lo que permite que el asiento suba o baje suavemente al variar la presión o el volumen del fluido en el cilindro.
- Sistemas de Fontanería Residencial:
- Principio: El agua llega a tu casa con una cierta presión (ya sea por gravedad desde un tanque elevado o por bombas en la red de acueducto). Esta presión es lo que permite que el agua suba por las tuberías y salga con fuerza de grifos y duchas.
- Cali: Aquí en Cali, el sistema de acueducto de Emcali asegura que el agua llegue a nuestros hogares con la presión necesaria para su uso.
Ver el siguiente Video
Favor copiar las preguntas en su cuaderno así como las respuestas, de acuerdo a lo que entienda del video. Se debe tener en cuenta los errores de ortografía, por cada error se rebajan décimas. Igualmente se harán preguntas al azar para ver como les fue en la comprensión del video.
- ¿Qué es la neumática?
- ¿Qué tipo de tareas puede facilitar la neumática en la industria?
- ¿Qué dispositivo se utiliza para generar aire comprimido?
- ¿Qué se hace con el aire después de ser comprimido?
- ¿Cómo se transforma el aire comprimido en trabajo útil?
- ¿Qué elementos generan la fuerza en un actuador neumático?
- ¿En qué objetos de la vida diaria encontramos la neumática?
- ¿Qué sucede cuando disminuimos el volumen del aire atmosférico?
- ¿Qué ventajas ofrece la neumática en los procesos de trabajo?
- ¿Quién presenta el video y cuál es su profesión?
- ¿Qué es la mecánica de fluidos?
- ¿Qué estudia la hidráulica?
- ¿Qué es la oleohidráulica?
- ¿Cuáles son las dos ramas fundamentales de la hidráulica?
- ¿Qué componentes tiene un circuito hidráulico?
- ¿Qué función cumple la bomba hidráulica?
- ¿Qué es un fluido?
- ¿Qué es el flujo?
- ¿Qué diferencia hay entre flujo laminar y turbulento?
- ¿Por qué se considera incompresible un líquido en hidráulica?
- ¿Qué es la presión?
- ¿Qué establece el Principio de Pascal?
- ¿Cómo funciona el cilindro hidráulico en un circuito?
- ¿Qué aplicaciones industriales tiene la hidráulica?
- ¿Dónde se aplica la oleohidráulica en maquinaria móvil?