Un sistema hidráulico consiste en una máquina con un fluido incompresible para transmitir presión, un depósito para confinar el fluido y partes móviles para realizar alguna función. Puede encontrar máquinas hidráulicas en ascensores, frenos automáticos y grúas. Estas máquinas permiten a los operadores hacer un trabajo importante, como levantar cargas pesadas y perforar orificios de precisión con poco esfuerzo. Puede calcular la presión del sistema hidráulico usando una ecuación que establece que la presión en libras por pulgada cuadrada equivale a la fuerza en libras multiplicada por el área de superficie de un pistón en pulgadas cuadradas.
Obtenga los valores para realizar el cálculo. Deberá conocer la fuerza en libras (F) y el área de superficie del pistón en pulgadas cuadradas (A). Si el problema proporciona "F" en Newtons, puedes calcular la fuerza en Newtons multiplicado por 0.225 con la ayuda de una calculadora para obtener la fuerza en libras. Si el problema proporciona "A" en metros cuadrados, puede calcular "A" en metros cuadrados por 1550 con la ayuda de una calculadora para obtener "A" en pulgadas cuadradas.
Simplifique el cálculo. Si tiene la "F" y la "A" necesarias para calcular la presión del sistema hidráulico (P) directamente, puede continuar con el paso 3. Si el problema no proporciona "F" y "A" necesarios para calcular "P" directamente , puede calcular la longitud en pulgadas de ancho en pulgadas con la ayuda de una calculadora para obtener "A" en pulgadas cuadradas para un pistón de forma rectangular o puede calcular pi (3.14) por radio cuadrado en pulgadas cuadradas con la ayuda de una calculadora para obtener "A" en pulgadas cuadradas para un pistón de forma cilíndrica. Puede determinar "F" en libras calculando el trabajo realizado por una fuerza que actúa sobre un pistón en libras pies dividido por la distancia movida por ese pistón en pies.
Realice el cálculo. Calcule la división "F" por "A" con la ayuda de una calculadora para obtener "P" en libras por pulgada cuadrada.
Consejo
La presión en libras por pies cuadrados equivale a la Fuerza en libras por área de la unidad en pulgadas cuadradas. Los sistemas hidráulicos funcionan según el principio de Pascal, que establece: "La presión aplicada a un fluido confinado en cualquier punto se transmite sin disminuir a través del fluido en todas las direcciones y actúa sobre cada parte del recipiente de confinamiento en ángulo recto con sus superficies interiores e igualmente sobre áreas iguales. "(Consulte la Referencia 3) Al realizar su cálculo, suponga que el fluido hidráulico es casi incompresible y puede transmitir potencia instantáneamente. Debido a que una fuerza pequeña en un área pequeña crearía una fuerza proporcionalmente grande en un área grande, el único límite a la fuerza que puede ejercer una máquina es el área a la que se aplica la presión. Dos factores determinan la presión del sistema hidráulico: el área superficial del pistón y el tamaño de la fuerza producida por la máquina a través de ese pistón.
Advertencia
El valor de la presión calculada del sistema hidráulico debe 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 grande sobre el pistón grande. Si estos resultados no coinciden, debe volver a verificar su cálculo y asegurarse de que está utilizando los valores correctos y las unidades correctas para los parámetros, y para el pistón móvil derecho. Aunque la ecuación para calcular la presión se aplica a todos los tipos de máquinas hidráulicas, la fuerza y el área de superficie que utiliza para calcular la presión deben ser para la misma parte móvil o pistón.
