El documento presenta información sobre varios principios de fluidos, incluyendo la presión, la densidad y el peso específico, la prensa hidráulica y el principio de Arquímedes. También cubre conceptos básicos de neumática e hidráulica como circuitos, válvulas y cilindros.

1. PRINCIPIOS DE LOS
FLUIDOS

2. LA PRESION
 En el estudio de los fluidos, resulta necesario conocer cómo es la fuerza que
se ejerce en cada punto de las superficies, más que la fuerza en sí misma.
Una persona acostada o parada sobre una colchoneta aplica la misma fuerza
en ambos casos (su peso). Sin embargo, la colchoneta se hunde más cuando se
concentra la fuerza sobre la pequeña superficie de los pies. El peso de la
persona se reparte entre los puntos de la superficie de contacto: cuanto
menor sea esta superficie, más fuerza corresponderá a cada punto.
 Se define la presión como el cociente entre el módulo de la fuerza ejercida
perpendicularmente a una superficie (F perpendicular) y el área (A) de ésta:
 En fórmulas es: p=F/A

3. DENSIDAD Y PESO ESPECIFICO

La densidad es una magnitud que mide la compactibilidad de los materiales,
es decir, la cantidad de materia ¡contenida en un cierto volumen. Si un
cuerpo está hecho de determinado material, podemos calcular
su densidad como el cociente entre la masa del cuerpo y su volumen: d = m/V
 Análogamente, se define el peso específico como el peso de un determinado
volumen del material. Por lo tanto: p=P/V (peso dividido el volumen, pero
el peso es la masa (m) por la aceleracion de la gravedad (g)) Se puede
entonces escribir: p=(m.g)/V.
 Como vimos antes, m/V es la densidad d, entonces p=d.g

4. La Prensa Hidráulica
 El principio de Pascal fundamenta el funcionamiento de las genéricamente
llamadas máquinas hidráulicas: la prensa, el gato, el freno, el ascensor y la grúa,
entre otras.
 Este dispositivo, llamado prensa hidráulica, nos permite prensar, levantar pesos o
estampar metales ejerciendo fuerzas muy pequeñas. Veamos cómo lo hace.
 El recipiente lleno de líquido de la figura consta de dos cuellos de diferente
sección cerrados con sendos tapones ajustados y capaces de res-balar libremente
dentro de los tubos (pistones). Si se ejerce una fuerza (F1) sobre el pistón
pequeño, la presión ejercida se transmite, tal como lo observó Pascal, a todos los
puntos del fluido dentro del recinto y produce fuerzas perpendiculares a las
paredes. En particular, la porción de pared representada por el pistón grande (A2)
siente una fuerza (F2) de manera que mientras el pistón chico baja, el grande
sube. La presión sobre los pistones es la misma, No así la fuerza!
 Como p1=p2 (porque la presión interna es la misma para todos lo puntos)
 Entonces: F1/A1 es igual F2/A2 por lo que despejando un termino se tiene que:
F2=F1.(A2/A1)

5. EJEMPLO
 La prensa hidráulica, al igual que las palancas mecánicas, no multiplica la energía. El volumen de líquido
desplazado por el pistón pequeño se distribuye en una capa delgada en el pistón grande, de modo que
el producto de la fuerza por el desplazamiento (el trabajo) es igual en ambas ramas

6. PRINCIPIO DE ARQUIMIDES
 El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido
experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido
desalojado.
 La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se
indica en la figuras:
 El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el
resto del fluido.
 La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma
forma y dimensiones.

7. Principios de
Neumática e
Hidráulica

8. NEUMATICA
 La neumática (del griego πνεῦμα [pneuma], ‘aire’) es la tecnología que
emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energíanecesaria
para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un fluido gaseoso y, por
tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y
devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta
la ley de los gases ideales.

9. Elementos de un circuito neumático

10. VENTAJAS DE LA NEUMATICA
 Tanto la lógica neumática como la realización de acciones con neumática tiene ventajas y
desventajas sobre otros métodos (hidráulica, eléctrica, electrónica). Algunos criterios a
seguir para tomar una elección son:
 El medio ambiente. Si el medio es inflamable no se recomienda el empleo de equipos
eléctricos y tanto la neumática como la hidráulica son una buena opción.
 La precisión requerida. La lógica neumática es de todo o nada, por lo que el control es
limitado. Si la aplicación requiere gran precisión son mejores otras alternativas electrónicas.
 Por otro lado, hay que considerar algunos aspectos particulares de la neumática:
 Requiere una fuente de aire comprimido, por lo que se ha de emplear un compresor.
 Es una aplicación que no contamina por si misma al medio ambiente (caso hidráulica).
 Al ser un fluido compresible absorbe parte de la energía, mucha más que la hidráulica.
 La energía neumática se puede almacenar, pudiendo emplearse en caso de fallo eléctrico.

11. Circuitos neumáticos
 Circuito de anillo cerrado: Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando
brincos por fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las
fugas, ya que el flujo llega por dos lados.
 Circuito de anillo abierto: Aquel cuya distribución se forma por ramificaciones las
cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar
más a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema.
 Estos circuitos a su vez se pueden dividir en cuatro tipos de sub-sistemas
neumáticos:
 Sistema manual.
 Sistemas semiautomáticos.
 Sistemas automáticos.
 Sistemas lógicos.

12. Las válvulas
 Las válvulas en términos generales, tienen las siguientes misiones:
 Distribuir el fluido.
 Regular caudal.
 Regular presión.
 Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la
dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o
almacenado en un depósito. Ésta es la definición de la norma DIN/ISO 1219 conforme a
una recomendación del CETOP (Comité Européen des Transmissions Oléohydrauliques
et Pneumatiques).
 Según su función las válvulas se subdividen en 5 grupos:
 Válvulas de vías o distribuidoras.
 Válvulas de bloqueo.
 Válvulas de presión.
 Válvulas de caudal.
 Válvulas de cierre.

14. cilindros

15. accesorios

16. HIDRAULICA
 La hidráulica es la rama de la física que estudia el comportamiento de
los líquidos en función de sus propiedades específicas. Es decir, estudia las
propiedades mecánicas de los líquidos dependiendo de las fuerzas a las que
son sometidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con
la masa y a las condiciones a las que esté sometido el fluido, relacionadas con
la viscosidad de este.

17. Ventajas de la hidráulica
 Ventajas sobre otras fuentes de energía
 Disponibilidad: El ciclo del agua lo convierte en un recurso inagotable.
 Energía limpia: No emite gases "invernadero", ni provoca lluvia ácida, ni
produce emisiones tóxicas.
 Energía barata: Sus costes de explotación son bajos, y su mejora tecnológica
hace que se aproveche de manera eficiente los recursos hidráulicos
disponibles.
 Trabaja a temperatura ambiente: No son necesarios sistemas de refrigeración
o calderas, que consumen energía y, en muchos casos, contaminan.
 El almacenamiento de agua permite el suministro para regadíos o la
realización de actividades de recreo.
 La regulación del caudal controla el riesgo de inundaciones y desates de agua.

18. Desventajas de la hidraulica
 Su construcción y puesta en marcha requiere inversiones importantes. y los
emplazamientos en donde se pueden construir centrales hidroeléctricas en buenas
condiciones económicas son limitados.
 Las presas se convierten en obstáculos insalvables para especies como los
salmones, que tienen que remontar los ríos para desovar. Por su parte, los
embalses afectan a los cauces, provocan erosión, e inciden en general sobre el
ecosistema del lugar.
 Empobrecimiento del agua: El agua embalsada no tiene las condiciones de
salinidad, gases disueltos, temperatura, nutrientes, y demás propiedades del agua
que fluye por el río. Los sedimentos se acumulan en el embalse, por lo que el
resto del río hasta la desembocadura acaba empobreciéndose de nutrientes.
Asimismo, puede dejar sin caudal mínimo el tramo final de los ríos, especialmente
en épocas de sequía.
 Los emplazamientos hidráulicos suelen estar lejos de las grandes poblaciones, por
lo que es necesario transportar la energía eléctrica producida a través de costosas
redes.

19. Circuito hidráulico

20. Circuito hidraulico