HIDRÁULICA BÁSICA | INTRODUCCIÓN | CONCEPTOS | APLICACIONES

Summary

El script ofrece una introducción a la mecánica de fluidos, enfocándose en la hidráulica, que estudia el comportamiento de líquidos en reposo y en movimiento. Se describen componentes clave de un circuito hidráulico, como el tanque, la bomba hidráulica, la válvula de seguridad y el cilindro hidráulico. Se explican conceptos fundamentales como fluidez, propiedades de los líquidos y magnitudes físicas, ilustrando con la ley de Pascal y el principio de Bernoulli. Finalmente, se mencionan aplicaciones industriales y móviles de la hidráulica, prometiendo más contenido en futuras videos.

Takeaways

• 🌊 La mecánica de fluidos es una rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que lo causan.
• 💨 La rama se divide en neumática, que estudia los gases, y hidráulica, que estudia los líquidos, incluyendo el aceite hidráulico.
• 🔧 La hidráulica se centra en el estudio del comportamiento de los líquidos en reposo (hidroestática) y en movimiento (hidrodinámica).
• 📚 El término 'hidráulica' etimológicamente se refiere al estudio del agua en tuberías y es aplicable a otros fluidos derivados del petróleo, como el aceite mineral.
• 🛠 Un circuito hidráulico está compuesto por un tanque, una bomba hidráulica, una válvula de seguridad, una válvula distribuidora, cilindros hidráulicos y tuberías.
• 🔄 La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía hidráulica, proveyendo presión y flujo adecuado en el circuito.
• 🚫 La válvula de seguridad evita que la presión en el sistema supere un valor definido, manteniendo así la seguridad del sistema.
• 🔄 El cilindro hidráulico es el actuador que realiza el trabajo deseado, controlado por la distribución de fluido a través de la válvula distribuidora.
• 🌀 Los flujos pueden ser laminares, con movimiento ordenado, o turbulentos, con movimiento caótico y formación de remolinos.
• 📏 Las propiedades de los líquidos en hidráulica incluyen la incompressibilidad, fluidez, densidad, viscosidad, gravedad específica, isotropicidad y cohesión.
• ⚖️ Las magnitudes físicas básicas en hidráulica son longitud, masa, tiempo y temperatura, y se derivan magnitudes como superficie, volumen, fuerza, presión, velocidad y flujo.
• 🔊 La presión se define como la fuerza aplicada por unidad de superficie o área, y su unidad en el sistema internacional es el pascal (N/m²).
• 🔄 El principio de Pascal establece que la presión es igual en todos los puntos de un fluido confinado y en reposo.
• 🛠️ Los circuitos hidráulicos se aplican en la industria para la automatización de procesos, en maquinaria pesada móvil y en aplicaciones aeronáuticas, como en los控制系统 de aviones y equipos de mantenimiento.

Q & A

¿Qué es la mecánica de fluidos y cómo se divide en ramas específicas?

La mecánica de fluidos es una rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que lo causan. Se divide en pnuemática, que estudia los gases, y hidráulica, que estudia los líquidos.

¿Qué áreas específicas se estudian dentro de la hidráulica?

La hidráulica se divide en hidrostática, que estudia el comportamiento de los líquidos en reposo, y hidrodinámica, que estudia el movimiento de los líquidos.

¿Qué es un circuito hidráulico y qué componentes principales tiene?

Un circuito hidráulico es un sistema que utiliza líquidos para transmitir energía. Sus componentes principales incluyen un tanque o depósito para almacenar el fluido, una bomba hidráulica, una válvula de seguridad, una válvula distribuidora, cilindros hidráulicos como actuadores y tuberías para la distribución del fluido.

¿Qué es la propiedad de incompressibilidad en los líquidos y cómo se aplica en la hidráulica?

La incompressibilidad es la propiedad de los líquidos de no comprimirse mucho, lo que significa que en la hidráulica se considera que los líquidos son incompressibles. Al ejercer presión sobre un líquido, esta se transmite de manera igual en todas las direcciones del contenedor.

¿Cuáles son las dos formas principales de flujo de fluidos?

Las dos formas principales de flujo son el flujo laminar, caracterizado por un movimiento ordenado y suave, y el flujo turbulento, que se caracteriza por un movimiento caótico y desordenado.

¿Qué es la densidad y cómo está relacionada con la viscosidad y la fluidez de un líquido?

La densidad es la masa per unit volumen de un líquido y está estrechamente relacionada con su viscosidad, ya que un líquido con mayor densidad generalmente tiene mayor viscosidad, lo que afecta su fluidez.

¿Qué es la magnitud de la presión y cómo se mide?

La presión es la fuerza aplicada por unidad de superficie o área. Se mide en pascals, que son newtons por metro cuadrado (N/m²).

¿Cómo se aplica el principio de Pascal en los circuitos hidráulicos?

El principio de Pascal establece que si en un fluido incompressible se ejerce una presión en un punto, esta presión se transmite igualmente en todas las direcciones. En los circuitos hidráulicos, esto significa que la presión en un punto se refleja en todos los puntos del circuito.

¿Qué es el principio de Bernoulli y cómo se relaciona con el flujo en los circuitos hidráulicos?

El principio de Bernoulli establece que si la energía del fluido se mantiene constante a lo largo de su trayectoria, entonces la presión y la velocidad del fluido están relacionadas de tal manera que cuando la velocidad aumenta, la presión disminuye y viceversa.

¿En qué aplicaciones industriales se utiliza la hidráulica y el aceite hidráulico?

La hidráulica y el aceite hidráulico se utilizan en una infinidad de aplicaciones industriales, incluyendo la automatización de procesos industriales, el movimiento, la posición y la maquinaria de producción.

¿Cómo se aplican los circuitos hidráulicos en las aplicaciones móviles y aeronáuticas?

En aplicaciones móviles, el aceite hidráulico se usa ampliamente en maquinaria pesada. En el ámbito aeronáutico, se encuentran en los aletos de los aviones, en los sistemas de frenos, en los engranajes de aterrizaje y en equipos de mantenimiento aeronático.

Outlines

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🔧 Introducción a la Hidráulica

El primer párrafo introduce la mecánica de fluidos, una rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que lo causan. Se menciona la importancia de la hidráulica y la pneumática dentro de esta disciplina, así como los conceptos fundamentales de hidrostática y hidrodinámica. Se describe un circuito hidráulico, incluyendo su estructura y componentes principales: tanque, bomba hidráulica, válvula de seguridad, válvula distribuyente, cilindro hidráulico y tuberías. Además, se tocan conceptos básicos como fluido, flujo, propiedades de los líquidos y magnitudes físicas relevantes en la hidráulica.

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🔧 Aplicaciones y Conceptos Avanzados de la Hidráulica

El segundo párrafo profundiza en los conceptos avanzados de la hidráulica, como el principio de Pascal y el principio de Bernoulli, y cómo estos se aplican en circuitos hidráulicos. Se ilustra cómo la presión y el flujo son transmitidos y controlados en un circuito, y se menciona el uso de válvulas de retención para el funcionamiento continuo del sistema. Se discuten aplicaciones industriales, móviles y aeronáuticas de la hidráulica y el aceite hidráulico, destacando su importancia en la automatización de procesos y la maquinaria pesada. El párrafo concluye con una promesa de futuras videos sobre el tema y un llamado a suscriptores para seguir el canal.

Keywords

💡Fluid mechanics

Fluid mechanics es una rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que lo causan. Es fundamental para entender el tema del video, ya que la mecánica de los fluidos incluye tanto la aerodinámica de los gases como la hidráulica de los líquidos. En el guion, se menciona que la hidráulica se centra en el estudio de los líquidos y sus aplicaciones.

💡Hydrostatics

Hidrostática es el estudio de los líquidos en reposo, es una parte importante de la hidráulica. En el video, se destaca cómo la hidrostática analiza el comportamiento de los líquidos sin movimiento, lo cual es crucial para entender el funcionamiento de los sistemas hidráulicos estáticos.

💡Hydrodynamics

Hidrodinámica se refiere al estudio del movimiento de los líquidos, complementando a la hidrostática dentro de la hidráulica. En el guion, se menciona que la hidrodinámica es esencial para entender el comportamiento de los líquidos en movimiento, como se aplica en los sistemas hidráulicos dinámicos.

💡Hydraulic oil

Aceite hidráulico es un tipo de fluido que se utiliza en sistemas hidráulicos basados en derivados del petróleo, como el mineral oil mencionado en el script. Es central para el funcionamiento de los circuitos hidráulicos y se destaca como un tema de estudio en la hidráulica.

💡Hydraulic circuit

Un circuito hidráulico es una red de componentes que trabajan juntos para transmitir energía hidráulica. En el video, se describe cómo está compuesto por un tanque, una bomba hidráulica, una válvula de seguridad, una válvula distribuidora, cilindros hidráulicos y tuberías, ejemplificando cómo estos componentes se relacionan con el tema principal del video.

💡Flow

El flujo se refiere al movimiento de un fluido y es fundamental en la hidráulica. En el guion, se describen dos tipos de flujo: laminar, caracterizado por un movimiento ordenado, y turbulento, que implica un movimiento caótico de las partículas del fluido.

💡Incompressibility

La incompressibilidad es una propiedad de los líquidos que indica que no se comprimen fácilmente. En el video, se menciona que los líquidos en la hidráulica son considerados incompressibles, lo que es importante para entender cómo se transmite la presión en los sistemas hidráulicos.

💡Viscosity

Viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido a eludirse. En el guion, se relaciona con la densidad del líquido y es crucial para entender el funcionamiento de los fluidos en los circuitos hidráulicos, ya que afecta el flujo y la transmisión de energía.

💡Pressure

La presión es definida como la fuerza aplicada por unidad de superficie o área. En el video, se utiliza el pascal como unidad de presión y se ejemplifica cómo la presión se transmite en un circuito hidráulico, siguiendo el principio de Pascal.

💡Bernoulli's principle

El principio de Bernoulli describe cómo la energía de un fluido en movimiento se distribuye en términos de presión, velocidad y altura. En el guion, se menciona que si la energía del fluido en un circuito hidráulico permanece constante, entonces se cumple este principio.

💡Applications

Las aplicaciones de la hidráulica son amplias y se mencionan en el guion, incluyendo su uso en la industria, la maquinaria móvil y la aeronáutica. Estas aplicaciones ilustran la relevancia práctica del conocimiento hidráulico en diversas áreas, mostrando cómo el tema del video se extiende más allá del estudio teórico.

Highlights

Fluid mechanics is the branch of physics that studies the movement of fluids and the forces causing it.

Pneumatics studies gases, while hydraulics focuses on liquids, including hydraulic oil.

Hydraulics is based on hydrostatics and hydrodynamics, examining liquids at rest and in motion, respectively.

Hydraulics etymologically refers to the study of water in pipes and extends to petroleum-based fluids.

A hydraulic circuit consists of a tank, pump, safety valve, distributor valve, hydraulic cylinder, and pipes.

The hydraulic pump converts mechanical energy to hydraulic energy, providing pressure and flow.

The safety valve prevents system pressure from exceeding a predefined limit.

The distributor valve controls and distributes fluid flow throughout the circuit.

Hydraulic cylinders act as actuators performing the desired work in the system.

Fluids continuously deform under shear stress and are composed of constantly moving molecules.

Liquids have a defined volume and take the shape of their container, facilitating fluid distribution in hydraulic circuits.

Flow is categorized into laminar, characterized by smooth movement, and turbulent, with chaotic particle motion.

Flow can also be permanent or variable, depending on the fluid's motion consistency.

Liquids are considered incompressible in hydraulics, exerting equal pressure in all container directions.

Liquid properties in hydraulics include fluidity, density, viscosity, specific gravity, isotropy, and cohesion.

Basic hydraulic magnitudes include length, mass, time, temperature, and derived quantities like pressure and flow.

Pressure is force per unit area, measured in pascals, and is fundamental in transmitting force in hydraulic systems.

The Pascal principle explains the relationship between forces and areas in a hydraulic system.

Hydraulic circuits operate through the movement of levers and non-return valves, allowing fluid circulation.

Bernoulli's principle can be applied to evaluate flow in hydraulic circuits where fluid energy remains constant.

Hydraulic jacks are a common application of hydraulic circuits, with detailed explanation promised in future videos.

Hydraulics and hydraulic oil have numerous industrial, mobile, and aeronautical applications, with a focus on production and automation.

The video promises more content on hydraulic circuits in production and automation in upcoming videos.

Transcripts

Hello friends, I hope you are well. Fluid mechanics is the branch of physics

that studies the movement of fluids, as well as the forces that cause it.

Within the study of this branch, are the gases that is studied by pneumatics. And

the liquids that are studied by hydraulics, of course, within this there is also

hydraulic oil. In this video we are going to focus on the study of hydraulics.

The fundamental basis of hydraulics is hydrostatics, which studies the behavior

of liquids at rest, and hydrodynamics, which studies the movement of liquids.

Etymologically, Hydraulics refers to the study of water in pipes. In addition,

hydraulic oil is derived from this, which studies fluids based on petroleum derivatives such

as mineral oil, for example. Here a hydraulic circuit is shown,

which is composed of: A tank or reservoir,

which is responsible for storing the fluid. A hydraulic pump, which converts

mechanical energy into hydraulic energy. They provide us with an adequate pressure and flow of

liquid in the circuit. The mechanical energy required by this pump is usually

supplied by an electric motor. Safety valve: It is a pressure limiting

valve , it fulfills the function of preventing the pressure in the

system from increasing to a previously defined value. Distributor valve: in charge of controlling

the flow and distributing the fluid to the entire circuit. Hydraulic cylinder: It is an actuator that

performs the desired work. In addition to all these elements,

we have the pipes, which is the fluid distribution network to different points.

Before continuing, I will explain some basic concepts such as fluid,

flow, properties of liquids, physical quantities and some applications of hydraulics.

A fluid is a substance that continuously deforms

when subjected to a shear or tangential stress, no matter how small.

All fluids are made up of molecules that are in constant motion

. As I had already mentioned, this fluid can be gas or liquid, but

only liquids are studied in hydraulics. A liquid has a defined volume and

adapts the shape of the container that contains it. In a hydraulic circuit,

this fluid can reach all points thanks to the pressure exerted on it.

Flow is defined as a fluid in motion. There are two main types

of flows. Laminar flow characterized by an orderly and smooth movement. The flow

of this fluid moves in parallel sheets without intermingling. While a turbulent flow, it

is called the movement of a fluid that occurs in a chaotic way, that is, the particles

move disorderly and the trajectories are forming small eddies.

Also, a flow can be permanent or stationary / variable or transitory.

Let's look at some properties of liquids that are considered in hydraulics.

Incompressibility, as is already known, a liquid is not very compressible so in hydraulics it is

considered as incompressible, in addition, if a pressure is exerted on a liquid, as shown,

this also exerts an equal pressure in all directions of the container containing it.

The fluidity of a liquid is closely related to

its density and, therefore, its viscosity. Specific gravity: It is generally considered

constant, even though I varied the temperature. We also have isotropy and cohesion.

Fiscal magnitudes The basic magnitudes of the international

system used in hydraulics are: length, mass, time and temperature. From them

are derived the other important magnitudes in hydraulics and hydraulic oil such as:

surface or area, volume, force, pressure, speed, flow and other magnitudes.

Let's see how some of them are applied in hydraulic circuits.

Pressure is defined as the force applied per unit surface or

area. The units of pressure according to the international system is the pascal which is equal to N / m2.

In the circuit shown, let's see how force is transmitted and with what intensity.

I am going to assume that point 1 is located on the small cylinder plunger, which for this example would

make a bowler. Point two is located on the plunger of the large cylinder which is the working cylinder.

Then, the pressure at point 1 is defined as the force applied to the cylinder plunger per

unit area of ​​the plunger in contact with the fluid. And the pressure at point two

is the resultant force that pushes the working plunger up per

unit area in contact with the fluid. These two pressures must be equal if

the fluid is to be considered a perfect liquid. And from there you get the relationship

of forces and areas as shown. This relationship obtained obeys the Pascal principle.

Let's see how it works quickly. When the lever is lowered, the cylinder plunger moves

downwards, thus sending the fluid to the working cylinder. By raising the lever the

cylinder sucks the fluid from the reservoir to be used again. Thanks to the

non-return valves that are located in strategic points, we can carry out this work.

When we lower the lever. The pressures at points 1 and 2 are equal.

To drain the fluid from the working cylinder, it can be done by opening the regulating valve.

In a hydraulic circuit it is also possible to evaluate the flow at certain points. If

the energy that the fluid possesses remains constant throughout

its path then we could say that Bernoulli's principle is fulfilled.

This hydraulic circuit is very similar to those found on a hydraulic jack that most

of you are familiar with. Possibly in a future video I will explain in detail how it works.

And to finish with this video let's see some of the

applications of hydraulics and hydraulic oil Industrial applications: there are an infinity of

applications in the industry, among them we have in the automation of industrial processes such as

driving, positioning and machining elements or materials typical of the production line.

Mobile applications: hydraulic oil is widely used in this type of application and is

found mostly in heavy machinery. Aeronautical applications: we find them in

the ailerons of the airplanes, in landing gears, brakes, simulators,

aeronautical maintenance equipment, etc. There are many more applications of hydraulics

in different sectors ... But in this course I am mainly going to focus on the application

of hydraulic circuits that are used in production and automation lianas.

Well friends this would be all, in the next few days I will be uploading more videos related to

this topic, subscribe to the channel to be aware of everything ... See you later bye bye.