La neumática y la hidráulica son la parte de la tecnología que estudia las máquinas movidas por fluidos.
Los fluidos son los estados de agregación de la materia que adoptan la forma del recipiente que los contene. Son fluidos los líquidos y los gases.
La neumática se encarga de las movidas por aire (pneumo significa aire) y la oleohidráulica de las movidas por líquidos, que normalmente será aceite (oleo significa aceite) o agua (hidro significa agua).
La presión es una magnitud física que se define como la fuerza aplicada dividido entre la superficie sobre la que se aplica la fuerza. Cuanto más grande es la fuerza y cuanto más pequeña es la superficie, mayor es la presión.
El principio de Pascal dice que al aplicar una presión sobre un fluido, esta se transmite por igual en todas direcciones.
El principio de Pascal va a hacer que las máquinas hidráulicas y neumáticas sean muy útiles.
Va a permitir:Es una consecuencia de que la presión se transmite en todas direcciones por igual.
Es una consecuencia de que la presión es la misma en todo el fluido y de que la presión es la fuerza dividida por la superficie.
Como la presión es la misma, si en una zona el tubo es fino, la superficie es pequeña y si en la otra el tubo es grueso, la superficie es grande. Como P=F/S, fuerza grande/superficie grande=fuerza pequeña/superficie pequeña.
La viscosidad es la dificultad que pone un fluido a ser deformado. La miel es un ejemplo de un fluido muy viscoso.
Los gases son muy poco viscosos, pero los líquidos pueden ser muy viscosos o poco viscosos. El aceite es más viscoso que el agua.La densidad es el cociente entre la masa y el volumen. Si un líquido es menos denso que otro flota sobre él. El aceite flota sobre el agua porque es menos densa que esta.
Los líquidos son mucho más densos que los gases.
La densidad de los líquidos perjudica el funcionamiento de las máquinas oleohidráulicas cuando hay grandes diferencias de altura en el circuito, porque parte de la energía se invertirá en elevar la masa del fluido. Cuesta más elevar algo pesado que algo ligero.
La compresibilidad es la característica de algunos cuerpos de disminuir su volumen al someterlos a presión.
Los líquidos son prácticamente incompresible, mientras que los gases son compresibles.
La compresibilidad afecta a las máquinas neumáticas.Produce un retraso entre la aplicaicón de la fuerza en un extremo y la obtención del movmiento en el otro. Sin embargo en las máquinas oleoidráulicas, no hay retraso, la obtención del movimiento en un extremo es prácticamente simultanea a la aplicación del movimiento en el otro.
Para vencer el retraso de las máquinas neumáticas, se trabaja con alta presión. Cuanto más presión tenga el aire, menos retraso habrá.
Las burbujas de gas son un problema en las máquinas hidráulicas.
Si el circuito de líquido tiene burbujas perdemos la precisión y la respuesta inmediata característica de las máquinas oleohidráulicas.
Por ejemplo el accionamiento del freno de un coche es oleohidráulico. Si entra aire en el circuito el coche frena mal y se nota en una sensación de “acorchamiento” al pulsar el pedal del freno.
Por otro lado, la compresibilidad conlleva una pérdida de
precisión en
las maquinas neumáticas, ya que el movimiento de un centímetro en un
extremo no produce un desplazamiento igual en el otro.
Nos planteamos qué es mejor en las máquinas oleoidráulicas, el uso de aceite o de agua como fluido.
El aceite tiene el inconveniene de ser más caro y más viscoso que el agua. Por otro lado, el agua lleva siempre aire disuelto que con el tiempo se manifiesta en burbujas. Llena un vaso de agua y obsérvalo al día siguiente. Lo verás lleno de burbujitas. Además, el agua puede atacar químicamente las tuberías si son metálicas, oxidándolas.
Nos planteamos qué es mejor una máquina neumática o una oleohidráulica. Ambas tienen ventajas e inconvenientes.
Por un lado, la oleohidráulica es más rápida y precisa que la neumática, pero la neumática es mucho más barata que la oleohidráulica.
Los compresores son más baratos que las bombas oleohidráulicas. El aire es gratis. No hace falta un circuito de retorno. El aire se toma del entono para ser usado y se deja escapar al entorno cuando ya se ha usado. En la oleohidráulica el fluido debe volver a la bomba después de su utilización