Aplicaciones Ventajas y desventajas de la Hidráulica, Apuntes de Hidráulica

¡Descarga Aplicaciones Ventajas y desventajas de la Hidráulica y más Apuntes en PDF de Hidráulica solo en Docsity!

Instituto Tecnológico de Cd. Cuauhtémoc

Mecatrónica 7B

Servando Quintero Varela – 17610253

Circuitos Hidráulicos y Neumáticos

Ing. Juan Eduardo Marín Rojo

Aplicaciones, Ventajas y Desventajas de la Hidráulica

Introducción

La hidráulica es el estudio del comportamiento de los líquidos en función de propiedades especificas tales como la viscosidad, las fuerzas a las que se somete y produce el líquido. A pesar de que la etimología de la hidráulica viene de hidro y aulus que significan agua y tubo respectivamente por lo que significaría tubo de agua también estudia otros líquidos como el aceite, lo que genera una rama llamada olio-hidráulica.

Aplicaciones de la hidráulica

Acueducto y Drenaje o Alcantarillado

Los acueductos son construcciones dirigidas para conducir agua desde ríos u otras masas de agua hasta los lugares requeridos, ya sean pueblos o ciudades. Estos son construcciones realizadas por todo el mundo desde la antigüedad hallándose desde la antigua roma hasta Brasil con el acueducto carioca en rio de janeiro mostrado en la Fig. 1. Fig. 1. 1 Acueducto de Carioca Otra forma de los acueductos son los riachuelos artificiales que cambiaban el curso del agua a partir de un rio cercano y lo transportaban a un lugar mas conveniente para el pueblo o lugar, además de ser usados como elemento estético en las construcciones de grandes terrenos.

Los acueductos basan su funcionamiento en la gravedad y nivelación, teniendo cálculos topográficos de nivelación que actualmente se usan para el transporte de agua, drenaje y sistemas de riego ya que no requieren de bombas que eleven la presión del agua para que esta pueda seguir su paso y por lo tanto el costo disminuye. Esto se muestra en la Fig. 1. Fig. 1. 2 Secciones de los Acueductos Los sistemas de drenaje utilizan el mismo funcionamiento que el de los acueductos ya que usan la gravedad para transportar los residuos mediante tuberías subterráneas que actualmente requieren tener una profundidad mínima para evitar que se dañen por el peso del concreto y de los autos que pasan por encima de ellos. Los sistemas de drenaje requieren de tuberías suficientemente fuertes para resistir las presiones que puedan generarse dentro de la tubería en caso de una descarga demasiado repentina. Por lo que también se deben calcular los diámetros adecuados para el transporte de estos como el de la Fig. 1. Fig. 1. 3 Tubería de Drenaje Los sistemas de acueductos y drenaje actualmente son bastantes parecidos, la instalación es similar y requiere de cálculos parecidos.

Riego por Goteo

Este tipo de riego es usado debido a su gran ahorro de agua ya que suministra el agua necesaria a la planta directamente y de manera individual como se muestra en la Fig. 1. Fig. 1. 5 Riego por Goteo

Riego por Gravedad

Esta forma de riego es la forma más antigua de agricultura donde se araba la tierra y mediante un surco o canal principal se alimentaban los demás canales que contenían las semillas y plantas a cultivar. Estos surcos podían ser individuales o ser un solo surco que zigzagueaba por lo cual el agua seguía un solo curso y por tanto cuando llovía el agua no se quedaba en un solo surco si no que se distribuía entre uno o mas debido a que estaban conectados entre sí como se ve en la Fig.

Fig. 1. 6 Riego por Gravedad

Riego por Bombeo

Este tipo de riego utiliza bombas para extraer agua de pozos cercanos al área de cultivo, antiguamente se utilizaban norias o molinos para extraer el agua y distribuirla entre el sembradío. Este tipo de riego se usa en lugares con escases de lluvia o donde las lluvias son irregulares y no mantienen la alimentación de agua al cultivo teniendo crecimiento no proporcional.

Maquinaria hidráulica

La maquinaria hidráulica puede tener distintas aplicaciones que pueden ser industriales, mineras o para la construcción.

Maquinaria Industrial

Entre estas se encuentran las bombas y motores además de pistones accionados por medio de fluidos como aceite hidráulico que son usados generalmente cuando se necesitan fuerzas elevadas ya que los sistemas hidráulicos tienen una baja velocidad, pero una gran fuerza y una mayor precisión que los sistemas neumáticos, un ejemplo de estos son los gatos hidráulicos usados para levantar carros para realizar cambio de llantas, o las plataformas para realizar cambios de aceite y remolcado como se puede ver en la Fig. 1. Fig. 1. 7 Remolque con Plataforma hidráulica

Las excavadoras tienen un brazo de 3 secciones y cuatro pistones que se distribuyen uno en la pala, uno en la sección media del brazo y dos para la parte que uno el brazo a la maquina ya que en esta parte se centra el peso de todo el brazo y la carga que se encuentre en la pala, como se puede ver en la Fig. 1. Estas maquinas suelen usarse para excavaciones de grandes áreas, zanjas y levantar elementos pesados. Fig. 1. 9 Excavadora Las retroexcavadoras cuentan con cinco pistones, tres para estirar el brazo y dos para el giro del brazo además de cuatro pistones en la parte delantera que son necesarios para levantar materiales, y controlar la dirección de la pala. Por lo que cuenta con un total de nueve pistones como los de la Fig. 1. Fig. 1. 10 Retroexcavadora

3. Bulldozer y Motoniveladora Los Bulldozer cuentan con 4 pistones usados para levantar la pala y controlar la inclinación de esta para poder arrastrar una mayor cantidad de material como se puede ver en la Fig. 1. Fig. 1. 11 Bulldozer Las motoniveladoras o moto-conformadoras tienen un funcionamiento similar al de los Bulldozer, pero estas no se usan para retirar grandes cantidades de material si no para anivelar un terreno mediante una pala manejada por 3 pistones como se ve en la Fig. 1. Fig. 1. 12 Motoniveladora

Dirección Hidráulica

La dirección hidráulica es una asistencia de los autos que ayuda a disminuir la fuerza necesaria para generar el giro de las llantas sobre todo al estar estacionado o que las llantas no están en movimiento, esta se puede ver en la Fig. 1. Fig. 1. 15 Dirección Hidráulica

Suspensión Hidráulica

La suspensión hidráulica es una suspensión que usa que usa pistones hidráulicos para amortiguar las subidas y bajadas de los coches, sin embargo, este tipo de suspensión muestra ventajas por como una mayor comodidad de conducción mayor estabilidad de carga y que puede ser una suspensión ajustable donde puedes cambiar la altura del coche, este tipo de suspensión se usaba mucho en la cultura Lowrider que cambiaba la suspensión para que el auto pudiera “bailar” como se ve en la Fig. 1. Fig. 1. 16 Auto Estilo Lowride

Ventajas y Desventajas de la hidráulica

La hidráulica tiene muchas aplicaciones al igual que la neumática sin embargo al tener una naturaleza diferente sus características de funcionamiento difieren y por tanto algunas de las ventajas de la hidráulica es una gran fuerza al momento de accionarse por lo que se puede usar para transportar grandes cantidades de material y por tanto grandes pesos, sin embargo, estos sistemas a pesar de su gran fuerza no son muy veloces en comparación a los neumáticos, sin embargo los sistemas hidráulicos tienen una mayor precisión al momento de moverse, por lo tanto se puede usar para sistemas que controlen posiciones.

Índice de figuras

FIG. 1. 1 ACUEDUCTO DE CARIOCA .................................................................................................................... 1 FIG. 1. 2 SECCIONES DE LOS ACUEDUCTOS ........................................................................................................ 2 FIG. 1. 3 TUBERÍA DE DRENAJE ........................................................................................................................... 2 FIG. 1. 4 RIEGO POR ASPERSIÓN......................................................................................................................... 3 FIG. 1. 5 RIEGO POR GOTEO ............................................................................................................................... 4 FIG. 1. 6 RIEGO POR GRAVEDAD......................................................................................................................... 4 FIG. 1. 7 REMOLQUE CON PLATAFORMA HIDRÁULICA ...................................................................................... 5 FIG. 1. 8 GÓNDOLA DE VOLTEO .......................................................................................................................... 6 FIG. 1. 9 EXCAVADORA ....................................................................................................................................... 7 FIG. 1. 10 RETROEXCAVADORA .......................................................................................................................... 7 FIG. 1. 11 BULLDOZER ......................................................................................................................................... 8 FIG. 1. 12 MOTONIVELADORA ............................................................................................................................ 8 FIG. 1. 13 FRENOS DE TAMBOR .......................................................................................................................... 9 FIG. 1. 14 FRENOS DE DISCO ............................................................................................................................... 9 FIG. 1. 15 DIRECCIÓN HIDRÁULICA ................................................................................................................... 10 FIG. 1. 16 AUTO ESTILO LOWRIDE .................................................................................................................... 10

Bibliografía

Open Channel Hydraulics ( 1959 ) Hidráulica - EcuRed Los principales sistemas de riego | Seminis En la agricultura, los sistemas de riego son utilizados para un aprovechamiento óptimo del agua. | Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera | Gobierno | gob.mx (www.gob.mx)