Ventaja mecánica de la máquina hidráulica

Una prensa hidráulica sencilla

Sea W = peso a levantar,

F = fuerza aplicada sobre el émbolo,

A = área del ariete,

'a' = área del émbolo,

P = intensidad de presión producida por la fuerza F.

Sabemos que presión P = Fuerza / Área del émbolo

P = F/a

Según la ley de Pascal, esta presión P, debido a la fuerza que actúa sobre el émbolo, actúa por igual en todas las partes del sistema hidráulico. Entonces esta misma presión actúa también sobre el ariete. Entonces

P = F/a

Pero considerando sólo el carnero,

Presión P = W/A.

Entonces, igualando ambas presiones, ya que tienen que ser iguales,

W/A = F/a

Entonces W = A/a * F.

Pero la ventaja mecánica se puede definir como 'la relación entre el peso levantado y la fuerza que actúa sobre el émbolo'.

Entonces MA = W/F.

Palanca para prensa hidráulica

Se utiliza una palanca para obtener una ventaja mecánica al levantar pesos pesados, cuyos sistemas hidráulicos ya han reducido la fuerza que debe aplicarse en múltiplos. Al utilizar una palanca en combinación con una prensa hidráulica, se optimiza aún más la ventaja mecánica obtenida.

prensa hidraulica industrial

La imagen de la izquierda representa una prensa hidráulica industrial típica. Tiene un cilindro fijo en el que se desliza un ariete. Se adjunta una placa móvil al extremo inferior del ariete. A medida que el ariete se mueve hacia arriba y hacia abajo, la placa móvil unida al ariete también se mueve hacia arriba y hacia abajo entre dos placas fijas. Cuando se suministra fluido hidráulico a alta presión al cilindro, el ariete se mueve hacia abajo ejerciendo una fuerza que es igual al producto de la intensidad de la presión del fluido hidráulico y el área del ariete sobre la que actúa. De este modo, cualquier material colocado entre la placa móvil y la placa fija inferior queda presionado o incluso aplastado dependiendo de la presión del aceite suministrado. Los pesos de retorno, que están suspendidos junto con la placa móvil, aseguran que el ariete vuelva a subir después de que se libera la presión dentro del cilindro.

Así hemos visto el funcionamiento de la prensa hidráulica y en mi próximo artículo hablaremos de los acumuladores hidráulicos.