- octubre 19, 2021
- 6:13 pm
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No hay certeza de quién inventó los sistemas hidráulicos. Sin embargo, es posible rastrear
las aportaciones de algunos científicos importantes que estudiaron e implementaron estos
sistemas a sus investigaciones o producciones, como Blaise Pascal, Joseph Bramah,
Leonardo da Vinci y Galileo Galilei.
La modernidad constituyó un periodo fundamental para que la hidráulica se desarrollara y
tuviera un gran alcance en la industria. Aunque los sistemas hidráulicos antiguos existieron
en muchas culturas, la palabra “hidráulica” tiene sus raíces en el idioma griego. Ellos
desarrollaron sistemas de agua, energía hidráulica, sistemas de riego, canales y acueductos.
LA TEMPERATURA Y LA DETERMINACIÓN DE LA TASA DE FLUJO
Isaac Newton estudió las propiedades de los fluidos y Gotthilf Ludwig Hagen realizó
experimentos para encontrar los efectos de la temperatura en el flujo de la tubería. Gotthilf
trabajó con los estudios de Newton. Sus experimentos consistieron en inyectar aserrín en un
fluido para ver el movimiento.
Mientras que, en Francia, Jean Léonard Marie Poiseuille también investigó el flujo. Su
trabajo consistió sobre el flujo de sangre a través del cuerpo. La investigación condujo a
ecuaciones sobre flujo laminar en tuberías y, junto con el de Hagen, se utilizó para
desarrollar la ecuación de Hagen-Poiseuille, la cual establece que el caudal depende de la
viscosidad del fluido, la longitud de la tubería y la diferencia de presión entre los extremos.
MOTOR ROTATIVO Y EL ACUMULADOR HIDRÁULICO
En 1838, William George Armstrong, considerado el abuelo de la energía hidráulica
moderna, experimentó con la hidráulica y desarrolló un motor rotativo. Durante aquel
tiempo su invento pasó desapercibido. Más tarde descubrió lo que se conoció como el
efecto Armstrong, o la creación de una carga eléctrica a partir del vapor de alta presión que
se escapa de una caldera. Asimismo, diseñó una grúa impulsada por sistemas hidráulicos
con un ariete alternativo. Armstrong modificó una grúa existente para utilizar el suministro
de agua de una ciudad como fuente de energía, por lo que comenzó a fabricar grúas con
este método. Armstrong fue fundamental en la hidráulica para permitir presiones mucho
más altas y creo un sistema donde la energía hidráulica se mueva entre dispositivos
hidráulicos muy espaciados.
MINERÍA HIDRÁULICA
Cuando la fiebre del oro llegó a los Estados Unidos en la década de 1840, la minería
hidráulica se desarrolló a partir de los métodos romanos de “silenciamiento”. Este tipo de
minería funciona a través de alta presión de agua que parecen cañones para excavar rocas.
Las máquinas pueden tener de 16 a 18 pies de largo. Al eliminar rocas y sedimentos, los
trabajadores podían acceder a mucho más oro.
Sin embargo, el daño ambiental era evidente, los mineros colocaron el suelo excavado en
arroyos, bloquearon y contaminaron vías fluviales que abastecía a los pueblos cercanos. Por
lo que el proceso se tuvo que regular legalmente.
LA EVOLUCIÓN DE LOS FLUIDOS UTILIZADOS PARA LA HIDRÁULICA
Conforme se realizaban más investigaciones en torno a los fluidos, se descubrió que el agua
no era el material adecuado para bombas y motores hidráulicos. Se consideró el aceite una
mejor alternativa para las aplicaciones hidráulicas, pues no es corrosivo, lubrica los
componentes de la prensa hidráulica, soporta cargas más altas, no se evaporaba y
permanece más frío bajo alta presión de las fuerzas hidráulicas.
Ante la evolución de estudios de la energía de los fluidos y su uso en prensas hidráulicas
surgieron nuevos materiales, aplicaciones, configuraciones de montaje y diseños internos.
LOS ACTUADORES Y LA ACTUALIDAD
Durante el último siglo la hidráulica abarca múltiples aplicaciones: cilindros hidráulicos en
grúas, superficies de control de aeronaves, trenes de aterrizaje, barcos y embarcaciones
grandes, equipos de perforación y minería en alta mar y varios tipos de maquinaria. Incluso
es aplicada en generación de energía y energía hidroeléctrica.
Un sistema hidráulico puede proporcionar hasta 10 veces la potencia del motor eléctrico, lo
que lo hace ideal para aplicaciones pesadas de empuje, tracción y elevación, por lo que
hace que sea más seguro trabajar sobre o cerca de equipos hidráulicos.
Lo que comenzó con el descubrimiento inicial de la potencia de fluidos de Blaise Pascal y
Joseph Bramah diseñando la primera prensa hidráulica ha evolucionado hasta convertirse
en cilindros hidráulicos “inteligentes” tecnológicamente avanzados que se pueden controlar
mediante una computadora, posicionadores inteligentes con protocolos de comunicación
diversos.
ACTUADORES NEUMÁTICOS
Los actuadores neumáticos no solo benefician a los fabricantes de válvulas, también son
convenientes para los usuarios en la industria. Estos dispositivos brindan la oportunidad de
aumentar la producción. Son famosos por su desempeño de acción rápida a un costo
económico con poca mano de obra en menos tiempo. Por lo tanto, los productores pueden
fabricar y vender sus productos a un costo mínimo para que los clientes también puedan
obtener buenos productos a precios bajos con la misma calidad.
Los actuadores neumáticos y otros dispositivos neumáticos desempeñan un papel muy
importante en las industrias modernas. Antes de la invención de los actuadores neumáticos
modernos, las industrias de válvulas dependían de válvulas de accionamiento manual y
válvulas hidráulicas. Éstas últimas tienen algunas limitaciones. Requerían mayor
mantenimiento en comparación con otras máquinas y el trabajo lento con algunas
vibraciones. Las válvulas hidráulicas o las válvulas operadas por palanca manual nunca
pueden ser aptas para el entorno peligroso o de alta temperatura, ya que el fluido dentro del
sistema hidráulico puede tener fugas y provocar un incendio. Debido a esto, la industria de
las válvulas no pudo extenderse tanto en ese momento.
REVOLUCIÓN DE LOS ACTUADORES NEUMÁTICOS
En 1871, Samuel Ingersoll inventó el primer taladro neumático moderno; luego el rey de
Detroit Charles Brady patentó el martillo neumático el 28 de enero de 1894. El siglo XIX
fue la era de la revolución para los equipos neumáticos. A inicios del siglo XX los
componentes neumáticos ya eran utilizados en los motores a reacción.
Al final de la década de 1960 entró en el mercado los primeros dispositivos neumáticos
controlados digitalmente. Estos eran rentables, requieren menos mano de obra y realizan
movimientos de acción rápida. En ese momento, los actuadores neumáticos se introdujeron
en la industria de las válvulas.
Los actuadores neumáticos supusieron una revolución en la industria de las válvulas. El
actuador rotativo neumático de tipo Yugo Escocés (Skotch Yoke) más común se utiliza
mucho en la industria de las válvulas. Estos actuadores están disponibles en principios de
trabajo de simple efecto y doble efecto. Hay actuadores neumáticos para válvulas lineales:
diafragma, globo, compuerta, cuchillo, pellizco, Para este tipo de válvulas, el diseño más
común es con 2 cámaras. Algunos otros diseños son de tipo cilindro.
Para todas las aplicaciones de Actuadores o especificaciones especiales contacte sin costo
con nuestro departamento técnico.
Fuentes:
- (2019). The History of Hydraulics. Hard Chrome Specialist.
- (s.f.) What is a Hydraulic Actuator?. Inst Tools.
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