Hidraulica

Trabajo y Potencia.

OBJETIVO DEL EJERCICIO

-Definirá los términos “trabajo” y “potencia”;

-Establecerá la relación entre fuerza, trabajo y potencia;

- Calculará el trabajo, la potencia y la eficiencia de un sistema hidráulico.

DISCUSIÓN

El trabajo es el movimiento de la carga a través de una distancia que proporcionabeneficios que es el resultado de algo útil que está siendo realizado. El trabajo esexpresado en unidades de fuerza multiplicadas por distancia. En los sistemashidráulicos, el trabajo es medido en Joules (J) o Newton-metros (N_m) en unidadesde S.I. y pies-libras en unidades del Sistema Inglés (pies_lb).Cuando la fuerza ejercida es constante a través del movimiento de la carga, lacantidad de trabajo realizada es igual a la fuerza ejercida multiplicada por ladistancia recorrida. En forma de ecuación:



En la Figura 2-35, por ejemplo, si el cilindro ejerce una fuerza de 100 N (22,5 libras) sobre una distancia vertical de 1 m (3,28 pies), entonces 100 J (73,8 pies·libra) de trabajo se llevó a cabo.



Potencia

La potencia es la razón en la cual el trabajo es realizado. Se mide en watts (W), en unidades de S.I. o en caballos de potencia (hp) en unidades de Sistema Inglés. La potencia es igual a la cantidad de trabajo realizado en un período proporcionado de tiempo. En forma de ecuación:



Nota: Un caballo de fuerza (hp) es 550 pies-libra por segundo. Por lo tanto, divida el número de pies-libras (pie-lb) por 550 para obtener la potencia en hp.

En la Figura 2-35, por ejemplo, si el trabajo de 100 J (73,8 pie_lb) se realizó en 2 segundos, la razón de trabajo realizado sería:



Conversión de potencia en un sistema hidráulico

Un sistema hidráulico opera a través de un proceso de conversión de energía de dos pasos como lo muestra la Figura 2-36.



El primer paso consiste en que la bomba convierte potencia mecánica proporcionada por el motor a potencia hidráulica. El segundo paso es donde el cilindro convierte la potencia hidráulica nuevamente a potencia mecánica para mover la carga.

Potencia de salida de la bomba

La cantidad de potencia hidráulica generada por la bomba es igual a la razón de flujo del circuito multiplicada por la presión del circuito. En forma de ecuación:





De esta manera, un aumento en la presión del circuito o razón de flujo aumentará la potencia de fluído generada por la bomba. A la inversa si la presión del sistema razón de flujo disminuye, la potencia de fluído generada por la bomba disminuirá.

Potencia disipada De acuerdo a la Figura 2-37 mostrada, no toda la potencia de fluído de la bomba es convertida en potencia mecánica en el cilindro. Un poco de potencia es perdida debido al calor de la resistencia friccional del flujo de aceite en las mangueras,

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