Comenzamos una serie de artículos relacionados con el acumulador oleohidráulico y su ciclo de trabajo, estructura y aspectos físicos de su funcionamiento en la industria.
La oleohidráulica es una rama de la hidráulica, y el prefijo «oleo» se refiere a que en los acumuladores se utilizan fluidos derivados básicamente del petróleo, como el aceite de origen mineral.
Un acumulador es un sistema físico donde se almacena energía, y de esta manera podemos disponer de ella en el momento en que la necesitemos. Por eso decimos que la oleohidráulica es la técnica que permite la transmisión de potencia mediante fluidos incompresibles contenidos en un recipiente, muy parecido a un condensador cilíndrico.
El concepto de un acumulador es exactamente igual a una batería eléctrica, pero en una batería se almacena energía en forma de potencial eléctrico y en un acumulador almacenamos energía potencial en forma de trabajo (PV).
Estructura de un acumulador oleohidráulico
Un acumulador básicamente está formado por dos cuerpos uno dentro del otro (aunque esta forma no es la que presentan típicamente los acumuladores de pistón, que explicaremos en otro artículo):
El cuerpo exterior es rígido, casi siempre cilíndrico y de acero con dos aberturas opuestas: la válvula de entrada de gas y la boca de entrada de fluido.
El cuerpo interior o vejiga de caucho, que normalmente se rellena de gas inerte. El espacio existente entre los dos cuerpos se llena de fluido líquido.
Principios físicos que intervienen en un acumulador
Para entender un poco más un acumulador oleohidráulico, diremos que es un sistema físico en el que relacionan directamente dos principios físicos aparentemente contradictorios: por una parte la ley de Boyle Mariott de los gases ideales, y por otra, la ley de incompresibilidad de líquidos y sólidos.
La ley de Boyle Mariott: Ella nos relaciona las magnitudes P;V;T (presión, volumen, temperatura) mediante lo que conocemos como la ley de los gases ideales, en la cual un gas en dos estados diferentes quedan relacionados por la ecuación:
P1V1/T1 = P2V2/T2
A temperatura constante (T1 = T2) la relación se simplifica en una ley simple:
P1V1 = P2V2
Si P1 > P2 entonces V1<<V2 para poder igualar la ecuación.
Si el gas aumenta su presión, disminuye el volumen de manera directa. Esta ley es solamente para casos ideales donde la Presión es mayor de 1atm. Pero el concepto es el mismo para presiones altas.
La incompresibilidad de los líquidos y sólidos: Esta Ley se basa en que los fluidos líquidos se consideran incompresibles respecto de los gases, aunque realmente sí que o son, pero la presión es comparativamente tan grande que se dice que son incompresibles.
En el siguiente artículo, explicaremos con más detalle cómo actúan los acumuladores oleohidráulicos.
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