Calculadora de prensa hidráulica: principio de Pascal paso a paso
Aplica el principio de Pascal a una prensa o un gato hidráulico: fuerza de salida según los diámetros de los pistones, ventaja mecánica, presión y avance por carrera.
Cómo funciona
P = F₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂ → F₂ = F₁ × (d₂ ÷ d₁)²; recorrido₂ = recorrido₁ × (A₁ ÷ A₂); trabajo de entrada = trabajo de salida (ideal)
El principio de Pascal dice que la presión aplicada a un fluido encerrado se transmite íntegra a todos sus puntos. Por eso una fuerza pequeña sobre un pistón chico produce una fuerza grande sobre un pistón grande, en proporción a sus áreas; y como el área depende del diámetro al cuadrado, una relación de diámetros de 10 a 1 multiplica la fuerza por 100. La energía se conserva: el pistón grande avanza 100 veces menos, y por eso un gato hidráulico necesita muchos bombeos. Los sellos y la fricción del aceite se llevan unos cuantos puntos de eficiencia.
Ejemplo resuelto
En un taller mecánico, Luis empuja con 150 N el pistón de 20 mm de un gato hidráulico: la presión del aceite es de 4.77 bar. Sobre el pistón grande de 200 mm, esa presión daría 15,000 N en el caso ideal y 13,500 N con 90% de eficiencia (unos 1,377 kgf), suficiente para levantar casi 1.4 toneladas. A cambio, cada carrera de 100 mm solo sube la carga 1 mm, así que necesita 100 bombeos para elevarla 10 cm.
Preguntas frecuentes
¿La presión es la misma en todo el fluido?
Sí, salvo la pequeña diferencia hidrostática por la altura, que es despreciable frente a presiones de trabajo de decenas de bar.
¿Por qué las prensas hidráulicas usan aceite y no aire?
Porque los líquidos son prácticamente incompresibles, así que la fuerza se transmite de inmediato y sin rebote. El aire comprimido acumula energía como un resorte y cede bajo carga.
¿Qué dice el principio de Pascal?
Que la presión ejercida sobre un fluido incompresible en un recipiente cerrado se transmite con la misma intensidad a todos sus puntos y a las paredes. En una prensa, F₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂.
¿Cómo se calcula la fuerza en una prensa hidráulica?
Multiplica la fuerza de entrada por el cociente de las áreas, o por el cuadrado del cociente de diámetros: F₂ = F₁ × (d₂ ÷ d₁)². Con 150 N y pistones de 40 y 200 mm, la ventaja ideal es 25 y la fuerza, 3,750 N (3,375 N al 90%).
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.