La energía hidráulica es una de las formas más simples y eficientes para producir cantidades considerables de fuerza en un espacio cerrado, empleando la presión de un fluido hidráulico para generar una fuerza. Desde los primeros gatos de elevación hidráulicos de baja y alta presión hasta los sistemas hidráulicos de alta presión de última generación actuales, la energía hidráulica ha sido una ayuda utilizada ampliamente por la humanidad en la constante búsqueda de mayor potencia y conocimiento.
La ley de Pascal establece que la presión ejercida en cualquier punto sobre un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones del fluido. Esto significa que utilizando la presión hidráulica como medio, es posible multiplicar un número considerable de veces una fuerza de poca intensidad.
La presión real del fluido juega un papel muy importante en esta «multiplicación de la fuerza» y es en este contexto existen dos características esenciales de la presión hidráulica que esenciales de recorda:
- La presión hidráulica se mide en unidades de fuerza por unidad de área, por ejemplo bar (kg/cm2) o PSI (libra fuerza por pulgada cuadrada).
- La presión hidráulica en cualquier punto del fluido es la misma en todas las direcciones, siempre que, por supuesto, el fluido permanezca estático.
La máxima presión de trabajo normalizada en el sector de las herramientas hidráulicas de alta presión son 700 bar (10 000 PSI) y la mayoría de los productos ofrecidos por Hi-Force cumplen este estándar. De este modo, un cilindro de 10 toneladas de capacidad de Hi-Force, como por ejemplo el cilindro de efecto simple y baja altura HLS101, tiene una capacidad de 10 toneladas a la presión máxima de trabajo de 700 bar (10 000 PSI).
El parámetro para determinar la fuerza máxima desarrollada por un cilindro hidráulico a una presión de 700 bar es el tamaño del área eficaz del diámetro interior del cilindro, esto es, el área a la que se aplica el fluido hidráulico a una presión de 700 bar. Teniendo esto en cuenta, HiForce puede fabricar cilindros con una capacidad entre 4,5 toneladas hasta más de 1000 toneladas.
La presión hidráulica la proporciona una bomba hidráulica que bombea el fluido hidráulico al interior del cilindro a través de unas mangueras hidráulicas flexibles conectadas a la admisión del cilindro mediante un acoplamiento rápido.
Las bombas manuales son el mecanismo de bombeo más simple y están formadas por un pistón de bombeo, una válvula de alivio y válvulas de aspiración y de retención. La bomba se opera cerrando la válvula y luego subiendo y bajando la palanca para bombear fluido desde el depósito a la conexión de salida de la bomba. El movimiento descendente de la palanca de la bomba, combinado con la apertura y cierre de las válvulas de aspiración y retención, aumenta la presión del fluido Las bombas eléctricas sustituyen la fuerza manual por una fuerza motriz de rotación, esto es, un motor eléctrico, neumático o de combustión.
Cuando el fluido hidráulico entra en la sección interior del cilindro, empuja al pistón del cilindro a moverse hacia arriba. Toda resistencia al movimiento hacia arriba del pistón, como una carga, resultará en un aumento de la presión del fluido a medida que el operario continúa moviendo la palanca de la bomba hacia arriba y hacia abajo. La presión del fluido continuará aumentando hasta que el pistón supere a la resistencia (carga), este alcance su recorrido máximo de diseño o bien, hasta que la presión del fluido alcance la máxima permitida (700 bar) y se active la válvula de sobrepresión de la bomba, evitando que la presión supere los 700 bar.