Principio de funcionamiento del gato hidráulico pdf
¿Qué te permite levantar tu coche aplicando una pequeña fuerza sobre él? Sí. Se trata de un gato que se puede llevar en el coche para realizar operaciones mecánicas básicas. Pero, aparte de este gato de tipo portátil, hay una gran variedad de gatos disponibles en el mercado. Los gatos se pueden clasificar en función de los mecanismos de generación de fuerza. Tenemos gatos de tipo mecánico, eléctrico, hidráulico y neumático. Todas estas categorías de gatos pueden levantar cargas pesadas, pero sus campos de aplicación, su capacidad de elevación y su diseño varían.
Un gato hidráulico es un mecanismo que utiliza la fuerza de los fluidos para su funcionamiento. Con un gato hidráulico, uno puede levantar fácilmente cargas pesadas usando una pequeña fuerza aplicada. Normalmente, este dispositivo de elevación utiliza un cilindro hidráulico para aplicar la fuerza inicial. Los gatos hidráulicos tienen una amplia gama de aplicaciones en ferrocarriles, defensa, equipos de movimiento de tierras, aeronáutica, equipos de manipulación de materiales, centrales hidroeléctricas, minería y plataformas de elevación. El movimiento de transmisión uniforme y estable bajo carga variable o máxima hace que los gatos hidráulicos sean adecuados para todas las aplicaciones mencionadas. Además, los gatos que utilizan la hidráulica pueden proporcionar una mayor capacidad de elevación en una distancia mayor.
La ley de pascal del gato hidráulico
Los gatos son equipos de manipulación de materiales que utilizan la multiplicación de fuerzas para levantar o mover cargas pesadas. El término gatos puede referirse a una variedad de dispositivos de elevación que emplean el apalancamiento y otros métodos de ventaja mecánica para amplificar una fuerza aplicada para proporcionar la capacidad de transportar una carga. Los gatos hidráulicos se distinguen por el uso de un líquido incompresible, como el fluido hidráulico o el aceite para gatos, como medio para lograr la multiplicación de la fuerza. El mecanismo principal por el que se aplica la fuerza varía, dependiendo del tipo específico de gato, pero suele ser una rosca de tornillo o un cilindro hidráulico. Los gatos pueden clasificarse en función del tipo de mecanismo utilizado para generar la fuerza de elevación, normalmente energía mecánica, energía hidráulica o energía neumática.
Los gatos mecánicos, como los gatos de coche que se utilizan habitualmente, levantan equipos pesados y se clasifican en función de la capacidad de elevación, que suele expresarse en términos del número de toneladas que puede soportar el gato. Los gatos hidráulicos suelen tener mayor capacidad de elevación que los mecánicos debido a la cantidad de fuerza que pueden generar los cilindros hidráulicos que producen la acción de elevación. Las formas más comunes de gatos hidráulicos son los gatos de botella y los gatos de suelo.
Partes de un gato hidráulico
Un gato hidráulico se utiliza para elevar vehículos pesados (como coches, camiones, autobuses, etc.) a las alturas requeridas en los talleres de automóviles para que los mecánicos puedan trabajar cómodamente bajo los vehículos. Se aplica una fuerza F1 en el pistón de menor superficie de la sección transversal A1 (figura). Esta presión se transmite a un pistón de mayor sección (es decir, la plataforma que eleva el vehículo) A2. Ahora bien,
según la ley de Pascal, la presión se mantendría igual en el pistón más grande. Pero, debido a la mayor superficie de la sección transversal de este pistón, la fuerza F2 ejercida por él será mayor. Es decir, si la presión se mantiene igual, la fuerza será proporcional al área de la sección transversal de los pistones según la relación F = PA. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el trabajo realizado en el pistón más pequeño será el mismo que el realizado por el pistón más grande; F1 d1 = F2 d2 donde d1 y d2 son los desplazamientos de los pistones más pequeño y más grande, respectivamente, de forma que d1 > d2.
Construcción de un gato hidráulico
La física detrás de un ariete hidráulico es en realidad bastante simple. Un cilindro hidráulico funciona con el principio de Pascal. Lo que esto significa es que el líquido dentro de un recipiente es incompresible, por lo que la presión dentro de un recipiente es similar en cada punto. Si conectas un cilindro pequeño y otro más grande, como en un gato hidráulico, y aplicas una pequeña fuerza al pequeño, la presión va a ser la misma también en el cilindro más grande. Sin embargo, si se aplica una fuerza al cilindro pequeño, la presión en el cilindro más grande va a ser la misma, pero la salida de fuerza va a ser mayor, porque el área del pistón del segundo cilindro es mayor. La fuerza se puede calcular mediante una fórmula
donde la presión es la misma en ambos cilindros, pero la superficie aumenta. Cuanto mayor sea la diferencia entre las superficies de ambos cilindros, mayor será la fuerza potencial del cilindro más grande. El principio de funcionamiento de un gato hidráulico utilizado en un polipasto de motor es básicamente el mismo, la unidad consta de dos cilindros, uno más pequeño y otro más grande, y la carga se levanta aplicando una pequeña fuerza en el cilindro más pequeño que se multiplica en el cilindro más grande, permitiendo levantar lentamente el ariete.