Aprenda cómo funcionan los gatos hidráulicos
Figura 1: Gatos hidráulicos
En un gato hidráulico, la presión del fluido multiplica la fuerza en un cilindro para levantar una carga pesada. Estos gatos tienen muchas aplicaciones: talleres mecánicos, industria del automóvil, equipos de manipulación de materiales, plataformas elevadoras, trabajos ferroviarios y centrales hidroeléctricas. Este artículo examina cómo funcionan los gatos hidráulicos, cómo utilizarlos correctamente, los distintos tipos de gatos y qué hay que tener en cuenta a la hora de elegir un gato hidráulico.
Índice de contenidos
- Principio de funcionamiento del gato hidráulico
- Componentes de un gato hidráulico
- Cómo utilizar un gato hidráulico
- Tipos de gatos hidráulicos
- Criterios de selección
- Seguridad
- Preguntas frecuentes
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Principio de funcionamiento del gato hidráulico
Los gatos hidráulicos funcionan según la Ley de Pascal. Esta ley establece que un cambio de presión en un punto de un fluido incompresible cerrado conduce al mismo cambio de presión en todos los puntos. Esta ley también regula el gato hidráulico y el sistema de frenado de la mayoría de los vehículos. Según la ley, la presión es igual a la fuerza dividida por el área. Por lo tanto, la fuerza es igual a la presión multiplicada por el área. Si la presión es constante y el área aumenta, la fuerza también aumenta.
Figura 2: Principio de los dispositivos hidráulicos de elevación (Ley de Pascal): una pequeña fuerza (A), un fluido incompresible (B) y una gran fuerza de elevación (C).
La figura 2 ilustra la Ley de Pascal y el funcionamiento de los gatos hidráulicos. Una persona acciona la palanca para empujar hacia abajo el pistón del émbolo (Figura 2 etiquetada A). Este movimiento hacia abajo crea un cambio de presión. El fluido en el cilindro hidráulico más grande (Figura 2 etiquetada B) cambia igualmente de presión, aplicándola al pistón del ariete (Figura 2 etiquetada C). Dado que la presión es la relación entre fuerza y superficie, la mayor superficie del pistón del ariete distribuirá una mayor fuerza de elevación. La mayor fuerza eleva la carga por encima del cilindro del ariete. Para elevar la carga a una altura razonable, el pistón del émbolo tiene que desplazarse una distancia mayor que el pistón del cilindro.
Ejemplo
Un gato hidráulico con una relación pistón/área de pistón de 1:100 levanta un coche de 1,5 toneladas. El coche ejerce una fuerza de aproximadamente 15000 N sobre el pistón del ariete. Sin embargo, el émbolo sólo necesita 150 N de fuerza para empujar hacia abajo. El pistón del émbolo debe bajar 100 cm por cada 1 cm que sube el pistón del cilindro. Este movimiento es posible gracias a una operación cíclica en la que intervienen un depósito y una válvula de retención (no representada en la figura 2).
Componentes de un gato hidráulico
Hay siete partes principales del gato hidráulico:
- Depósito: El depósito almacena el fluido hidráulico para un cambio de presión.
- Pistón de émbolo: El émbolo empuja el fluido hidráulico desde el depósito a través de una válvula de retención hasta el cilindro del émbolo.
- Válvula de retención La válvula de retención impide el retorno de fluido del cilindro del émbolo al cilindro del émbolo. Por lo tanto, el cilindro del ariete mantiene la presión ascendente.
- Cilindro de carnero: El cilindro del ariete transfiere la presión del fluido hidráulico al pistón del ariete.
- Pistón del carnero: El pistón del cilindro levanta la carga.
- Válvula de escape: La válvula de descarga del gato hidráulico devuelve el fluido presurizado al depósito.
- Asa: La empuñadura del gato hidráulico hace palanca para accionar el émbolo con facilidad.
La norma ANSI/ASME B30 contiene recomendaciones y reglamentos para la construcción, instalación, funcionamiento, inspección, pruebas, mantenimiento y uso de máquinas de elevación como los gatos hidráulicos.
Cómo utilizar un gato hidráulico
El uso correcto de un gato hidráulico depende de la aplicación específica. Esta sección detalla las similitudes entre el uso de un gato hidráulico en cualquier situación.
- Antes: Antes de utilizar un gato hidráulico hay que tener en cuenta una serie de consideraciones importantes.
- Asegúrese de que el gato está en un terreno llano.
- Compruebe si el gato presenta daños o fugas.
- Prepare soportes de gato para sostener el peso de la carga después de levantarla.
- Durante:
- Introduzca la empuñadura en el alojamiento del émbolo para bombear el gato y elevar la carga hasta la altura deseada.
- Asegúrese de que el pistón del cilindro entre en contacto con la carga en un punto de elevación adecuado. Por ejemplo, el eje de un vehículo.
- Coloque los pies de gato debajo de la carga junto al gato hidráulico y baje el peso de la carga sobre los pies de gato.
- Realiza los trabajos necesarios.
- Vuelva a levantar la carga con el gato hidráulico y retire los soportes.
- Abra la válvula de descarga hidráulica para bajar la carga lentamente.
Tipos de gatos hidráulicos
Gato hidráulico de botella
Un gato hidráulico de botella, o gato whisky, tiene forma de botella y es un gato hidráulico compacto. Dispone de un ariete de elevación vertical con una almohadilla de apoyo en la parte superior. Un pequeño depósito suministra fluido hidráulico al cilindro principal situado bajo el cilindro. Al interconectar y distribuir uniformemente varios gatos de botella por la base de una carga, los gatos de botella pueden formar un sistema de gato hidráulico vertical para levantar objetos pesados con una base amplia, como una casa. Un gato de botella es lo suficientemente ligero como para sujetarlo y utilizarlo como gato hidráulico horizontal.
Gato hidráulico de suelo
El gato hidráulico de suelo, o gato de carro, consiste en un pistón horizontal que empuja el extremo corto de una manivela de campana. El brazo largo de la manivela de la campana se conecta a la almohadilla de elevación, proporcionando el movimiento vertical de la carga. El cilindro y el pistón horizontales permiten que el gato de suelo funcione con un perfil bajo. Las ruedas giratorias de la base facilitan las maniobras con carga.
Figura 8: Gato hidráulico de suelo
Gato de tijera hidráulico
Los gatos de tijera no pueden soportar tanto peso ni elevarse tanto como los gatos de suelo. Por lo tanto, estos gatos sólo son adecuados para levantar un vehículo para cambiar un neumático. Sin embargo, son compactos y caben fácilmente en el maletero de cualquier vehículo. El gato de tijera hidráulico es mucho más fácil de manejar que su homólogo manual.
Gato hidráulico de transmisión
La función de un gato hidráulico de transmisión es específicamente para la transmisión de un coche. El gato tiene un pistón vertical con un bastidor ancho en la parte superior. El bastidor se sujeta a la transmisión para bajarla del vehículo o subirla de nuevo al vehículo. Los gatos hidráulicos de transmisión son herramientas necesarias para cualquier taller de reparación de vehículos.
Criterios de selección
Hay varias especificaciones de un gato hidráulico a tener en cuenta a la hora de decidir cuál es el mejor para una aplicación. He aquí algunas directrices útiles:
- Capacidad de carga: La capacidad de carga de elevación es el parámetro más importante.
- Despejado: Compruebe que el gato hidráulico puede encajar bajo la carga. El gato hidráulico de suelo, por ejemplo, ofrece un perfil bajo.
- Altura de elevación: Determine si el gato puede elevarse lo suficiente para realizar el trabajo necesario.
- Automático o manual: Los gatos hidráulicos pueden ser automáticos o manuales. Los gatos hidráulicos manuales utilizan fuerza manual, y los gatos hidráulicos automáticos utilizan aire o energía eléctrica. Sin embargo, el principio de funcionamiento es el mismo.
- Aplicación: El diseño de algunos gatos hidráulicos está pensado explícitamente para funciones industriales específicas, por ejemplo, los gatos hidráulicos utilizados para partir troncos de madera. Compruebe que puede funcionar para el fin previsto.
Seguridad
El uso correcto de equipos como los gatos hidráulicos es importante. Además de los criterios de selección, considere lo siguiente:
- No supere el peso máximo de elevación en toneladas. La sobrecarga puede dañar la carcasa del cilindro o provocar fugas del fluido hidráulico. Sin embargo, el diseño de algunos gatos hidráulicos dispone de una válvula de sobrecarga si se supera la presión máxima.
- Siempre debe haber suficiente aceite en el depósito. De lo contrario, no se alcanzará la presión máxima del gato hidráulico.
- Una fuga en el cilindro durante el funcionamiento puede provocar un accidente mortal. Consulta las instrucciones del fabricante sobre el mantenimiento preventivo.
Preguntas frecuentes
¿Cómo funciona un gato hidráulico?
Un usuario bombea la manivela de un gato hidráulico para mover el fluido hidráulico de un cilindro a otro mayor. De acuerdo con la Ley de Pascal, esto permite que la pequeña fuerza de la empuñadura se transfiera a una fuerza mayor en el extremo de elevación del gato.
¿Los gatos utilizan energía hidráulica?
Muchos gatos que se encuentran en talleres de reparación y garajes domésticos utilizan energía hidráulica. Dicho esto, también se pueden utilizar gatos manuales, eléctricos y neumáticos.
