Gato mecánico

Gato utilizado en Nascar.

El gato (o "gata" en Chile y en Perú) es una máquina empleada para la elevación de cargas mediante el accionamiento manual de una manivela o una palanca. Se diferencian dos tipos, según su principio de funcionamiento: gatos mecánicos y gatos hidráulicos. Los gatos mecánicos disponen de un engranaje de piñón y cremallera o de un husillo, mientras que los gatos hidráulicos disponen de una prensa hidráulica para obtener la ventaja mecánica necesaria.

Gato hidráulico

Los gatos hidráulicos son usualmente usados únicamente por vulcanizadores o bien mecánicos, ya que no se consideran gatos convencionales de emergencia para transportar en el propio vehículo. Esto se debe a que el gato hidráulico require una atención y utilización más especializada, ya que es necesario seleccionar las condiciones del suelo, el punto exacto donde levantar el objeto y asegurarse de la estabilidad del mismo cuando el gato hidráulico sea extendido. Un gato hidráulico usa un fluido, el cual es incomprensible, que es impulsado a un cilindro mediante el émbolo de una bomba. El aceite es usado debido a su capacidad de auto-lubricarse y a su estabilidad. Cuando el émbolo va hacia atrás, arrastra aceite fuera de la reserve a través de una válvula para ser introducido a la cámara de la bomba. Cuando el émbolo va hacia adelante, empuja el aceite mediante una descarga de la válvula hacia el cilindro. La válvula de succión se encuentra al lado de cámara de la bomba y se abre con cada movimiento del émbolo. La válvula de descarga está fuera de la cámara y se abre cuando el aceite es enviado al cilindro. En este punto, la válvula de succión es impulsada y la presión del aceite crece en el cilindro.

Tipos de gatos hidráulicos

• El gato de botella, en el que el émbolo se encuentra en posición vertical y ofrece soporte directo a la plataforma que tiene contacto directo con el objeto a levantar. Con una sola acción del émbolo, la carga a levantar es considerablemente menor en doble proporción al colapso del gato hidráulico, convirtiéndolo en una herramienta rentable para la mayoría de vehículos con peso promedio. Para levantar estructuras como casas, la interconexión hidráulica de múltiples gatos de botella a través de sus válvulas deshabilita la distribución de fuerzas mientras deshabilita el peso neto de la carga.
• El gato de piso tiene el émbolo en posición horizontal, el cual se impulsa al término de una manivela, con un largo brazo que lo prove de movimientos verticals para la plataforma de levantamiento, manteniéndola horizontalmente. Los gatos de piso usualmente incluyen ruedas, permitiendo la compensación del arco formado por la plataforma de levantamiento. Este mecanismo provee una tasa de colapso mínima y fácilmente maniobrable debajo de un vehículo pues permite una considerable extensión del gato hidráulico.

Historia del gato hidráulico

Richard Dudgeon, Inc. fue fundada en la ciudad de Nueva York como una tienda de máquinas. En 1851, al fundador e inventor Richard Dudgeon se le concedió una patente para una prensa portable hidráulica, ahora conocida como gato hidráulico, una herramienta que probó ser vastamente superior a los gatos de tornillos usados en ese entonces. In 1855, Richard Dudgeon sorprendió a los neoyorkinos al manejar desde su casa a su lugar de trabajo en un innovador transporte de vapor. El sonido y vibración generada por su máquina “Rojo diablo” aterrorizó a la ciudad, tanto que las autoridades lo limitaron a utilizarlo únicamente en una sola calle. Aunque el inventor afirmó que su máquina podría transportar hasta 10 personas en 14 mph, su creación estaba muy adelantada a su tiempo por lo que fracasó debido a su falta de popularidad. Otras invenciones atribuidas a Dudgeon incluyen: expansores de tubos de calderas de rodillos, otros tipos de gatos hidráulicos, filtros de gatos hidráulicos, equipo de levantamiento de ferrocarriles, entre otros.

Fundamentos científicos del funcionamiento del gato hidráulico

Muchos avances tecnológicos como el gato hidráulico o bien los frenos de los automóviles se rigen mediante el principio de Pascal, nombrado gracias a Blaise Pascal, quien vivió en el siglo diecisiete. Básicamente este principio establece que la presión en un contenedor cerrado es la misma en todos sus puntos. La presión es descrita en términos matemáticos como fuerza dividida entre área. Entonces, al tener dos cilindros conectados como se dijo anteriormente, uno más pequeño y corto que el otro, al aplicar una pequeña fuerza al cilindro menor, esto resultará en una presión dada. Mediante el principio de Pascal, se dicen entonces que dicha presión sería la misma en el cilindro más grande, pero al tener éste más área, la fuerza emitida por el segundo cilindro será mayor. Es posible representar esto mediante la siguiente fórmula P = F/A, a F = PA. La presión se mantiene igual en el segundo cilindro pero al aumentar el área, aumenta la fuerza también. Mientras mayor sea la diferencia de áreas de los cilindros, mayor será el potencial de fuerza en el cilindro más grande.