Gato (dispositivo)

Gato utilizado en Nascar.

El gato es una máquina empleada para la elevación de cargas mediante el accionamiento manual de una manivela o una palanca, o bien mediante un sistema de accionamiento asistido por un motor eléctrico o por un compresor de aire.

Se diferencian dos tipos, según su principio de funcionamiento:

  • Gatos mecánicos: normalmente se valen de un sistema multiplicador basado en una pieza roscada y en un husillo.
  • Gatos hidráulicos: basados en el principio de Pascal, aprovechan el efecto del reparto uniforme de la presión a través de un fluido entre dos émbolos de distinta sección.

La formas más comunes son las de gato de coche, y la de gato de suelo o de taller, que elevan los vehículos de manera que se pueda realizar su mantenimiento, aunque también existen otros tipos de gatos especiales que tienen múltiples aplicaciones en la construcción o la industria.

Estos dispositivos se clasifican generalmente por su capacidad máxima de elevación (por ejemplo 1,5 toneladas o 3 toneladas), y para algunas aplicaciones también es importante fijar la máxima distancia a la que pueden desplazar la carga.

Gatos mecánicos

Gato de tijera plegado y desplegado
Husillo, mecanismo simple en el que se basan los gatos de tijera

Los gatos mecánicos se utilizan preferentemente para cargas relativamente pequeñas, y es habitual que estén diseñados para accionarse manualmente o mediante pequeños motores (como en el caso de los gatos que se incluyen en los automóviles para sustituir una rueda en caso de avería).

Sus principales ventajas son su simplicidad de construcción, sus mínimos requerimientos de mantenimiento, y su reducido precio. Por el contrario, sus principales inconvenientes son su lentitud de accionamiento (y también de repliegue) y su limitada capacidad de carga.

Esto los hace adecuados para aplicaciones de uso ocasional (como el caso ya citado de los gatos que portan la inmensa mayoría de los automóviles para la sustitución de una rueda averiada), en los que prima la simplicidad y la ligereza, aun a costa de un accionamiento lento y en ocasiones engorroso. Así mismo, en procesos de edificación sencillos (como la sujeción de encofrados o cimbras), se utilizan mecanismos de izado muy sencillos, que son meramente sistemas de vástagos roscados, que se accionan manualmente con barras metálicas que se utilizan como palancas.

Principio de funcionamiento

Los sistemas habituales utilizados en los gatos están basados en máquinas simples (como son las palancas, los engranajes o los tornos), que utilizan el principio de la equivalencia del momento de fuerzas (una fuerza manual pequeña con un gran brazo de palanca ; es capaz de equilibrar una fuerza mayor como el peso de un vehículo, pero que dispone de un brazo de acción muy corto ):


de donde se deduce que:


siendo el cociente el coeficiente de multiplicación mecánica que proporciona el gato.

En términos de energía, una fuerza pequeña aplicada a lo largo de una gran distancia, es capaz de desplazar una gran masa a una distancia pequeña. En un gato de tijera, este coeficiente (despreciando las fuerzas de rozamiento y el efecto del cambio de geometría del cuadrángulo, que hará que vaya variando la relación entre el desplazamiento horizontal del husillo y el vertical del punto de soporte; en este ejemplo se supone que se está accionando cuando las cuatro varillas del gato forman aproximadamente un cuadrado) depende de la longitud de la manivela con la que se acciona el gato, y del paso de la rosca que desplaza el husillo.

Ejemplo
En un gato de tijera normal, la manivela puede medir unos 20 cm, y el paso de la rosca del husillo, unos 0,2 cm. Esto significa que por cada vuelta completa a la manivela, la tijera se desplaza 0,4 cm (dos milímetros por cada una de las dos tuercas ensartadas en el husillo), y la mitad de distancia en el extremo superior. El coeficiente de multiplicación resultante en este caso será:

Esto significa que por cada kilopondio de fuerza aplicado en la manivela del gato, se pueden elevar 628 kg, de lo que se deduce que una persona capaz de ejercer una modesta fuerza de dos kilopondios, es capaz de izar más de 1200 kg.
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