Elaboración De Un Gato Hidráulico

Elaboración de un gato hidráulico


RESUMEN

El presente es un informe de las actividades llevadas a cabo en la realización de un proyecto académico que consistió en la elaboración y caracterización de un gato hidráulico. Un gato hidráulico es una máquina que eleva cargas y basa su funcionamiento en el principio de Pascal. Después de construido, con dicho dispositivo se realizanobservaciones acerca del comportamiento al utilizar diferentes fluidos y se toman mediciones con el fin de determinar con estas la ventaja mecánica del sistema elaborado. Finalmente se analizan los resultados y se enuncian las conclusiones a las que se llega sobre el funcionamiento del sistema.

PALABRAS CLAVES: Ley de Pascal; Sistema hidráulico; Gato hidráulico; Presión.
ABSTRACT

This is a reportof the activities undertaken in the performance of an academic project that involved the development and characterization of a hydraulic jack. A hydraulic jack is a machine that lifts loads and operation is based on the principle of Pascal. After constructed, with said device behavioral observations made using different fluids and measurements are taken to determine the mechanical advantage withthese elaborate system. Finally we analyze the results and sets out the conclusions reached on the operation of the system.
1. Introducción
El presente es un informe de las actividades llevadas a cabo en la realización del proyecto final del laboratorio integrado de física. En dicho proyecto se realiza la construcción de un gato hidráulico: un sistema hidrostático con la habilidad de levantarcargas al accionar un émbolo dispuesto en el sistema.
Para elaborar un gato hidráulico o cualquier sistema hidráulico es necesario tener una correcta comprensión de los principios físicos en los que se basa su funcionamiento. Del gato hidráulico se puede ver que existe la amplificación de la magnitud de una fuerza para conseguir levantar hasta las cargas más pesadas. El principio físico queexplica cómo el gato hidráulico y muchas otras máquinas realizan funciones como ésta se denomina Ley de Pascal, la cual indica que toda presión aplicada a un fluido incompresible se transmite con la misma magnitud a todas las partes del fluido y en todas las direcciones.
El gato hidráulico elaborado se construyó a partir de tres jeringas pequeñas y una grande, las cuales se conectaron conmangueras, y una base construida con tablas de madera. Así, introduciendo diferentes fluidos se puede comprobar el funcionamiento de la Ley de Pascal y la ventaja mecánica del sistema elaborado.

2. Marco teórico
El principio de Pascal establece que una presión externa, aplicada a un fluido confinado dentro de un recipiente cerrado, se transmite íntegra por todo el fluido [1].Cuando el fluido tratadoes un líquido incompresible este cambio de presión se transmite de forma casi instantánea. Por su parte, en los gases se presenta el fenómeno de que con el cambio de presión generalmente se aprecia cambio de volumen y/o temperatura. Esto no significa que no se cumpla el principio de Pascal: este es válido una vez se haya restablecido el equilibrio[2].
Es debido al principio de Pascal quenumerosos sistemas permiten además de transmitir fuerzas de un lugar a otro éstas se puedan multiplicar.
La presión (P) es una magnitud física escalar definida como la fuerza perpendicular (F) actuando sobre una superficie (A). Es decir:
P = F/A (Ecuación 1)
El gato hidráulico es un dispositivo similar a una prensa hidráulica. En ambos casos hay un fluido contenido al interior de un recipiente conparedes indeformables y tienen dos cilindros de diferente área transversal ajustados por pistones móviles. Al ejercer presión sobre un pistón, de acuerdo al principio de Pascal, la presión se transmitirá con la misma intensidad sobre el otro pistón. Debido a que ambos pistones experimentan la misma presión, se cumple que:
P1 = P2 (Ecuación 2)
Así, de acuerdo a la Ecuación 1:
F1/A1 = F2/A2...