Poleas 2
- 1. Análisis de poleas Poleas Una polea es una maquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Consiste en una rueda con un canal en su periferia, por el cual pasa una cuerda y que gira sobre un eje central. Además, formando conjuntos ,aparejos o polipastos sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso. Según la definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa»1 actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia. Que la compone EJE: El eje se define como la columna vertebral que tiene un sistema de poleas. Puede tratarse de un eje fijo que se encuentra encima de algo sólido o un eje libre que pueda girar fácilmente. El eje sirve como punto de pivote para dirigir la fuerza y debe ser redondo y liso para que los engranajes y ruedas puedan rotar de forma suave en la dirección a la que se hace la fuerza de tracción. RUEDA: La rueda en una polea tiene distintas funciones. Una rueda simple con ranuras alrededor de su circunferencia exterior se utiliza para poleas de cables simples, por otro lado, el engranaje con muchos dientes que tiene la posibilidad de girar encima de un eje de sistemas de poleas es complejo. De cualquier forma, la rueda debe tener la capacidad de girar de forma libre y sin complicaciones para que la fuerza aumenta con eficacia. Las ruedas pueden estar alojadas dentro de una carcasa de plástico, madera o metal y también pueden estar expuestas, las que se encuentran en el interior sirven para proteger al eje y a la rueda de los elementos. Hay ruedas que están hechas de un material sólido con rodamientos de bolas que se encuentran montados en el círculo interior para hacer más fácil el giro sobre el eje. CORREA: La correa puede ser una cadena, cuerda, manguera, goma larga y hasta una tela tejida que se usa en los sistemas de poleas. Los mecanismos principales de la correa de la polea se usan para transferir la fuerza de tracción de un tirón de corta distancia hacia el objeto directo a un tirón de mayor distancia en un ángulo distinto, produciendo un trabajo más sencillo de realizar. Las cuerdas y las cadenas fuertes son muy usadas en los sistemas de poleas que funcionan a mano, mientras que las cadenas de alta tensión y las correas especializadas son usadas en máquinas que se impulsan por poleas.
- 2. GANCHOS: El gancho es la última parte del sistema de una polea y se define como el mecanismo de conexión. Gracias a los ganchos, las poleas móviles pueden transportarse y las cargas se adjuntan a las poleas que funcionan en contra de la carga, tales como las máquinas y las grúas de poleas. Los conectores se usan para unir distintas poleas de manera que un solo bucle de la correa pueda crearse, juntando las poleas para formar un bloque de poleas. Con las conexiones de poleas y con un gancho fuerte, la carga puede transportarse de manera segura y sin preocupación de que las poleas lleguen a romperse. Tipos de polea POLEAS SIMPLE: Esta clase de poleas se utiliza para levantar una determinada carga. Cuenta con una única rueda, a través de la cual se pasa la soga. Las poleas simples direccionan de la manera más cómoda posible el peso de la carga. POLEAS FIJAS: Consiste en un sistema donde la polea se encuentra sujeta a la viga. De esta manera, su propósito consiste en direccionar de forma distinta la fuerza ejercida, permitiendo la adopción de una posición estratégica para tirar de la cuerda. Las poleas fijas no aportan ninguna ventaja mecánica. Es decir, la fuerza aplicada es igual a la que se tendría que haber empleado para elevar el objeto sin la utilización de la polea. POLEAS MOVILES: Esta clase de poleas son aquellas que están unidas a la carga y no a la viga, como el caso anterior. Se compone de dos poleas: la primera esta fija al soporte mientras que la segunda se encuentra adherida a la primera a través de una cuerda. Las poleas móviles permiten multiplicar la fuerza ejercida, debido a que el objeto es tolerado por las dos secciones de la soga. De esta manera, la fuerza aplicada se reduce a la mitad. Y la distancia a la que se debe tirar de la cuerda es del doble. POLEAS COMPUESTAS: Esta clase de poleas son aquellas que están unidas a la carga y no a la viga, como el caso anterior. Se compone de dos poleas: la primera esta fija al soporte mientras que la segunda se encuentra adherida a la primera a través de una cuerda. Las poleas móviles permiten multiplicar la fuerza ejercida, debido a que el objeto es tolerado por las dos secciones de la soga. De esta manera, la fuerza aplicada se reduce a la mitad. Y la distancia a la que se debe tirar de la cuerda es del doble. POLIPASTO O APAREJO: En este sistema las poleas están ubicadas en dos conjuntos, en el primero se encuentran las poleas fijas y en el segundo las móviles. El objeto o la carga se acopla al segundo grupo. Los polipastos cuentan con una gran diversidad de tamaños. Aquellos más diminutos son ejecutados a mano, mientras que los de mayor tamaño cuentan con un motor.
- 3. Historia La única nota histórica sobre su uso se debe a Plutarco, quien en su obra Vidas paralelas (c. 100 a. C.) relata que Arquímedes, en carta al rey Hierón de Siracusa, a quien le unía gran amistad, afirmó que con una fuerza dada podía mover cualquier peso e incluso se jactó de que si existiera otra Tierra, yendo a ella podría mover ésta. Hierón, asombrado, solicitó a Arquímedes que realizara una demostración. Acordaron que el objeto a mover fuera un barco de la armada del rey, ya que Hierón creía que este no podría sacarse de la dársena y llevarse a dique seco sin el empleo de un gran esfuerzo y numerosos hombres. Según relata Plutarco, tras cargar el barco con muchos pasajeros y con las bodegas repletas, Arquímedes se sentó a cierta distancia y tirando de la cuerda alzó sin gran esfuerzo el barco, sacándolo del agua tan derecho y estable como si aún permaneciera en el mar.