¿Qué es una polea?
La polea es considerada como un mecanismo de los más simples que se utilizan para transmitir una fuerza a través de una cuerda para poder levantar un objeto que esta colocado en un punto diferente a de la aplicación de la fuerza, también para transmitirla de un eje hacia otro.
A este tipo de dispositivos que son sencillos y son capaces de cambiar la dirección de la fuerza se les conoce como máquinas simples.
Partes de una polea
Estos mecanismos son bastante simples ya que cuentan con pocas partes, pero cada una cumple con un trabajo indispensable para el funcionamiento. Sus partes son:
- Cuerpo: Tiene forma de disco, ya sea totalmente solido, o con algunas ventilas que son utilizadas para el flujo de aire y para disminuir el peso de la polea.
- Cubo: Es la parte central del disco, contiene un agujero en el cual se coloca un eje para mantener fija la polea.
- Garganta o canal: Es una pequeño ranura o acanaladura que se utiliza para alojar la banda o la cuerda.
- Estructura: Es la parte en donde se coloca el cuerpo, se utiliza para fijar la polea en alguna estructura, pared o techo. Por lo regular tienen un gancho para una fijación fácil.
- Elemento de transmisión de fuerza: Por lo regular se utilizan cuerdas, bandas o cadenas.
- Cuerpo: Tiene forma de disco, ya sea totalmente solido, o con algunas ventilas que son utilizadas para el flujo de aire y para disminuir el peso de la polea.
- Cubo: Es la parte central del disco, contiene un agujero en el cual se coloca un eje para mantener fija la polea.
- Garganta o canal: Es una pequeño ranura o acanaladura que se utiliza para alojar la banda o la cuerda.
- Estructura: Es la parte en donde se coloca el cuerpo, se utiliza para fijar la polea en alguna estructura, pared o techo. Por lo regular tienen un gancho para una fijación fácil.
- Elemento de transmisión de fuerza: Por lo regular se utilizan cuerdas, bandas o cadenas.
¿Cómo funciona una polea?
El funcionamiento de una polea es bastante sencillo ya que se tiene que poner una cuerda que rodee la ranura del disco, posteriormente se acopla la carga u objeto a levantar en un extremo y como paso final se toma el otro extremo y ejerce una fuerza hacia abajo para poder levantar.
Tipos de poleas
Existen diferentes tipos de clasificarlas, ya sea por su forma de uso, por la forma de sus ranuras o por su forma física.
Por su forma de uso
Existen diversas formas de utilizar las poleas, ya sea en conjunto o individualmente y dependiendo de cada forma existe una clasificación como simples, móviles o polipastos.
Poleas Simples
Esta es la forma más sencilla de emplearlas, ya que consta de utilizar solo una polea fija, esta no tiene ganancia mecánica, es decir si un objeto ejerce 50 Newtons de fuerza hacia el suelo por la fuerza de gravedad y su masa, se requieren los mismos 50 Newtons para levantarlo.
Poleas Móviles
En esta forma se pueden utilizar una sola polea móvil o dos poleas una de ellas fija y la otra es móvil, estas tienen la capacidad de desplazarse hacia arriba o hacia abajo según el momento en el que se encuentre la carga. La fuerza necesaria para levantar un objeto es menor al que se genera por la gravedad, ya que para poder levantar un objeto se necesita la mitad de la fuerza que ejerce este sobre el suelo, existe una pequeña desventaja y esta es que la distancia que tiene que recorrer la cuerda es el doble de la altura deseada.
Polipastos
Los polipastos son la combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una sola cuerda, estos sistemas permiten levantar objetos que tienen grandes cargas ya que con cada polea que se acople se disminuye la fuerza necesaria para levantarlo. Dentro de los polipastos podemos encontrar dos diferentes:
- Aparejo potencial:Esta compuesto por una polea fija y 2 o mas poleas móviles, aun que este tipo es muy útil tiene una desventaja y esta es que la altura máxima de levantamiento esta dada por la distancia de las dos primeras poleas (la fija y primer móvil). (figura de arriba)
- Aparejo factorial: Cuenta con un numero par de poleas, la mitad son fijas y la otra mitad son móviles, la fuerza que se tiene que emplear depende de cuantas poleas móviles se coloquen.(figura de abajo)
Por la forma de sus ranura
Esta clasificación es bastante sencilla, ya que están pensadas para dos diferentes objetos de transmisión, para cuerdas y para bandas.
- Para cuerdas: Solo exite un tipo de ranura y es semicircular
- Para bandas: Encontramos tres tipos diferentes de ranuras las estriadas, planas y trapezoides. Cada una de estas pensada para acoplarse correctamente a las diferentes formas de las bandas que se utilizan.
Tipos de poleas por su forma física
Escalonada
Este tipo de poleas se colocan principalmente para transmisiones de máquinas para poder variar la velocidad debido a la diferencia de diámetros.
Doble, Triple y Cuádruple
Básicamente son algunas poleas colocadas en paralelo sobre la misma estructura, podemos encontrar desde dos, tres y hasta cuatro poleas colocadas simultáneamente. Estas se utilizan regularmente para hacer un arreglo de un polipasto de una manera más sencilla.
Auto bloqueante
Este tipo de polea solo se puede utilizar para subir las cargas ya que una vez que se jala la cuerda es imposible regresarla o bajarla ya que tiene un mecanismo que bloquea esa parte de la polea.
Múltiples ranuras
Por lo regular se utilizan para grandes cargas en sistemas de transmisión, dentro de este tipo podemos encontrar poleas con dos o tres ranuras y esto se debe a que se distribuye la carga entre el numero de ranuras. Por ejemplo en un sistema donde se necesite una gran fuerza para mover, si solo tenemos una banda colocada esta se patina por que no es capaz de aguantar la carga.
Dentada
Este tipo de polea esta diseñada para ser utilizada en sistemas de transmisión en donde no puede existir ningún deslizamiento de la correa, también son utilizadas cuando dos ejes están separados a tal distancia que no es posible colocar tanto económicamente, como técnicamente una transmisión con engranajes.
Excéntrica
Este tipo de poleas son para aplicaciones más concretas y personalizadas ya que dependiendo de la posición en la que se encuentre esta polea se necesitara aplicar una mayor o menor fuerza que la resistencia que ejerce el objeto.
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