La polea
Una polea es un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza, y cuando consta de dos o más poleas se denomina polipasto.
Consiste en una rueda que gira sobre un eje central con un canal en su perímetro exterior, por el que pasa una cuerda.
Se puede afirmar que la polea es el punto de apoyo de una cuerda que se arrolla sobre esta sin dar la vuelta entera, para transmitir una fuerza, actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
Partes de la polea
Está compuesta por tres partes:
La llanta: Es la zona exterior de la polea y su estructura es esencial, ya que se adapta a la forma de la correa.
El cuerpo: Las poleas están formadas por una pieza maciza circular o provistas de brazos que unen el cubo con la llanta.
El cubo: Es el agujero cilíndrico central que sirve para acoplar al eje.
Designación y tipos de poleas
Una polea está formada por la rueda, en cuya circunferencia (llanta) suele haber una acanaladura.
Ésta se denominada “garganta” o “cajera” cuya forma se ajusta a la de la cuerda, con el fin de guiarla.
Las “armas”, armadura en forma de U invertida que la rodea completamente y en cuyo extremo superior monta la polea.
Este eje puede ser fijo si está unido a las armas o móvil.
Cuando forma parte de un sistema de transmisión, la polea gira libremente sobre su eje.
La polea puede ser fija, como aquella cuya arma se suspende de un punto fijo; o móvil, en la que un extremo de la cuerda se suspende de un punto fijo y que durante su funcionamiento se desplaza verticalmente.
Las poleas pueden ser simples cuándo es una polea o compuesta cuando la forman varias poleas.
Las compuestas, llamadas polipastos, sirven para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
Historia
En la obra de Plutarco, “vidas paralelas” ( año 100 a. C. ), se relata cómo Arquímedes, en una carta al rey Hierón de Siracusa, afirmó que con una fuerza dada podía mover cualquier peso, incluso algo tan grande como la Tierra.
Asombrado el Rey, le pidió una demostración.
Acordaron mover un barco de la armada del rey, pues era muy difícil sacarlo de la dársena y llevarlo a dique seco, sin el esfuerzo de numerosos hombres.
Tras cargar las bodegas y el barco con muchos pasajeros; Arquímedes, a cierta distancia y tirando de una cuerda, a través de una polea, alzó de manera estable y sin gran esfuerzo, al gran barco, sacándolo del agua.
Se podría decir que Arquímedes fue el inventor de la polea, aunque quizás existiese desde mucho antes.
Polea compuesta
Existen sistemas múltiples de poleas que pueden elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo.
Estos sistemas de poleas se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles, destacando los polipastos.
Polipastos
El polipasto, es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, o cable que va pasando por las diversas gargantas de estas poleas.
Se utiliza para levantar o mover una carga, aplicando una fuerza mucho menor que el peso que hay que mover.
En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil.
Y en cada grupo se instala un número arbitrario de poleas, uniendo la carga al grupo móvil.
Utilidad
Se utilizan en talleres o en la industria pesada para elevar materiales muy pesados, y cargarlas o descargarlas de los camiones para su transporte.
Sujetos a un brazo giratorio, pueden ser móviles, guiados por rieles colocados en el techo de las naves industriales.
Se puede aumentar la capacidad de elevación aumentando el número de ramales de un polipasto.
Fórmula
En su fórmula interviene la fuerza que se debe poner para levantar la resistencia y el número de poleas móviles que intervienen en el levantamiento de la masa.
Su fórmula es:
FUERZA = ( RESISTENCIA / 2 x Número de poleas móvil ) x GRAVEDAD
Tipos de polipastos
Polipasto eléctrico de cable, con cuatro ramales.
-. Según su número de ramales:
Cuando una de las poleas no tiene más que una garganta, el polipasto se llama aparejo sencillo.
Los demás, son llamados de aparejo doble.
Y según el número de vueltas que la cuerda da en las poleas se le llaman de cuatro, seis, etc.
-. Según la forma de multiplicar la fuerza, se clasifican en:
Polipasto factorial, donde la fuerza desarrollada es proporcional a la cantidad de poleas móviles.
El polipasto potencial, el cual corresponde a 2 elevado al número de poleas.
Y polipasto diferencial, en el que depende de la diferencia de radios entre las dos poleas que lo forman.
-. Según los materiales del ramal, los polipastos pueden ser :
- De cuerda,
- de cable de acero
- o de cadena.
Y además pueden ser :
- Manuales,
- eléctricos,
- o de palanca.
Éste tipo de poleas se usa mucho, hoy en día, en la industria.
El uso de la polea en general está muy extendido.
Esta invención está muy presente en muchos de los productos que utilizamos todos los días, y es uno de los mejores inventos de la historia.