Ejemplo de Poleas

Una Polea es una rueda, maciza y acanalada en su borde, sujeta en un soporte estacionario, que con el apoyo de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal, se aprovecha como elemento de transmisión en máquinas y mecanismos para cambiar la dirección del movimiento o su velocidad y formando conjuntos, denominados aparejos o polipastos, para además reducir la magnitud de la fuerza requerida para mover el peso de un cuerpo.

La polea gira libremente sobre un eje, para el arrastre de los objetos pesados. La polea en sí, es uno de los casos especiales de la palanca, y es parte del conjunto llamado “máquinas simples”. La ventaja que proporciona en su ejecución es que facilita la aplicación de la fuerza. A partir de sus diferentes tipos, se consiguen diferentes combinaciones en función de la actividad a la que van a ser destinadas.

Las Poleas pueden ser de tres tipos principales según su diseño: Poleas Fijas, Poleas Móviles y Polipasto.

Además, según su uso, se pueden clasificar en Poleas de Cable o cuerda, con el propósito de cambiar la dirección de la Fuerza, y Poleas de Correa, que transmiten el movimiento entre los ejes.

Partes de la Polea

La Polea está constituida por tres partes principales, que son el Cuerpo, el Cubo y la Garganta o Canal.

El Cuerpo es el disco o rueda que le da forma, y se encarga de unir el cubo con la garganta. En algunos casos de poleas diferentes, están formados por radios o aspas para reducir peso y mejorar la ventilación de las máquinas en las que se instalan.

El Cubo es la parte central que comprende el agujero, permite incrementar el grosor de la polea para aumentar su estabilidad sobre el eje. Suele incluir un Chavetero, que facilita la unión de la polea con el eje o árbol, para que ambos vayan revolucionando al mismo ritmo.

La Garganta o canal es la parte que estará en contacto con la cuerda, y estará diseñada para conseguir el mayor agarre posible para transportar el peso con que se estará trabajando. La parte más profunda del Canal se llama Llanta. Puede ser diseñada en cuatro formas básicas diferentes, que son la Plana, la Semicircular, la Triangular y la Trapezoidal.

Tipos de polea:

Polea Fija

Este tipo de Polea cuelga de un punto fijo y aunque no disminuye la fuerza ejercida, facilita muchos trabajos. La polea fija sencillamente permite una mejor posición para tirar de la cuerda, ya que cambia la dirección y el sentido de las fuerzas. Por ejemplo, en un pozo de extracción de agua, se logra subir una cubeta llena, de forma más cómoda para las manos humanas.

Polea Móvil

En esta otra modalidad, la polea está adherida al objeto y puede moverse verticalmente a lo largo de la cuerda. De este modo, la fuerza se multiplica, porque la carga es sostenida por ambos segmentos de cuerda. Mientras más poleas móviles tenga un conjunto, menos esfuerzo se requerirá para levantar un peso. La fuerza motriz que se emplea para alzar una carga es la mitad que la resistencia, aunque para ello se tenga que tirar de la cuerda el doble de la distancia.

Polipasto

Un sistema de poleas móviles, el Polipasto, permite obtener lo que se denomina una Ventaja o Ganancia Mecánica. Este concepto se define matemáticamente como el cociente o división entre la Fuerza de Salida (representada por el Peso del objeto y la Resistencia de la cuerda) y la Fuerza de Entrada (que es la necesaria para Levantar el cuerpo y el Esfuerzo aplicado).

En un caso idealizado, el resultado es igual al número de segmentos de cuerda que sostienen la carga que se quiere mover (los que llegan a las poleas móviles), excluyendo en el que se aplica la fuerza de entrada, que no ofrece ninguna ventaja salvo cambiar la dirección del esfuerzo. El rozamiento reduce la ganancia mecánica real, y suele limitar el número total de poleas a cuatro.

Ejemplos de Poleas

Algunos ascensores hidráulicos aplican un sistema de cuerdas y poleas. La cabina de algunos de ellos cuelga de unos cables que pasan por unas poleas colocadas en la parte más alta del inmueble.

Los aparatos de aire lavado utilizan poleas fijas para comunicar el movimiento del motor al eje. El eje, al ser más grande, traducirá el movimiento del motor a términos más grandes y rápidos, para acarrear el aire hacia los ductos.

Los tendederos para ropa que se instalan en los patios de las casas tienen poleas para desplazar la ropa más fácilmente, y no tener que estar paseando de lado a lado para colocar la ropa húmeda en él.

En los pozos para extracción de agua, hay una cubeta amarrada a la cuerda de la polea. Sosteniendo la cuerda, se regula el descenso de la cubeta dirigido con la polea. Ya llena la cubeta con agua del fondo del pozo, se trae de vuelta, aplicando la fuerza a la cuerda.

En muchos restaurantes cuya infraestructura es de dos pisos, se usan poleas fijas muy sencillas para transportar las notas con órdenes o pedidos a través de una tubería que conecte ambos pisos para mantenerlos comunicados. También llega a utilizarse una más reforzada para transportar platillos y utensilios entre pisos.

En las grúas que cargan los barcos de depósitos industriales, hay poleas móviles que se ajustan a lo largo de una estructura lateral horizontal, para moderar la fuerza aplicada y además tener espacio para maniobrar con la carga.

En las obras de construcción, hay veces que se improvisan poleas fijas en diversos puntos estratégicos, para facilitar la subida de los materiales.

En las bicicletas, el mecanismo principal comunica el engrane de torsión con los de las velocidades. Así, se tendrá movimiento en la llanta trasera para comenzar el desplazamiento.

En los gimnasios, los dispositivos que sirven para ejercicios que impliquen un “jalar” y “liberar” están todos construidos con poleas en cuyo extremo hay pesas intercambiables para gente que quiere hacer variados niveles de esfuerzo.

En la industria automotriz, cuando un motor ya está ensamblado, es demasiado pesado para ser movido con fuerza humana. Se utilizan poleas móviles con un gancho especial para tener un transporte seguro hasta la coraza del automóvil en construcción.