LA POLEA

HISTORIA DE LA POLEA:

Una polea, es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Además, formando conjuntos —aparejos opolipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.

Según 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.

La historia de los ascensores se inició con la invención de la polea  por parte del matemático Arquímedes, en el siglo III a.C. Esta máquina simple se puede disponer de muy distintas formas (simple fija, simple móvil, polipasto), transmitiendo las fuerzas involucradas de una forma diferente. Los primeros ascensores utilizaban sistemas de poleas para elevar mercancías, de ahí el nombre de montacargas. Existen dos tipos de ascensores: los hidráulicos u oleodinámicos; y los eléctricos (más habituales), que utilizan el sistema de polea de tracción con contrapeso para minimizar el esfuerzo del motor.

PARTES DE LA POLEA:

Polea: Cuerpo: Une el cubo con la garganta.

Cubo: Centro de la polea.

Garganta: También llamada canal, entra en contacto con la cuerda, ya que al momento de tirar de ésta última, la polea gira para subir o levantar lo que se requiera.

En toda polea se distinguen tres partes: cuerpo, cubo y garganta.

*El cuerpo es el elemento que une el cubo con la garganta. En algunos tipos de poleas está formado por radios o aspas para reducir peso y facilitar la ventilación de las máquinas en las que se instalan.

*El cubo es la parte central que comprende el agujero, permite aumentar 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 giren solidarios).

*La garganta (o canal ) es la parte que entra en contacto con la cuerda o la correa y está especialmente diseñada para conseguir el mayor agarre posible. La parte más profunda recibe el nombre de llanta. Puede adoptar distintas formas (plana, semicircular, triangular...) pero la más empleada hoy día es la trapezoidal.

POLEA SIMPLE FIJA:

La manera mas sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.

Una polea simple fija no produce una ventaja mecanica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habia requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea sin embargo, permite aplicar la fuerza en una direccion mas conveniente.

La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso. 

Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente. 

Este tipo de máquina cuelga de un punto fijo y aunque no disminuye la fuerza ejercida, que es igual a la resistencia, facilita muchos trabajos.

La polea fija simplemente 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 se consigue subir un cubo lleno de agua de forma más cómoda, tirando hacia abajo en vez de alzándolo.

POLEA MOVIL:

La polea movil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo y el otro (extremo movil) conectado a un mecanismo de tracción.

Estas poleas disponen de un sistema armadura-eje que les permite permanecer unidas a la carga y arrastrarla en su movimiento (al tirar de la cuerda la polea se mueve arrastrando la carga).

Para su construcción en el aula taller se necesitan, como mínimo, los operadores siguientes: polea, eje, armadura, gancho y cuerda. Su constitución es similar a la polea fija de gancho, diferenciándose solamente en su forma de funcionamiento.

La presentación comercial de estas poleas varía según la utilidad a la que vaya destinada. En algunas versiones se montan varias poleas sobre una misma armadura con la finalidad de aumentar el número de cuerdas y por tanto la ganancia mecánica del sistema. En otras se sustituye la armadura por una carcasa metálica que recoge a la polea en su interior, mejorando así la presentación estética y la seguridad en su manipulación.

               

POLEA COMPUESTA O POLIPASTO:

Existen sistemas con múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir, elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos de poleas fijas y móviles: destacan los polipastos.

El polipasto (del latín polyspaston, y éste del griego πολύσπαστον), es la configuración más común de polea compuesta.En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil. 

Un sistema de poleas compuesto utiliza una polea fija junto con una polea móvil. Usando una polea compuesta o una serie de poleas, el operador tiene la capacidad de usar el sistema para mover cargas mucho más grandes con un menor esfuerzo físico. El sistema de poleas múltiples puede multiplicar la fuerza y la potencia de arrastre del malacate, disminuyendo la tensión en el malacate y en el objeto que se está arrastrando. El sistema de poleas compuesto  puede encontrarse en muchos elevadores pesados o máquinas de izar aéreas.

En palabras simples, la reducción de peso de una carga dada se reduce por el número de poleas que se utilizan en un sistema de poleas compuesto. Sabiendo esto, un sistema que usa cuatro poleas para levantar un peso se sentirá como si el usuario estuviera levantando un cuarto del peso del objeto. Esta es la razón por la cual una grúa puede operar con un malacate y cable pequeños, ahorrando espacio valioso en la máquina así como permitiendo a la grúa ser físicamente más pequeña y ligera mientras que se mantiene funcional y capaz de levantar grandes cantidades de peso.