Introducción

A través de este blog hablaremos acerca del funcionamiento de poleas, instrumento de trabajo en distintas industrias, resaltar las ventajas que se pueden presentar al implementar estos elementos, y muchas más formas de utilización.

Historia

El concepto de polea se aprovecha a diario por una gran parte de la población mundial, aun sin saberlo, dado que constituye una de las partes esenciales del ascensor. De hecho, sus orígenes se remontan a varios siglos antes de Cristo, aunque su forma y la comodidad con la que se operaban los primeros ascensores ciertamente diferían mucho con respecto a la actualidad.

En el antiguo Egipto, por ejemplo, existían varios sistemas basados en el uso de sogas y rampas para trasladar los pesados y voluminosos ladrillos de piedra que se utilizaban para construir las pirámides. Métodos similares ayudaban a mantener los regadíos, llevando el agua desde el Nilo hasta los canales. Resulta fascinante tomar en cuenta que ambas creaciones tuvieron lugar más de un milenio y medio antes de Cristo.

Más tarde, a menos de tres siglos del año cero, Arquímedes diseñó y fabricó un prototipo que se accionaba mediante poleas y cuerdas. Cabe mencionar que dada la ausencia de la automatización, siempre era necesario que una persona, fuera el usuario o un sirviente, se tomara el desgastante trabajo de operar el elevador, haciendo uso de su propia fuerza física. Tomando esto en cuenta, no es extraño que un invento tan antiguo se tomara tantos siglos para volverse inmensamente popular.

Lamentablemente, y como es costumbre del ser humano, no pasó mucho tiempo antes de que utilizara la involuntaria ayuda de los animales. Por otro lado, existieron sistemas hidráulicos que se valían de norias para accionar los ascensores y montacargas.

Que es una polea

Es una polea forma parte de las denominadas máquinas simples. Está formada por una rueda móvil alrededor de un eje, que presenta un canal en su circunferencia. Por esa garganta atraviesa una cuerda, en cuyos extremos accionan la resistencia y la potencia.

La polea, de este modo, permite transmitir una fuerza y ayuda a movilizar un peso.  Un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. 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 actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.

Las poleas también pueden actuar de modo independiente (polea simple) o en conjunto con otras poleas (polea combinada o polea compuesta). El diseño más frecuente de la polea compuesta se conoce como polipasto: en este caso, las poleas se reparten en dos conjuntos (uno móvil y el otro fijo) y en cada conjunto se instala una cantidad arbitraria de poleas. De acuerdo a este mecanismo, al grupo móvil se le une la carga.

Partes de una polea

La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial, ya que se adaptará a la forma de la correa que alberga.

El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán provista de nervios y/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo con la llanta.

El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje. En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas, ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de funcionamiento son excelentes.

Los elementos de una polea son la rueda (también conocida simplemente como polea) con una circunferencia en la que aparece el canal (que puede denominarse como garganta); las armas (la armadura que rodea a la polea y que tiene un gancho en su extremo); y el eje (que puede ser solidario a la rueda o estar unido a las armas).

Tipos de poleas

Polea simple fija

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.

                    

Polea móvil.

Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga.

La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.

Polea compuesta

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 agrupan en grupos de poleas fijas y móviles: destacan los polipastos:

Polipastos o aparejos

Aparejos: esta clase de sistema se caracteriza por contar con múltiples poleas, que se suelen discriminar en dos grupos: el de las fijas y el de las móviles. El objeto que se quiera levantar siempre es enlazado con una de las poleas fijas. La cantidad de poleas que se utilice es arbitraria. Esto dependerá del objeto que se quiera levantar, del espacio en el que se lleve adelante la maniobra y la dirección en la que se quiera trasladar al objeto en cuestión. Gracias al número de poleas que se utilizan, este tipo de maquinaria, también conocido bajo el nombre de polipastos, permite una gran ventaja mecánica gracias al ahorro de fuerza que permiten. El ahorro de fuerza es siempre proporcional al número de poleas que se coloquen, por lo que a mayor número, menos fuerza se deberá ejercer. Además de esto, gracias a las poleas móviles, se puede modificar el sentido en el que se debería trasladar el objeto si no se contara con la máquina.

Poleas con correa.

El sistema de poleas con correa más simple consiste en dos poleas situadas a cierta distancia, que giran a la vez por el efecto de rozamiento de una correa con ambas poleas. Estas correas pueden ser de cintas de cuero, flexibles y resistentes .Este es un sistema de transmisión circular puesto que ambas poleas poseen movimiento circular. En  base a esto distinguimos claramente los siguientes elementos:

·         la polea matriz.

·         polea conducida

·         la correa de transmisión

          

Aplicaciones

La polea se emplea principalmente para transmitir movimientos o para elevar cargas. La forma que adoptan las acanaladuras de las ruedas cambia en función del tipo de objeto que vaya a pasar por ellas. Por este motivo, pueden ser de sección semicircular, para el paso de los cables o las cuerdas; trapezoidal, en el caso de correas con esta forma; y alveolada, para el paso de cadenas. Como ejemplo, en el precursor del ascensor, las cuerdas de elevación pasaban a través de una polea. 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.

Ejemplos

Pozos Ascensores

 Maquinas para ejercicio

Poleas para construcción

Sistemas de teatro

Donde las podemos encontrar

- Lavadora

- Taladro de columna

- Máquina de coser

- Ascensor

- Máquinas para realizar ejercicios

- Teleférico

Materiales

Se utilizan materiales metálicos, Polímeros y Compuestos. El material estándar es el aluminio, pero también están disponibles otros materiales por encargo, como acero inoxidable, plástico y UHMW. Tiene a su disposición diversos diseños, como barras dentadas, poleas sin flancos, con un flanco o con doble flanco, con o sin cubo, y con acabados mecanizados especiales para chavetas y mecanismos de sujeción.

Mantenimiento de Prevención de poleas

La seguridad primero

Antes de comenzar algún trabajo en poleas de fuerza, asegúrese que la llave de control esté en posición OFF o bien apagada. Siga las instrucciones de seguridad.

1. Reemplazo de tensión de la correa.

Después de cambiar la polea de mando, la polea atusadora y mueva las poleas uniéndolas para facilitar la remoción de la vieja correa, y colocar las correas nuevas sin daño.

2. Elementos de inspección de polea.

Es un buen momento de hacer el servicio, de remover alguna suciedad y herrumbre y lubricar lo necesario para que al tensionar la nueva correa trabaje silenciosa y fácilmente. Ahora también tiene una excelente oportunidad de verificar y reemplazar piezas de la maquinaria dañada o fallada así como soportes gastados y ejes/barras torcidas. Este procedimiento no solo reduce la probabilidad de futuros problemas mecánicos, sino que garantiza el máximo servicio para la nueva correa que vaya a instalar. La polea debe ser cuidadosamente limpiada de todo herrumbre y elemento extraño. Este trabajo puede hacerse con un cepillo de alambre y luego con un paño.

3. Inspección de poleas.

La condición de la polea y su alineamiento son vitales para la performance y vida útil de las correas en V. Las nuevas correas nunca deben ser instaladas sin el cuidado y una inspección correcta de las poleas. Se debe prestar particular atención en estas condiciones:

A) Paredes laterales de las acanaladuras gastadas.

B) Poleas brillantes/lustrosas en la base del acanalado.

C) Poleas que se balancean.

D) Poleas dañadas.

 

                               

   

Ventajas

Las ventajas de las poleas son que te facilitan para realizar la fuerza o aplicar una fuerza, y las desventajas son que necesitan de la fuerza humana, que no son automáticas. Y consisten en que se forman con un disco provisto de un canal por donde se hace pasar una cuerda que sostiene una carga, hay dos tipos de poleas, las fijas y las móviles. Las poleas son un ejemplo de máquinas simples, que se aplica menos fuerza y se puede mover menos carga que sin ellas, las maquinas simples permiten realizar menos trabajo en menos tiempo. La palanca, el plano inclinado y la polea son conocidas como maquinas simples.