POLIPASTO
Utilidad
Debido a que es un mecanismo que tiene ganancia mecánica
(empleando pequeñas potencias se pueden vencer resistencias mayores), se emplea
para reducir el esfuerzo necesario para la elevación o el movimiento de cargas.
Se suele encontrar en máquinas como grúas, montacargas, ascensores...
Normalmente se encuentra formando parte de mecanismos más
complejos denominados polipastos.
Descripción
La polea móvil no es otra cosa que una polea de gancho
conectada a una cuerda que tiene uno de sus extremos anclados a un punto fijo y
el otro (extremo móvil) 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).
Polea móvil
Polea de cable con gancho
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.
Polea móvil comercial
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.
Trócola
de 4 poleas
Características
En ellas se distinguen los siguientes elementos tecnológicos
básicos:
Polea móvil
Resistencia (R). Es el peso de la carga que queremos elevar
o la fuerza que queremos vencer.
Tensión (T). Es la fuerza de reacción que aparece en el
punto fijo para evitar que la cuerda lo arranque. Tiene el mismo valor que la
potencia.
Potencia (P). Es la fuerza que tenemos que realizar para
vencer la resistencia. Esta fuerza es la única que nosotros tenemos que
aplicar, pues la tensión es soportada por el punto de anclaje de la cuerda.
Podemos ver que la polea móvil está colgando de dos tramos
de cuerda; además también vemos que la resistencia (R) tira hacia abajo,
mientras que la potencia (P) y la tensión (T) lo hacen hacia arriba, por tanto,
en este mecanismo la resistencia queda anulada o compensada con las fuerzas de
la potencia y la tensión, cumpliéndose que su suma vectorial es nula.
El funcionamiento de este sistema técnico se caracteriza
por:
Podemos elevar un objeto pesado (resistencia, R) ejerciendo
una fuerza (potencia, P) igual a la mitad del peso de la carga (P=R/2). La otra
mitad del peso (tensión) la soporta el otro extremo de la cuerda, que permanece
unido a un punto fijo (T=R/2).
La cuerda solamente soporta un esfuerzo de tracción
equivalente a la mitad de la carga (T=R/2). Por eso con este mecanismo se
pueden emplear cuerdas la mitad de resistentes que en el caso de emplear una
polea fija
La carga y la polea solamente se desplazan la mitad del
recorrido (L/2 metros) que realiza el extremo libre de la cuerda (L metros).
Desplazamiento en una polea móvil
El inconveniente de este montaje es que para elevar la carga
tenemos que hacer fuerza en sentido ascendente, lo que resulta especialmente
incómodo y poco efectivo. Para solucionarlo se recurre a su empleo bajo la
forma de polipasto (combinación de poleas fijas con móviles). Utilidad
Se emplea en la elevación o movimiento de cargas siempre que
queramos realizar un esfuerzo menor que el que tendríamos que hacer levantando
a pulso el objeto.
Descripción
Polipasto de dos poleas
Es una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por
una sola cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo.
Los elementos técnicos del sistema son los siguientes:
La polea fija tiene por misión modificar la dirección de la
fuerza (potencia) que ejercemos sobre la cuerda. El hecho de ejercer la
potencia en sentido descendente facilita la elevación de cargas, pues podemos
ayudarnos de nuestro propio peso.
La polea móvil tiene por misión proporcionar ganacia
mecánica al sistema. Por regla general, cada polea móvil nos proporciona una
ganacia igual a 2.
La cuerda (cable) transmite las fuerzas entre los diferentes
elementos. Su resistencia a la tracción ha de estar en función del valor de la
resistencia y de la ganacia mecánica del sistema, que a su vez depende del número
de poleas móviles y de su combinación con las fijas.
En este mecanismo la ganancia mecánica y el desplazamiento
de la carga van en función inversa: cuanto mayor sea la ganacia conseguida
menor será el desplazamiento.
Características
La ganancia de cada sistema depende de la combinación
realizada con las poleas fijas y móviles, por ejemplo, podremos obtener
ganancias 2, 3 ó 4 según empleemos una polea fija y una móvil, dos fijas y una
móvil o una fija y dos móviles respectivamente.
Polipasto de dos poleas
Polipasto de tres poleas
Polipasto de tres poleas
Este sistema tiene el inconveniente de que la distancia a la
que puede elevarse un objeto depende de la distancia entre poleas (normalmente
entre entre las dos primeras poleas, la fija y la primera móvil). Para
solucionarlo se recurre a mecanismos en los que varias poleas fijas y móviles
acoplados respectivamente en ejes comunes, son recorridos por la misma cuerda.
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