Una polea es una rueda con una ranura que gira
alrededor de un eje por la que se hace pasar una cuerda que permite vencer una
resistencia R de forma cómoda aplicando una fuerza F. De este modo podemos
elevar pesos hasta cierta altura. Es un sistema de transmisión lineal, pues el
movimiento de entrada y salida es lineal. Forma parte de las denominadas
máquinas simples.
La garganta suele tener forma semicircular en
las poleas que se utilizan con cuerdas mientras que, cuando se utilizan correas
(tiras de caucho elásticas), su forma suele ser trapezoidal, plana o estriada.
La polea
simple sirve para tres cosas:
- · Reducir el rozamiento de una cuerda en los cambios de dirección.
- Cambiar
la dirección en la que se aplica una fuerza. Entonces recibe el nombre de polea de cable. Ésta es especialmente útil para elevar cargas.
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- Para transmitir un movimiento giratorio de un eje a otro.
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La polea fija de cable se caracteriza
porque su eje se mantiene en una posición fija en el espacio evitando su
desplazamiento. Debido a que no tiene ganancia mecánica su única utilidad
práctica se centra en:
Reducir el rozamiento del cable en los cambios
de dirección (aumentando así su vida útil y reduciendo las pérdidas de energía
por rozamiento)
Cambiar la dirección de aplicación de una
fuerza.
En estas poleas se distinguen los
siguientes elementos tecnológicos básicos:
·
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 eje de la polea para evitar que la cuerda lo arranque. Tiene el
mismo valor que la suma vectorial de la potencia y la resistencia.
·
Potencia (P). Es la fuerza que tenemos que
realizar para vencer la resistencia. Esta fuerza coincide la que queremos
vencer.
Las poleas de cable soportan una
fuerza de reacción (Tensión, T) que se compensa con la suma vectorial de las
fuerzas de la Potencia (P) y la Resistencia (R).
El funcionamiento de este sistema técnico se
caracteriza por:
• Potencia y resistencia tienen la misma
intensidad (valor numérico), por lo que el mecanismo no tiene ganancia
mecánica.
• La cuerda soporta un esfuerzo de tracción
igual al de la carga (por lo que este mecanismo necesita emplear cuerdas el
doble de resistentes que las empleadas
para elevar la misma carga con una polea móvil).
• La potencia se desplaza la misma
distancia que la carga (pues está unida
directamente a ella a través de la cuerda),
pero en diferente dirección o
sentido.
Se encuentra en mecanismos para el
accionamiento de puertas automáticas, sistemas
de elevación de cristales de automóviles,
ascensores, poleas de elevación de cargas
polea móvil:
La polea
móvil es una polea de gancho conectada a una cuerda que tiene uno de sus
extremos anclado a un punto fijo y del otro se tira. Estas poleas giran sobre
su eje y además se desplazan arrastrando la carga consigo.
Es un conjunto
de dos poleas, una de las cuales es fija y la otra móvil. En una polea móvil la
fuerza F que debo hacer para vencer una resistencia R se reduce a la mitad. Por
ello, este tipo de poleas permite elevar más peso con menos esfuerzo.
F= R/2
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La polea
móvil permite que podemos levantar cargas haciendo menos fuerza. Por eso
decimos que la polea móvil es una máquina multiplicadora de fuerza. Es típico
encontrar poleas móviles en las grúas. Se montan varias poleas móviles sobre
una misma armadura.
La polea
móvil de cable es aquella que va unida a la carga
y se desplaza con ella.
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. La
polea móvil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una cuerda que
tiene un extremo anclado 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). 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 d 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).
Mucha informacion (organizada) pero mucha, aunque me agradaria que estubiera un poco mas resumida
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