Polea Polipasto

Es habitual en el día a día de los trabajos verticales que necesitemos desplazar una carga cuya masa sea demasiado pesada para poder moverla aplicando la fuerza de una sola persona. Para hacer frente a esta contingencia solemos recurrir a los polipastos.

Podemos definir un polipasto como una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una cuerda que tiene uno de sus extremos conectado a un punto fijo. La función principal de un polipasto no es otra que el desplazamiento de objetos demasiado pesados como para ser manipulados de forma exclusiva por la fuerza de una persona.

polea polipasto

Polea fija y polea movil

Cuando necesitamos desplazar o elevar una carga un poco pesada, no resulta práctico hacerlo mediante tracción directa de la cuerda, con lo que nos hará falta un punto de reenvío.

El reenvío con mosquetón es poco eficaz, por que perdemos un 50% del esfuerzo en el rozamiento, lo ideal es utilizar una polea.

En principio, una polea supone que hay que hacer la misma fuerza que el peso que se quiere subir. Decimos, por tanto, que no desmultiplica nada.

Arquímedes de Siracusa fue el inventor de las POLEAS COMPUESTAS, basada en el principio de la palanca, empleándola para mover un gran barco para sorpresa del escéptico Hierón.

El empeño del rey Hierón era la construcción de una gran flota e hizo construir la mayor nave de su época, la Syrakosa, que pesaba 4,200 toneladas y que en el momento de su botadura quedó encallada.

El monarca acudió a Arquímedes, quien para solucionar el problema inventó las POLEAS COMPUESTAS y un sistema de cuerdas que, junto con palancas apuntaladas en varios puntos de la quilla de la nave, lograron ponerla a flote, ante la fascinación de Hierón. En el mercado existen varios modelos, dependiendo el uso que le queramos dar.

poleas fija y movil

Polea móvil

  • La polea móvil 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 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).
  • Para su construcción en el 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 fija

La polea fija de cable es una polea simple, o una de gancho, cuyo eje no se desplaza cuando tiramos de la cuerda que la rodea. Para su construcción necesitamos, como mínimo, un soporte, un eje, una polea de cable y una cuerda. La polea de cable puede ser fija o de gancho.

Esta polea se emplea para tres utilidades básicas:

  • Transformar un movimiento lineal continuo en otro de igual tipo, pero de diferente dirección o sentido.
  • Reducir el rozamiento de las cuerdas en los cambios de dirección y
  • Obtener un movimiento giratorio a partir de uno lineal continuo.

Las dos primeras son consecuencia una de la otra y la tercera es muy poco empleada.

Poleas fisica

¿Como modificar la dirección de un movimiento lineal y reducir el rozamiento de la cuerda en los cambios de dirección?

Si queremos que el movimiento de la resistencia (el objeto que queremos mover; «efecto») se realice en dirección o sentido diferente al de la potencia (fuerza que nosotros realizamos para mover el objeto; «causa») es necesario que la cuerda que une ambas fuerzas (potencia y resistencia) presente cambios de dirección en su recorrido.

Esos cambios de dirección solamente pueden conseguirse haciendo que el cable roce contra algún objeto que lo sujete; pero en esos puntos de roce se pueden producir fricciónes muy elevadas que pueden llegar a deteriorar la cuerda y producir su rotura. Una forma de reducir este rozamiento consiste en colocar poleas fijas de cable en esos puntos.

Poleas ultraligeras

Están construidas únicamente por la rueda acanalada que posee un orificio central para introducir un mosquetón, que hará las funciones de eje y armadura (el mosquetón debe ser simétrico). Tiene un peso muy reducido de unos 10 g. aunque su carga útil no supera los 0,8 KN. Debido a su facilidad de transporte se utiliza principalmente como material de emergencia.

Poleas para uso normal

Resultan interesantes en izada de cargas ligeras y para todo tipo de maniobras auxiliares. Como ejemplo más destacado de este tipo de material tenemos la polea P02 de Petzl, con un peso aproximado de 55 g. y una carga útil de 2 KN.

Poleas para uso intensivo

Están especialmente diseñadas para maniobras de responsabilidad y para trabajar en combinación de bloqueadores mecánicos. Sirva como ejemplo la polea P05 de Petzl. Consta de una armadura de duraluminio en una sola pieza, de una rueda realizada en nailon o duraluminio y de un eje de acero. Tiene un peso aproximado de 90 g. y una carga útil de 3 KN.

Entre las poleas para uso intensivo podemos encontrar modelos con características particulares; la casa Petzl dispone de una polea doble, la Tandem P21, diseñada para la progresión en tirolinas o reenvíos.

Otros modelos resultan adecuados para el uso de operaciones de rescate, como el caso de la polea Rescue P50, que tiene una carga útil de 4 KN y un peso de unos 190 g.

Polifreno

Es el conjunto formado por una polea y un bloqueador. Se montan a partir de una polea, un bloqueador y dos mosquetones, uno simétrico para unir ambos elementos y otro para el anclaje.

También existe la posibilidad de adquirir elementos diseñados expresamente para este fin, como la Mini-traxion de Petzl, con una carga de rotura como polea bloqueador de 4 KN. y un peso de 164 g. También disponemos de la Pro-traxion, con una carga de rotura como polea simple de 22 KN. y un peso de 265 g.

Con la polea se consigue reducir el rozamiento y un cambio de sentido de la fuerza mientras que el bloqueador evita que la carga retroceda.

Con el polifreno la fuerza que se debe realizar para izar una carga es igual al peso de la misma. Se utilizan para realizar contrapesos, aseguraciones y como base para montar polipastos.

Algunos bloqueadores, también nos pueden servir para nuestros montajes aunque no son los más indicados, para este uso.

Polipastos

Es un sistema desmultiplicado de elevación-tracción realizado a base de combinar un número determinado de poleas móviles y fijas. En la mayoría de los casos utilizaremos conjuntos de polifrenos combinados, para desmultiplicar el peso de la carga y evitar su retroceso. (ver polipastos)

Se puede usar tanto para tensar tirolinas, como para subir pesos en verticales. Es una técnica muy utilizada en actividades de espeleosocorro.

Como funciona una polea

Con estos montajes, no desmultiplicamos el peso de la carga izada, simplemente cambiamos el sentido que tenemos que tráccionar.

El montaje de la foto de la derecha es un polifreno, la carga solo se desplaza hacia un sentido evitando su retorno.

Con estos sistemas conseguiremos dividir por 2 (teóricamente) el peso que tenemos que izar. El ejemplo es muy claro, un peso de 80 Kg, tendremos que realizar una fuerza de 40 Kg.

Este montaje, es uno de los más habituales, ya que con poco material dividimos el peso que tenemos que izar por 3 (teóricamente). El peso que tenemos que izar es de 80 Kg y la fuerza que tendremos que desarrollar será de 26,6 Kg.

En este caso utilizaremos una polea tandem, al colocarla de la siguiente manera dividiremos la fuerza por 4 (teóricamente). Si el peso es de 80 Kg, la fuerza que tenemos que ejercer será de 20 Kg.

Con este montaje dividiremos el peso por 5 (teóricamente). Si tenemos que elevar un peso de 80 Kg, tendremos que realizar una fuerza de 16 Kg.

Con este montaje dividiremos el peso que tenemos que izar por 9 (teóricamente). Si el peso es de 80 Kg, tendremos que realizar una fuerza de 8,8 Kg.

Sistema de poleas

Podemos realizar desmultiplicaciones de un 1/3, 1/4 y de hasta 1/9. El problema es que aumentando la desmultiplicación disminuimos también la velocidad.

A mayor desmultiplicación, menor velocidad en el ascenso. También necesitaremos de excesiva cantidad de metros de cuerda.

Al intervenir varias poleas se aumenta el rozamiento, lo que lo hace levemente menos eficaz.

Por esa razón los porcentajes son teóricos, aunque se acerquen a la realidad.

Como hemos comentado antes el ejemplo de un tercio es el mas real de todos, siendo un 40% en vez de un 33% la fuerza que tenemos que desarrollar.

Para realizar algunos montajes es recomendable utilizar poleas que ofrezcan poca fricción como la P50 de Petzl.

Sistema de poleas para cargar objetos muy pesados

Levantar objetos pesados ​​puede ser frustrante e incluso peligroso. Los esguinces, distensiones y desgarros – incluyendo el levantamiento de las lesiones – representan casi la mitad de las lesiones reportables anuales en el lugar de trabajo.

Los objetos pesados ​​pueden ser levantados de manera segura y rentable con sistemas de poleas. Gatos de elevación, plataformas elevadoras, montacargas motorizados, grúas y otros equipos de elevación especializado puede ser costoso.

Calcular la ventaja mecánica y velocidad son factores necesarios para elevar cargas.

  • La ventaja mecánica aumenta para cada polea que se añade.
  • La adición de dos poleas duplica la ventaja mecanica.
  • El factor de velocidad disminuye en la misma cantidad.
  • Si necesita levantar 1.000 kilos y usted tiene un esfuerzo máximo disponible de 100 kilos; tendrá que usar 10 poleas para levantar la carga.
  • También tendrá que mover 10 metros de cuerda por cada metro para elevar cargas.
  • Necesitará 100 metros de cuerda para levantar 10 metros con un factor de velocidad de 10 como un ejemplo.

¿Qué es una polea y un polipasto?

¿Qué es un sistema de poleas?

Un sistema de poleas resulta de la combinación de varias poleas. La polea constituye uno de los seis tipos de máquinas simples. Tres conceptos muy importantes relacionados con las máquinas simples son los de ventaja mecánica (VM), ventaja de velocidad (VV) y eficiencia (e).

¿Cuáles son las poleas compuestas?

Las poleas compuestas son aquellas donde se usan más de dos poleas en el sistema, y puede ser una fija y una móvil, o dos fijas y una móvil etc. Para cambiar la dirección del esfuerzo, a la polea móvil se agrega una polea fija, proporcionando una ventaja mecánica.

¿Qué es una polea y un polipasto?

El polipasto o aparejo es un sistema de poleas móviles, unidas con una o varias poleas fijas. En el caso ideal la ganancia o ventaja mecánica es igual al número de segmentos de cuerda que sostienen la carga que se quiere mover, excluido el segmento sobre el que se aplica la fuerza de entrada.

¿Qué es un aparejo y para qué sirve?

Un aparejo potencial consta básicamente de una polea fija anclada a un punto resistente que se encuentre a mayor altura que el elemento que se desea mover, y una o varias poleas móviles.

¿Qué es un tecle?

Los tecles son equipos de izaje, también llamados equipos de levante, que agilizan en gran medida las actividades de un almacén o fábrica. Además, son perfectos para labores de montaje.

¿Qué es un winche?

Un cabrestante (o winche) es un dispositivo mecánico, impulsado por un motor eléctrico, destinado a levantar y desplazar grandes cargas.

¿Qué es un torno o cabrestante?

El torno es un tipo de máquina simple habitualmente utilizada para mover verticalmente grandes pesos. Al hacer rotar el cilindro sobre el eje mediante una manivela, se enrolla la cuerda a la que se ha atado el peso, haciéndolo subir.
El torno y el cabrestante son la misma máquina desde el punto de vista físico.

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