¿Qué es la polea?- Definición, Tipos, Usos y Ejemplos

¿Qué es una polea?

Una polea es una rueda que lleva una cuerda flexible, cordón, cable, cadena o correa en su borde. Las poleas se utilizan solas o en combinación para transmitir energía y movimiento. Se pueden utilizar una o más poleas de rotación independiente para obtener una ventaja mecánica, especialmente para levantar pesas.

Las poleas con llantas ranuradas se denominan poleas. En la transmisión por correa, las poleas se fijan a los ejes en sus ejes, y la potencia se transmite entre los ejes por medio de correas sin fin que corren sobre las poleas.

Los ejes sobre los que giran las poleas pueden fijarlos a marcos o bloques, y una combinación de poleas, bloques y cuerda u otro material flexible se conoce como bloque y aparejo. Se dice que el matemático griego Arquímedes (siglo III a.C.) utilizó poleas compuestas para arrastrar un barco a tierra firme.

Una polea es una rueda sobre un eje o eje que está diseñada para soportar el movimiento y el cambio de dirección de un cable o correa tensos o la transferencia de potencia entre el eje y el cable o correa. En el caso de una polea apoyada por un bastidor o carcasa que no transfiere potencia a un eje, sino que se utiliza para guiar el cable o ejercer una fuerza, la carcasa de soporte se llama bloque, y la polea se puede llamar polea.

¿cuáles son los usos de la polea?

El uso principal original de las poleas era facilitar el levantamiento de artículos pesados. Una polea es una máquina simple hecha con una rueda y una cuerda, cordón o cadena.

Las poleas se pueden encontrar en todas partes para facilitar las tareas. Además de levantar cosas, las poleas se pueden usar solas o con muchas poleas que trabajan juntas para transportar personas o cosas. También se pueden usar para proporcionar energía de un eje a otro.

Ejemplos de poleas en la vida cotidiana

Los ejemplos de poleas incluyen:

• Ascensores: Los ascensores funcionan a través de un potente sistema de poleas electrónicas. De hecho, los ascensores utilizan un sistema de varias poleas y contrapesos para proporcionar al sistema de elevación potencia y seguridad.
• Pozos: Los antiguos pozos de agua de estilo «pozo de los deseos» utilizan el sistema de polea simple para levantar el cubo fuera del pozo.
• Equipo de ejercicio. La mayoría de los equipos para ejercicios de levantamiento de pesas usan poleas para controlar el ángulo en el que se levantan las pesas, mientras mantienen las pesas en un lugar dedicado. Esto hace que el proceso de levantamiento de pesas sea más seguro y más efectivo para el usuario que las pesas libres, tal vez si se usan incorrectamente.
• Poleas de construcción. Las poleas de construcción son algunas de las poleas más básicas y comunes, buenas para ver el funcionamiento básico de esta simple máquina. Estas poleas consisten en una pista de rueda que se puede elevar a grandes alturas, equipada con cadenas o cuerda unida a ganchos.
• Sistemas de teatro. En los teatros, las cortinas y los sistemas de moscas funcionan utilizando un sistema de poleas múltiples. Estas poleas se encuentran en lo alto del escenario, donde el público no puede verlas, y se accionan desde un lado del escenario para subir y bajar cortinas y piezas de escenario durante una representación teatral.
• Sistema de elevación de carga. Un sistema de elevación de carga que permite que los artículos se eleven a pisos más altos es un sistema de poleas.
• Persianas en ventanas. Las persianas en las ventanas funcionan con un sistema de poleas para mover las persianas hacia arriba y hacia abajo. Usted tira del cable de las persianas y el sistema de poleas hace que las persianas se abran o cierren.
• Astas. Los astas de bandera usan poleas para ho la bandera hacia arriba o para derribarla. Se tira de la cuerda de la polea y la bandera corre hacia arriba o hacia abajo del asta.
• La grúa, la excavadora y las escaleras mecánicas utilizan sistemas de poleas para funcionar.
• Puertas de garaje, Veleros, Motor, escaleras extendidas, escaladores de rocas, todos usan un sistema de poleas para trabajar de manera más segura y efectiva.

todos Estos son ejemplos de poleas. Un sistema de cables facilita la elevación o el movimiento de objetos. Se requieren poleas para mover y levantar objetos muy pesados o grandes. El simple principio detrás de las poleas las convierte en una de las herramientas más efectivas que existen.

¿Cómo funciona una polea?

Una polea es una máquina simple que consta de una cuerda y una rueda ranurada. La cuerda encaja en la ranura de la rueda y tirando de la cuerda gira la rueda. Las poleas se usan comúnmente para levantar objetos, especialmente objetos pesados. El objeto levantado por un rodillo se llama carga.

Una polea con rueda le permite invertir la dirección de su fuerza de elevación tirando hacia abajo de una cuerda (en bucle sobre la rueda) y levantando su peso. Con una polea de dos ruedas, reduce la fuerza que usa para levantar el mismo peso. Levantas el peso a la mitad de tu fuerza.

Cuantas más ruedas tenga, y cuantas más veces haga un bucle de la cuerda alrededor de ellas, más podrá levantar.

Una polea es solo un grupo de una o más ruedas sobre las que se enrolla una cuerda (o una cadena resistente para objetos más pesados). Los científicos llaman a estas» máquinas simples » porque permiten a los humanos multiplicar las fuerzas que nos permiten levantar un peso pesado. El uso de un rodillo multiplica en gran medida la fuerza de su esfuerzo físico.

Una polea con rueda le permite invertir la dirección de su fuerza de elevación tirando hacia abajo de una cuerda (en bucle sobre la rueda) y levantando su peso.

Con una polea de dos ruedas, reduce la fuerza que usa para levantar el mismo peso. Levantas el peso a la mitad de tu fuerza. Esto se conoce como la Ventaja Mecánica (YO) y su polea de dos ruedas le da un YO de dos.

Cuanto mayor sea su Ventaja Mecánica, menos fuerza necesitará para levantar un peso.

Cuantas más ruedas pueda envolver su cuerda, más peso podrá levantar. Este tipo de sistema de poleas se conoce a menudo como un sistema de poleas y generalmente consiste en una cuerda enrollada alrededor de dos ejes varias veces.

A medida que tira de la cuerda, los ejes inferior y superior se unen lentamente, aumentando su capacidad para levantar el objeto.

Uso de materiales para poleas

Las poleas se pueden hacer de una variedad de materiales, incluidos hierro fundido, acero fundido o acero prensado, madera y papel. El material fundido debe tener buenas características de fricción y desgaste. La polea de acero prensado es más ligera que las poleas fundidas, pero en muchos casos, tienen menos fricción y pueden producir un desgaste excesivo.

Tipos de poleas

Hay tres tipos principales de poleas:

• Polea fija.
• Polea móvil.Polea compuesta
• .
• Polea cónica.
• Polea de bloqueo y aparejo.

Polea fija

La rueda y el eje de una polea fija permanecen en un solo lugar. Una polea fija cambia la dirección de la fuerza en una cuerda o correa que se mueve a lo largo de su circunferencia. Un buen ejemplo de una polea fija es un asta de bandera: Cuando se tira hacia abajo de la cuerda, la dirección de la fuerza es redirigida por la polea y se levanta la bandera.

Una polea fija es una polea con el tambor unido a una sola ubicación. Si bien la fuerza requerida para levantar o mover un objeto no es diferente de levantarlo a mano, la polea fija le permite cambiar la dirección de la fuerza requerida.

Por ejemplo, si está conectado a un cubo que extrae agua de un pozo, puede tirar de lado con un tirón firme para levantar el cubo con mayor comodidad que si estuviera tirando de un cubo de agua hacia arriba mano a mano verticalmente. El cubo de agua todavía se siente con el mismo peso, pero es más conveniente levantarlo.

Polea móvil

Una polea móvil tiene un eje en un bloque móvil. Una sola polea móvil está soportada por dos partes de la misma cuerda y tiene una ventaja mecánica de dos.

Una polea móvil es aquella en la que el tambor se mueve mientras usted mueve la carga. No hay cambio en la dirección de la fuerza que necesita aplicar, pero la carga «se sentirá» más ligera de lo que es. Si estuviera transportando una bala de heno pesada hasta el desván de un granero, por ejemplo, una polea móvil haría que la carga se sintiera mucho más ligera, aunque la dirección en la que está tirando sería la misma.

Polea compuesta

En un sistema de polea compuesta, hay tanto una polea móvil como una polea fija. Esto significa que no solo la carga «se siente» más ligera, sino que también puede cambiar la dirección de la fuerza.

Aunque este tipo de configuración permite mover cargas pesadas con mucha facilidad, la contrapartida es que se requiere mucho más movimiento para realizar el trabajo.

Polea cónica

Las poleas cónicas son otro sistema de poleas especializado que incorpora la mecánica básica de un sistema de poleas al tiempo que permite ajustes mecánicos. Las poleas cónicas son esencialmente poleas múltiples de circunferencia vertical decreciente una encima de la otra, formando una forma de cono.

Esta forma cónica permite al operador de la polea transferir la velocidad de los movimientos de las poleas, lo que requiere menos trabajo con una circunferencia más pequeña, pero también produce menos trabajo.

Las bicicletas de varias marchas funcionan esencialmente en el mismo sistema; Los ciclistas pueden cambiar fácilmente entre marchas más pequeñas que impulsan la bicicleta a una velocidad más lenta, y más marchas requieren más esfuerzo, pero mueven la bicicleta más distancias por revolución.

Polea de bloque y aparejo

Un bloque y aparejo son formas específicas de poleas compuestas que pueden reducir drásticamente la cantidad de trabajo requerido para mover un objeto pesado. Un sistema de poleas de bloque y aparejo consta de varios pulsos fijos y móviles dispuestos paralelos entre sí; una polea fija está alineada con poleas fijas y móviles con elementos móviles.

Cada par compuesto está asociado con el siguiente par, y cada conjunto reduce el trabajo total requerido. Este sistema de poleas se atribuye al popular inventor y matemático Arquímedes.

¿Qué es la polea de correa plana?

Las poleas de correa plana se utilizan en sistemas de transmisión accionados por correas planas, típicamente aplicaciones de alta velocidad y baja potencia en textiles, fabricación de papel y maquinaria de oficina, como impresoras de computadoras. También se puede utilizar una polea loca plana para la parte posterior de una correa trapezoidal convencional.

Cuando la correa plana de tal polea está descentrada y la polea gira, la correa se mueve rápidamente hasta el radio más grande en la parte superior de la corona y permanece allí. La corona es importante para mantener estable el «seguimiento» de la correa, evitando que la correa «se salga» del borde de la polea.

Las correas planas están diseñadas para la transmisión de potencia ligera y el transporte de alto rendimiento. Son los más adecuados para aplicaciones con poleas más pequeñas y grandes distancias centrales. Las correas planas pueden conectar poleas interiores y exteriores y pueden venir en construcción infinita y articulada.

Las correas planas también se utilizan para transportadores. En comparación con las correas plegadas de igual potencia, las correas planas son más delgadas en un 25% o más, lo que permite que las poleas de correa plana sean más pequeñas que las poleas de correa trapezoidal. Las correas planas también son menos costosas que las correas utilizadas en una polea de correa serpentina.

Un factor de seguridad es que en situaciones de sobre torque, la correa puede deslizarse, evitando daños al equipo que no sea la propia correa. Las correas planas requieren poleas planas y poleas locas planas. No requieren necesariamente poleas de correa plana ranurada. Las poleas de transmisión de correa plana aplican fuerza motriz a la correa.

Tipos de poleas de correa plana

A continuación se presentan los diversos tipos de poleas para correas planas:

• Poleas de hierro fundido,
• Poleas de acero,
• Poleas de madera,
• Poleas de papel, y
• Poleas rápidas y sueltas.

Poleas de hierro fundido

Las poleas generalmente están hechas de hierro fundido. El borde se coloca en la tela desde el jefe central o por brazos o radios. Los brazos pueden ser rectos o curvos y la sección transversal suele ser elíptica. Las poleas de hierro fundido generalmente se fabrican con llantas redondas.

Cuando una polea fundida se contrae en el molde, los brazos están en un estado de tensión y son muy propensos a romperse. Los brazos curvados ceden en lugar de romperse. Las armas están cerca del centro. Esta ligera convexidad se conoce como corona. La corona centra la correa en el borde de una polea mientras está en movimiento. La corona puede ser de 9 mm a 300 mm de ancho de la cara.

Las poleas de hierro fundido pueden ser de tipo sólido o dividido. Cuando es necesario montar una polea en un eje que ya lleva poleas, etc. o sus extremos están hinchados, las poleas divididas son fáciles de usar. Hay un espacio libre entre las caras y las dos partes se aprietan fácilmente en el eje mediante un perno. Una llave hundida se utiliza para motores pesados

Polea de acero

Las poleas de acero están hechas de láminas de acero y tienen una gran resistencia y durabilidad. Estas poleas son más livianas (alrededor de 40 a 60% menos) en comparación con las poleas de hierro de la misma capacidad y están diseñadas para funcionar a velocidades más altas. Presentan un coeficiente de fricción con un cinturón de cuero que es al menos igual al obtenido por una polea de hierro fundido.

La pulpa de acero generalmente se hace en dos partes que se atan juntas. La acción de sujeción del cubo mantiene la polea del eje; Por lo tanto, no se requiere ninguna llave, excepto en el servicio más serio. Las poleas de acero generalmente están equipadas con casquillos intercambiables con ejes de diferentes tamaños para permitir su uso.

Polea de madera

Las poleas de madera son más ligeras y tienen un coeficiente de fricción más alto que las poleas de hierro fundido o acero. Estas poleas tienen 2/3 del peso de una polea de hierro fundido de tamaño similar. Por lo general, están hechos de arces seleccionados que se colocan en secciones y se pegan bajo una gran presión. Se evitan que absorban la humedad mediante recubrimientos protectores de conchas o barnices para que no se produzca la guerra.

Estas poleas son sólidas o se dividen con un cubo de hierro con tornillos o tienen casquillos ajustables que evitan que se instale la resistencia a la fricción entre ellas y el eje. Estas poleas se utilizan para accionamientos de motor en los que el arco de contacto entre la cara de la polea y la correa está restringido.

Polea de papel

Las poleas de papel están hechas de fibras de papel comprimidas y están formadas con metal en el centro. Estas poleas se utilizan comúnmente para la transmisión de correa desde motores eléctricos cuando la distancia del centro al eje central es pequeña.

Polea rápida y suelta

Las poleas rápidas y sueltas, utilizadas en el eje, permiten encender o apagar la máquina. Una polea rápida está montada en el eje de la máquina, mientras que una polea suelta funciona de forma independiente.

La correa funciona con una polea rápida para transmitir potencia por la máquina y se transfiere a una polea suelta cuando la máquina no necesita transmitir potencia. De esta manera, detener una máquina no interfiere con otras máquinas que funcionan con el mismo eje de línea.

La polea suelta está provista de un buje de hierro fundido o de metal para pistola con un collar en un extremo para evitar el movimiento axial. El borde de la polea rápida se hace más grande que la polea suelta para que la correa funcione más lentamente en la polea suelta. La polea suelta generalmente tiene un cubo más largo para reducir el desgaste y la fricción y requiere una lubricación adecuada.

Ventajas y desventajas de la polea

Ventajas de la polea

• La principal ventaja en el uso de poleas es que el esfuerzo se reduce en comparación con el levantamiento normal de los pesos. En otras palabras, reduce la cantidad de fuerza real requerida para levantar objetos pesados.
• También cambia la dirección de la fuerza aplicada. Estas dos ventajas en el uso de las poleas las convierten en una herramienta importante para el levantamiento de objetos pesados. También proporciona una ventaja mecánica.
• La otra ventaja en el uso de poleas es la distancia entre el operador y el peso.
• Hay una distancia de seguridad entre ellos, que evita cualquier desastre.Las poleas
• son fáciles de montar y rentables.
• La combinación de diferentes poleas direccionales puede cambiar la posición de la carga con poco esfuerzo.
• Aunque hay piezas móviles en el sistema de poleas, requieren menos o ninguna lubricación después de la instalación.

Desventajas de la polea

Aparte de las ventajas mencionadas anteriormente al usar sistemas de poleas, hay varias desventajas en su uso.

• La principal desventaja en el uso del sistema de poleas es que requiere un gran espacio para instalar y operar.
• La ventaja mecánica de las poleas puede ir a valores más altos, pero necesita más espacio para instalarlas.
• En algunos casos, las cuerdas / correas se mueven sobre la rueda sin ranuras, las posibilidades de que las cuerdas/correas se resbalen de la rueda son inevitables.
• Si el sistema está instalado para usarse durante mucho tiempo, requieren mantenimiento y revisión regular de los cables/cuerdas, ya que la fricción entre las ruedas y los cables/cuerdas causa desgaste.
• El uso continuo del sistema debilita las cuerdas. La cuerda puede romperse mientras se utiliza el sistema, causando daños al operador, al lugar circundante y a la carga que se está levantando.

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