Manual de desalojo en estructuras

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POLIPASTOS: Teoria y Aplicaciones

Un poco de teoría

Los polipastos (o aparejos) son sistemas de poleas que nos permiten la elevación o movimiento de cargas realizando un esfuerzo menor que si tuviéramos que mover a pulso la carga.

Por definición, cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo (F) y lo desplaza una cierta distancia (r) se dice que se realiza un trabajo mecánico.

    L=F*rPara izar material, rescatar un herido o un compañero que ha caído en una grieta se ejerce un trabajo mecánico, ya que desplazamos un peso (entiéndase peso como una masa bajo la influencia de la gravedad, P=m*g ) una cierta distancia.

El polipasto es una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una cuerda que tiene uno de sus extremos anclado en un punto fijo.

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Las poleasfijas se utilizan para modificar la dirección del movimiento y reducir el rozamiento de la cuerda en los cambios de sentido. Con este tipo de poleas no se disminuye la fuerza, sólo se desvía. En este caso la distancia que recorre el peso es el mismo que la distancia de tiro.

     F=P

La ventaja de utilizar poleas fija viene del echo que podemos ayudarnos de nuestro propio peso corporal paraejercer la fuerza de tiro.

Las poleas móviles tienen movimiento de traslación y la carga se reparte por igual sobre los segmentos de la cuerda, por lo que el esfuerzo se reduce (se multiplica la fuerza).

     F=P/2

Atendiendo a la fórmula del trabajo mecánico, para un trabajo determinado al reducir la fuerza ejercida, se incrementará la distancia del recorrido. Por otro lado para elevaruna carga se debe hacer fuerza en sentido ascendente (más incómodo y poco efectivo)

Como el polipasto es el resultado de la combinación de los dos tipos de poleas, se beneficia de la ventaja de ambos sistemas: "disminuir el esfuerzo y una correcta dirección de tiro"

En función del número de poleas móviles que formen el conjunto se tendrá una mayor desmultiplicación de la fuerza ejercida.Es así como se habla de métodos 2:1 (polipasto en C o polea móvil), en el que se aplica la mitad del esfuerzo para izar una carga, en relación a si se aplicase directamente ( sin polea). El  3:1 (o polipasto en Z o N) aplican un tercio, los 4:1 aplican un cuarto y así sucesivamente (desmultiplicaciones).

No debe perderse de vista la cantidad de cuerda efectiva que se recupera, en el caso 2:1 esel doble en relación al método de izado directo (1:1), es decir para izar la carga 1 metro, se debe recuperar 2 metros de cuerda. En 3:1 la cuerda recuperada es tres veces mayor y en 4:1 es cuatro veces mayor.

El número de poleas pueden llegar a ser un inconveniente porque la distancia a la que puede elevarse una carga de pende de la distancia entre las poleas. Los equipos de rescate paraevitar este problema utilizan poleas fijas y móviles acopladas en ejes comunes.

En la práctica el máximo número de poleas móviles que se utilizan es de 4, siendo el más habitual el de 1 o 2 poleas móviles.

Cabe destacar que estos cálculos son bajo situaciones ideales ya que se considera que la masa de la cuerda y de la polea son despreciables, que no existe rozamiento en el giro de la poleasobre su eje ni entre la polea y la cuerda que realiza el esfuerzo, que el radio de la poleas es igual y que no existe dinamismo en la cuerda, por lo que los datos obtenidos en la laboratorio no alcanzan el valor teórico, aunque como su magnitud es muy inferior a la del esfuerzo conjunto de la polea y la cuerda, los valores no son muy distantes (Ej. En lugar de obtener un factor de desmultiplicaciónde 2, se obtiene 1.8).

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Lo que si que influye verdaderamente es la dirección de tiro (y esto no lo tiene todo el mundo en cuenta). En las suposiciones anteriores se ha considerado que la dirección de tiro y la carga se encontraban paralelas. Pero si no se cumple este requisito la fuerza depende del ángulo. Para simplificar supongamos una polea móvil:

   F = P x cos a / 2

Con lo...
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