Tipos de poleas y engranes

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Poleas
Una polea, garrucha, carrucha, trocla, trócola o carrillo, una de las máquinas simples, es una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal se usa como elemento de transmisión en máquinas y mecanismos para cambiar la dirección del movimiento o su velocidad y formando conjuntos aparejos o polipastos para ademásreducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso. Según definición de Hatón de la Goupillière «la polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.

No se sabe quién inventó la polea ni cuándo; la única nota histórica sobre su uso se debe a Plutarco quien ensu obra Vidas paralelas (c. 100 adC) relata que Arquímedes, en carta al rey Hierón de Siracusa, a quien unía gran amistad, afirmó que con una fuerza dada podía mover cualquier peso e incluso se jactó de que si existiera otra Tierra yendo a ella podría mover ésta. Hierón, asombrado, solicitó a Arquímedes que realizara una demostración acordando ambos que fuera un barco de la armada del rey elobjeto a mover ya que Hierón creía que éste no podría sacarse de la dársena y llevarse a dique seco sin el empleo de un gran esfuerzo y numerosos hombres. Según relata Plutarco tras cargar el barco con muchos pasajeros y con las bodegas repletas, Arquímedes se sentó a cierta distancia y halando la cuerda alzó sin gran esfuerzo el barco sacándolo del agua tan derecho y estable como si aún permanecieraen el mar.

Designación y tipos de poleas

Los elementos constitutivos de una polea son la rueda o polea propiamente dicha, en cuya circunferencia (llanta) suele haber una acanaladura denominada garganta o cajera cuya forma se ajusta a la de la cuerda a fin de guiarla; las armas, armadura en forma de U invertida o rectangular que la rodea completamente y en cuyo extremo superior monta ungancho por el que se suspende el conjunto y el eje que puede ser fijo si está unido a las armas estando la polea atravesada por él, poleas de ojo, o móvil si es solidario a la polea, poleas de eje. Cuando formando parte de un sistema de transmisión la polea gira libremente sobre su eje se denomina loca.

Según su desplazamiento las poleas se clasifican en fijas, aquellas cuyas armas se suspenden deun punto fijo, la estructura del edificio por ejemplo y por tanto no sufren movimiento de traslación alguno cuando se emplean y movibles, que son aquellas en las que un extremo de la cuerda se suspende de un punto fijo y que durante su funcionamiento se desplazan, en general, verticalmente.

Cuando la polea obra independientemente se denomina simple mientras que cuando se encuentra reunida conotras formando un sistema recibe la denominación de combinada o compuesta

Poleas simples

Polea simple fija

La manera más sencilla de utilizar una polea es anclarla en un soporte, colgar un peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso. A esta configuración se le llama polea simple fija.

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Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: lafuerza que debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente.

Polea simple móvil

Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la carga, fijar un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para levantar a la polea y la carga. A esta configuración sele llama polea simple móvil.

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La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la longitud de la cuerda que debe jalarse es el doble de la distancia que se desea hacer subir a la carga.

Poleas compuestas

Polipastos o...
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