Dinamica

INGENIERÍA CIVIL
DINÁMICA



UNIDAD 2
“CINEMÁTICA DE CUERPOS RÍGIDOS”

PROBLEMARIO

ALUMNOS:

15-MARZO-2012

POLIPASTOS

Se llama polipasto a una máquina que se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor que el peso que hay que mover. Lleva dos o más poleas incorporadas para minimizar el esfuerzo.

Seutilizan en talleres o industrias para elevar y colocar elementos y materiales muy pesados en las diferentes máquinas-herramientas o cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan. Suelen estar sujetos a un brazo giratorio acoplado a una máquina, o pueden ser móviles guiados por rieles colocados en los techos de las naves industriales. Los polipastos tienen varios tamaños o potenciade elevación; los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan incorporados un motor eléctrico.

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 quese realiza un trabajo mecánico.

    L=F*r

Para 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 extremosanclado en un punto fijo.

Las poleas fijas 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 hecho que podemos ayudarnos denuestro propio peso corporal para ejercer 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. Porotro lado para elevar una 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 dela 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 serecupera, en el caso 2:1 es el 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 equiposde rescate para evitar 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...