Catálogo de Actividades de Rockbotic
Después de conocer el funcionamiento de la palanca y la biela-manivela, seguimos nuestro aprendizaje de máquinas simples. Hoy veremos qué es una polea y cuáles son las partes de una polea:
¿Qué es una polea?
Una polea es un mecanismo para mover o levantar cosas pesadas, consistente en una rueda acanalada en todo su perímetro y móvil alrededor de un eje con un canal o garganta en su borde por donde se hace pasar una cuerda o cadena. Lo vemos en el siguiente dibujo:
La polea, en sí misma, es el punto de apoyo de una cuerda o correa que se arrolla sobre ella. En uno de los extremos de la cuerda se coloca la resistencia o carga y en el otro actúa la potencia o fuerza que aplicamos.
¿Cuáles son las partes de la polea?
Las partes de la polea son las siguientes:
- El cuerpo: es la pieza principal con forma cilíndrica.
- La llanta: circunferencia de la polea, es decir, la parte exterior del cuerpo de la polea (lateral del cilindro)
- La acanaladura o garganta: es el surco o canal situado en la llanta adaptada a la cuerda o correa con el fin de guiarla en su movimiento.
- El cubo: es el agujero donde se insertará el eje de rotación de la polea.
Veamos ahora para qué sirve una polea. Continúa debajo…
¿Para qué sirve una polea?
La polea es una máquina simple que sirve para transmitir fuerzas, cambiar la dirección de dichas fuerzas y, dependiendo del montaje, reducir el esfuerzo aplicado para mover una carga.
Algunos montajes con poleas fijas
En las clases de robótica hemos realizado una serie de montajes con poleas fijas para interiorizar su funcionamiento. Para ello, primeramente hemos montado una estructura donde irán ubicados todos los sistemas de poleas.
Primer montaje con dos poleas fijas
El primer montaje es un sistema constituido por dos poleas fijas del mismo diámetro unidas por una correa (goma amarilla). Cuando aplicamos fuerza en una de ellas, a través de una manivela, y la hacemos girar, obtenemos, en esta segunda polea, un movimiento giratorio de la misma velocidad y sentido que en la primera.
Segundo montaje con dos poleas fijas
Similar al anterior excepto por la posición de la correa. En este caso, cruzamos la goma entre las poleas. De esta manera conseguimos que ambas poleas se muevan a la misma velocidad pero en sentidos contrarios.
Tercer montaje con dos poleas fijas de distinto tamaño
Ahora vamos a jugar con el tamaño de las poleas: una más grande de la otra. En este caso, si aplicamos el movimiento en la polea grande conseguimos que la segunda de ellas, más pequeña, gire más rápido. O, dicho de otro modo, una vuelta de la polea grande equivale a varias vueltas de la pequeña. Conseguimos pues un aumento en la velocidad de giro a costa de una pérdida de potencia.
Cuarto montaje con dos poleas fijas de distinto tamaño
Por su parte, si ahora aplicamos la fuerza en la polea pequeña observamos que la grande se mueve más lentamente, es decir, es necesario realizar varios giros en la polea pequeña para obtener un único giro de la grande. En este caso, obtenemos una pérdida de velocidad a cambio de una ganancia en la potencia. A este montaje se le denomina reductora.
Estos dos últimos montajes son los típicos que podemos observar en el mecanismo de los cambios de marcha de las bicicletas.
Quinto montaje con dos poleas fijas de distinto tamaño y reductoras en serie
Muchas son las aplicaciones en las que son necesarios varios montajes de reductoras en serie para conseguir levantar una carga pesada con el mínimo esfuerzo. En nuestro caso, hemos montado dos reductoras en serie.
Sexto montaje con cambio de dirección de rotación
Por último, hemos realizado un montaje en el que se produce un cambio de dirección de rotación, en el que nosotros conseguimos una rotación de un eje vertical a través de una correa y el giro de un eje horizontal.
Próximo tema en máquinas simples: LA POLEA (PARTE 2)
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