Máquinas y Mecanismos

Máquinas y Mecanismos 

Poleas  y tipos de poleas

¿Qué son las poleas?

Una polea, también llamada garrucha, carrucha, trocla , trócola o carrillo, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una rueda que junto con una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transferencia para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos, polea móvil, sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.

¿Para qué se usan?

Se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Es decir, sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso, variando su velocidad.

¿Qué tipos de poleas existen?

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 un gancho 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 de un punto fijo (la estructura del edificio) y, por lo 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 con otras formando un sistema recibe la denominación de "combinada" o "compuesta".

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.

Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza 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 se le llama "polea simple móvil".

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 de la que debe tirarse debe ser el doble de la distancia que se desea para hacer subir la carga.       



Poleas compuestas

(Polipastos o aparejos)

El polipasto es la configuración más común de polea compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se une al grupo móvil.

La ventaja mecánica del polipasto puede determinarse contando el número de segmentos de cuerda que llegan a las poleas móviles que soportan la carga.

ACTIVIDAD

1. ¿Qué son los mecanismos y cómo actúan en las máquinas?

-Los mecanismos son máquinas simples en conjunto, entrelazados y  unidos entre sí de diferentes maneras. Son elementos destinados a transmitir  y transformar fuerzas y movimientos.
-Actúan de manera que la máquina cumpla el objetivo que se proponga cumplir.

2. Tipos de mecanismos con ejemplo

-Mecanismos de transmisión circular: Estos mecanismos transforman movimientos de rotación en otros movimientos d rotación. 
Ejemplo: el motor de una lavadora gira a alta velocidad.

-Mecanismos de transmisión lineal: Los mecanismos de transmisión lineal son el elemento de entrada y elemento de salida el cual tiene movimiento lineal. 

Ejemplo: la palanca.

-Mecanismos dirigentes y reguladores del movimiento: Son los que desarrollan la dirección desde un trinquete y la regulación a través del freno, ya sea a disco, a tambor o el freno de cinta.

Ejemplo: el freno de los vehículos.

-Mecanismos de transmisión del movimiento circular en línea o recto: Son los que transforman el sentido de la transmisión circular en lineal o recto, y su aplicación se explica perfectamente en el funcionamiento del sistema piñón.
Ejemplo: una cremallera.
 
-Mecanismos de transformación del movimiento circular en rectilíneo alternativo: Es uno de los mecanismos más complejos que existen, y se trata de alternar el sentido de los movimientos para lograr una mayor fuerza en el menor espacio posible. ejemplo: el motor de un vehículo 
Ejemplo: tornillo o una tuerca.

3. Tipos de movimientos de un mecanismo "Nombre y dibujo"

-Movimiento lineal: Es el desplazamiento de un cuerpo en linea recta o en una dirección determinada.
Ejemplo: Desplazamiento de un vehículo.

-Movimiento rotatorio o circular: Es el desplazamiento de un cuerpo que sigue una trayectoria circular.

Ejemplo: Rueda de la fortuna.

-Movimiento alternativo: Es el desplazamiento de un cuerpo hacia adelante y hacia atrás.

Ejemplo: Un reloj cuco.

-Movimiento oscilante: Es el desplazamiento de un cuerpo hacia adelante y hacia atrás según una trayectoria curva.

Ejemplo: Un péndulo.

4. Dibujar cada una de las partes de una polea

-Cuerda

-Polea móvil

-Eje

-Armadura

-Gancho

5. Desarrollar 4 ejercicios en el que se halle la fuerza necesaria para levantar una masa, utilizando un sistema de poleas

-Montaña rusa: Las montañas rusas  utilizan solo un motor en el inicio de su recorrido para poder llegar hasta la altura indicada para luego empezar la aventura. En lo que sigue del recorrido no se utiliza ningún mecanismo para ayudar a completar la trayectoria. Esto se debe a que el principio de funcionamiento de las montañas rusas se basa en la ley de la conservación de energía.

-Bicicleta: Para que la bicicleta funcione se empujan los pedales. Así se acciona la cadena, que hace girar la rueda trasera y la bicicleta se mueve hacia adelante, el ciclista aprieta los frenos. 

-Retroexcavadora: Consiste en un brazo con un apéndice en el extremo, también conocido como pala mecánica es una pieza de equipo principalmente para cavar cantidades de tierra, grano o arena.

-Carrusel: Se sienta sobre una plataforma plana cubierta de rodillos. Estos funcionan como grandes bolas cojinetes que permite que el carrusel gire en circulo. en el centro de la plataforma hay un gran motor eléctrico que hace girar el carrusel.