En los trabajos verticales es normal encontrarse con problemas de manipulación de objetos con demasiado peso, que es imposible que una sola persona pueda ejercer la fuerza y a la vez poder realizar el trabajo que este desempeñando suspendido con una cuerda.
En primer lugar explicaremos que son los polipastos y como es la manera correcta de utilizarlos.
Polipastos
Los polipastos han sido pensados para solucionar los problemas que causa el mover un determinado objeto cuyo peso es mucho mayor que la fuerza que nosotros podemos ejercer en determinadas situaciones, se podría decir que los polipastos están hechos con una combinación de poleas que se encuentran fijas y otras que llamaremos poleas móviles, en estas poleas recorre una cuerda conectada a un punto fijo.
Como hemos mencionado anteriormente los polipastos que se utilizan en los trabajos verticales están pensados para ayudar a la persona suspendida a movilizar objetos con pesos grandes, haciendo que el peso de ese objeto sea mucho más liviano que moverlo sin el polipasto.
Pero para comprender con exactitud la función que tiene y los beneficios de los polipastos en los trabajos verticales, hablaremos de tres conceptos que se podría decir que son los tres conceptos fundamentales para que funcione correctamente un polipasto y poder a su vez sacar el mayor beneficio de ellos.
- 1.Primer concepto: ventaja mecánica
Para poder explicar el perfecto funcionamiento y poder entender la forma en la que trabajan los polipastos, tenemos que hablar un poco de la forma mecánica y explicar de forma más técnica el funcionamiento de los mismos. Para ello debemos entender que la ventaja mecánica o en su abreviación «VM», es definida como aquella relación que existe de fuerza en función a la resistencia «r» y la carga u objeto que necesitamos desplazar que se define como: potencia «p». En otras palabras estamos hablando de la relación que tiene la fuerza que debemos de ejercer en el objeto que queremos desplazar, siendo r la fuerza de resistencia y p la carga o peso del objeto en función a la potencia «p».
Por lo tanto entendemos que: VM = resistencia / Potencia = (VM = r/p)
Creo que llegando a este punto ya podemos entender a lo que se refiere cuando nos encontramos con las especificaciones comunes de los polipastos que pueden estar representadas como 3:1, 9:1, 4:1, 6:1 y así sucesivamente. Estas especificaciones nos ayudan a entender la capacidad del polipasto en función a la carga que puede desplazar, por ejemplo el 3:1, nos está diciendo que ese polipasto es capaz de desplazar una carca con un esfuerzo 3 veces inferior que si no tuviéramos polipasto, que sería 1:1, este sería un polipasto que no nos ayuda a minimizar el esfuerzo. Por lo tanto entre mayor sea el numero inicial en este caso 9:1, menos será el esfuerzo que deberemos utilizar para desplazar el peso del objeto.
No obstante para poder dar énfasis y ayudar a aquellas empresas de trabajos verticales que recientemente están entrando en este sector tan cotizado, explicaremos como es la mejor forma de utilizar las poleas en los polipastos y así garantizar la completa seguridad y perfecto funcionamiento del mismo.
En primer lugar explicaremos lo que es una polea, y para que se utiliza en los trabajos verticales.
Polea
La polea es una maquina simple, como bien sabemos consiste en una rueda que gira en su mismo eje, esta rueda en sus extremidades dispone de una cuerda que recorre por ella. En esta polea actúan dos fuerzas que hemos explicado anteriormente en el artículo «Trabajos Verticales: Polipastos (Concepto Básico)», denominadas «r» y «p».
Las poleas pueden ser: Poleas fijas o poleas móviles
- Polea fija
- Polea móvil
Como hemos mencionado en el artículo anterior, para que funcione un polipasto es necesario que disponga de dos tipos de poleas «Poleas fijas» y «Poleas móviles». Podemos entender que una polea es fija cuando no experimenta ningún tipo de movimiento de traslación, el funcionamiento que tiene este tipo de polea no ayuda a minimizar el peso del objeto que necesitemos movilizar, dado que la tensión o fuerza que se ejerce en la cuerda en ambos lados es igual. Lo podríamos determinar como: T1 = T2
Aunque a simple vista la polea fija no nos aporta muchos beneficios, no obstante es esencial para el funcionamiento de los polipastos, las poleas fijas nos permiten cambiar el ángulo de fuerza, ósea nos permite cambiar el ángulo en el que se aplique la fuerza y con eso nos permite poder transmitir la fuerza hacia el otro lado de la cuerda.
Y lo que conseguimos como hemos determinado anteriormente T1=T2.
Para poder entender y simplificar la explicación vamos a dar un ejemplo de polea fija que seguramente todos estamos familiarizadas con ellas, ya que son las típicas poleas que se utilizan en las obras. Esta polea que se utiliza en una obra de construcción se suele colocar en la parte superior de cualquier estructura, con el objetivo de elevar un objeto o una carga, pero no obstante ejerciendo la misma fuerza de carga para poder elevarla.
Igualmente la polea móvil es similar a la polea fija, la diferencia de esta es que cuando se desplaza una carga por medio de la polea móvil esta experimenta un movimiento de traslación. Con este tipo de polea móvil lograremos que el peso o el equilibrio de la masa u objeto que queremos desplazar se divida en dos, esto se conseguirá siempre y tanto que las cuerdas que recorren en la polea móvil trabajen de forma paralela. Por este motivo con las poleas móviles conseguiremos minimizar la fuerza que se ejerce en un determinado peso, logrando con una polea móvil la ventaja mecánica de un 50% o lo que es lo mismo 2:1. No obstante para poder conseguir minimizar la fuerza ejercida para elevar el objeto, tendremos que disponer de un tramo de cuerda doble. Para entender mejor este aspecto imaginemos que queremos desplazar o elevar un objeto con determinado peso, unos 10 metros, para conseguir esto necesitamos disponer de 20 metros de cuerda para que funcione la polea móvil.
Aunque tenga sus ventajas, la polea móvil siempre necesitara del doble en metros de cuerda del que necesitamos elevar el objeto.
Por lo tanto matemáticamente entendemos que: P = T1 + T2 donde T1=T2 y que T1=P/2
Pero existe un parámetro importante que debemos de tener en cuenta a la hora de utilizar los ángulos, ya que los beneficios pueden variar, si disponemos de ángulos en la cuerda la ventaja mecánica teórica ira disminuyendo y lograremos menos en función de aumentar dicho ángulo.
En palabras matemáticas obtendremos que T=P/ (2Xcos a)
Ejemplos de ángulos en función a la ventaja mecánica teórica que podemos obtener:
0º -> P/2
30º -> P/1.7
45º -> P/1.4
60º -> P
En estos ejemplos podemos observar que entre más ángulo tenga el sistema, menor será la ganancia en beneficios. Como vemos 0º es el grado que obtenemos mejores beneficios, por lo tanto es razonable que siempre busquemos ese angulo, para conseguir así mayores beneficios y perdida nula.
