Este documento describe las poleas, incluyendo su definición, partes, tipos, usos y clasificaciones. Las poleas se utilizan para elevar objetos pesados o transmitir movimiento entre ejes, y pueden configurarse como máquinas simples o polipastos para aumentar la ventaja mecánica. Las poleas se clasifican según su garganta y función, y se explican varios tipos de configuraciones como poleas fijas, móviles, polipastos factoriales y potenciales.

1. Poleas
ISMAEL SÁNCHEZ
VÍCTOR MUÑOZ

2. ¿QUE ES UNA POLEA?
La polea es una rueda acanalada en su periferia,
diseñada para permitir que una cuerda, cable, correa o
cadena esté en contacto con su garganta o canal.
Debido a la fricción entre la garganta y la cuerda o
correa, la polea puede girar alrededor de su eje.
Generalmente la polea gira solidaria al eje, aunque en
algunas aplicaciones puede girar libre (loca), en cuyo
caso dispone de cojinetes entre el eje y el soporte o
armadura.

3. PARTES DE LA POLEA

4. En toda polea se distinguen tres partes: cuerpo, cubo y
garganta.
*El cuerpo es el elemento que une el cubo con la garganta.
En algunos tipos de poleas está formado por radios o aspas
para reducir peso y facilitar la ventilación de las máquinas
en las que se instalan.
*El cubo es la parte central que comprende el agujero,
permite aumentar el grosor de la polea para aumentar su
estabilidad sobre el eje. Suele incluir un chavetero que
facilita la unión de la polea con el eje o árbol (para que
ambos giren solidarios).
*La garganta (o canal ) es la parte que entra en contacto
con la cuerda o la correa y está especialmente diseñada
para conseguir el mayor agarre posible. La parte más
profunda recibe el nombre de llanta. Puede adoptar
distintas formas

5. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CANAL O
GARGANTA
Las poleas empleadas para tracción y elevación de cargas tienen el
perímetro acanalado en forma de semicírculo (para alojar cuerdas),
mientras que las empleadas para la transmisión de movimientos entre
ejes suelen tenerlo trapezoidal o plano (en automoción también se
emplean correas estriadas y dentadas)

6. ¿PARA QUE SE UTILIZAN?
Las poleas se utilizan para tracción y elevación de objetos
pesados o cargas (máquina simple) y como mecanismo de
trasmisión de movimientos entre ejes o árboles.

7. TIPOS DE POLEAS COMO MÁQUINA SIMPLE
FIJA MÓVIL POLIPASTO O MULTIPLE

8. POLEA SIMPLE O FIJA
La polea simple o fija es aquella que no se mueve verticalmente con la
carga. Estas poleas suelen estar fijadas a un soporte. Esta polea
simplemente cambia la dirección de la aplicación de una fuerza y reduce
el rozamiento en los cambios de dirección de las cuerdas.
La ventaja mecánica tiene valor unitario. Es decir la fuerza necesaria
para elevar una carga tiene que ser como mínimo igual que la carga que
pretendemos elevar.
vm = 1
La ventaja de desplazamiento o velocidad también vale "1". Es decir,
tenemos que tirar de la cuerda la misma distancia que sube la carga. Sin
embargo tiene la ventaja de la "comodidad", puesto que es más cómodo
para nuestra espalda tirar de una cuerda que levantar un peso
directamente. Además podemos "colgarnos" de la cuerda para que la
gravedad nos ayude a elevar la carga.
En realidad tenemos que ejercer una fuerza algo mayor que el peso de la
carga puesto que existen rozamientos en la polea.

9. POLEA MÓVIL
La polea móvil durante su funcionamiento tiene dos movimientos: uno de
rotación sobre su eje y otro de traslación vertical en el mismo sentido
que la carga.
Si analizamos el sistema podemos observar como presenta una ganancia
mecánica, puesto que la fuerza necesaria para elevar el peso se reduce
a la mitad (idealmente). Por tanto la ventaja mecánica es:
vm = 2
Este sistema tiene el inconveniente de necesitar tirar el doble de la
cuerda de la altura que se eleva la carga.
Si no se usa junto a una polea fija, no podremos modificar la dirección
de aplicación de la fuerza

10. EJEMPLOS
https://www.youtube.com/watch?v=xNCBECRcnc0

11. POLIPASTOS
El polipasto es una combinación de poleas fijas y móviles. Para aumentar la ventaja
mecánica de la polea móvil, se emplean diversos sistemas de poleas:
• Aparejo Factorial
• Aparejo Potencial
• Polea Diferencial

12. APAREJO FACTORIAL
Están formados por dos grupos de poleas: un conjunto de poleas fijas y otro conjunto de
poleas móviles. El peso o carga se fija al grupo de poleas móviles.
Los montajes más habituales suelen ser: cuadernal y trócola.
Ventaja mecánica del aparejo factorial
Al existir poleas movibles el sistema factorial presenta una considerable ventaja
mecánica. La fuerza necesaria para elevar la carga depende del número de cuerdas que
la soportan. Por tanto la ventaja mecánica de los aparejos factoriales vale:
vm = n
Siendo n = nº de cuerdas que soportan el peso.
Como sucede con todas las máquinas simples al aumentar la ventaja mecánica disminuye
la ventaja de desplazamiento. En este caso debemos tirar de la cuerda una distancia n
veces superior para elevar la carga.

13. MONTAJE CUADERNAL

14. MONTAJE CUADERNAL
Las poleas combinadas se disponen de forma
paralela sobre su eje correspondiente en dos
bloques.
Este montaje se utiliza habitualmente en
embarcaciones de vela entre otras aplicaciones.

15. MONTAJE TRÓCOLA
Es otra variante del aparejo factorial. Los grupos de
poleas fijas y móviles no se colocan sobre un eje
común, si no que los ejes de los dos grupos de
poleas van fijados sobre una armadura.

16. APAREJO POTENCIAL
Presenta una mayor ventaja mecánica que el aparejo factorial en
relación al número de poleas que utiliza, el aparejo potencial.
Como puede observarse en el esquema, las poleas móviles se
colocan en cascada.
Ventaja mecánica del aparejo potencial
La relación entre la fuerza aplicada (F) y la carga (P) es la
siguiente:
Siendo n el nº de poleas móviles
Por tanto, la ventaja mecánica de este sistema viene dada por:
El principal inconveniente de este sistema es que la altura de
elevación de la carga viene condicionada por la distancia entre la
polea fija y la primera polea móvil.

17. POLEA DIFERENCIAL
La polea diferencial es otro tipo de polipasto utilizado habitualmente en talleres
mecánicos. Utiliza una cadena en vez de una cuerda.
Utiliza una polea móvil y una polea fija doble compuesta por dos ruedas de
diferente diámetro unidas en un mismo eje.

18. POLEA DIFERENCIAL
Para analizar el sistema podemos tomar momentos respecto al eje de giro de la
polea fija (O):
Por tanto la ventaja mecánica del sistema viene dada por:
siendo R: Radio de la polea mayor y r: radio de la polea menor.

19. EJEMPLOS
https://www.youtube.com/watch?v=s9-dpMA29z0

20. POLEAS COMO MECANISMO DE
TRANSMISION ENTRE EJES O ARBOL
El sistema de poleas de transmisión más simple
consiste en dos poleas situadas a cierta distancia,
que giran a la vez por efecto del rozamiento de una
correa con ambas poleas. Las correas suelen ser
cintas de cuero flexibles y resistentes. Es este un
sistema de transmisión circular puesto que ambas
poleas poseen movimiento circular.

21. PARTES
1. LA POLEA MOTRIZ: también llamada polea conductora: Es la polea ajustada al
eje que tiene movimiento propio, causado por un motor, manivela,
… En definitiva, este eje conductor posee el movimiento que deseamos
transmitir.
2. POLEA CONDUCIDA: Es la polea ajustada al eje que tenemos que mover. Así,
por ejemplo: en una lavadora este eje será aquel ajustado al tambor que
contiene la ropa.
3. LA CORREA DE TRANSMISIÓN: Es una cinta o tira cerrada de cuero, caucho u
otro material flexible que permite la transmisión del movimiento entre ambas
poleas. La correa debe mantenerse lo suficientemente tensa pues, de otro modo,
no cumpliría su cometido satisfactoriamente.

22. VENTAJAS E INCONVENIENTES
VENTAJAS
• Posibilidad de transmitir un movimiento circular entre dos ejes situados a
grandes distancias entre sí.
• Funcionamiento suave y silencioso.
• Diseño sencillo y coste de fabricación bajo.
• Si el mecanismo se atasca la correa puede desprenderse y, de este modo, se
para. Este efecto contribuye a la seguridad probada de muchas máquinas que
emplean este mecanismo como pueden ser taladros industriales.
INCONVENIENTES
• La primera de las ventajas puede ser una desventaja, es decir, este
mecanismo ocupa demasiado espacio.
• La correa puede patinar si la velocidad es muy alta con lo cual no se garantiza
una transmisión efectiva.
• La potencia que se puede transmitir es limitada.

23. TIPOS DE TRANSMISIÓN
• SISTEMA REDUCTOR DE VELOCIDAD
• SISTEMA DE INVERSIÓN DE GIRO
• SISTEMA AMPLIFICADOR DE VELOCIDAD
• SISTEMA DE TRANSMISIÓN EJES NO
PARALELOS

24. SISTEMA REDUCTOR DE VELOCIDAD
En este caso, la velocidad de la polea conducida ( o de salida) es menor que la
velocidad de la polea motriz (o de salida). Esto se debe a que la polea conducida
es mayor que la polea motriz.
En el siguiente vídeo se puede apreciar un mecanismo reductor de poleas con
correa. Observa como la polea motriz es menor que la polea conducida la cual
gira a mayor velocidad. https://www.youtube.com/watch?v=sFF0ZciQ_Ws

26. SISTEMA DE INVERSIÓN DE GIRO
Con la correa cruzada se puede lograr que el sentido de giro de la polea
conducida sea contrario al de la polea motriz.
https://www.youtube.com/watch?v=7_htBtz7xNw

27. SISTEMA AMPLIFICADOR DE
VELOCIDAD
la velocidad de la polea conducida es mayor que la velocidad de la polea motriz.
Esto se debe a que la polea conducida es menor que la polea motriz.
La velocidad de las ruedas se mide normalmente en revoluciones por minuto
(rpm) o vueltas por minuto.https://www.youtube.com/watch?v=DHndvrIkc0k

29. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN EJES NO
PARALELOS
Se usan cuando es necesario transmitir el movimiento en ángulos iguales o
inferiores a 90º

30. RELACIÓN DE TRANSMISIÓN
La transmisión de movimientos entre dos ejes mediante poleas está en función
de los diámetros de estas, cumpliéndose en todo momento:
Donde:
D1 Diámetro de la polea conductora
D2 Diámetro de la polea conducida
N1 Velocidad de giro de la Polea Conductora
N2 Velocidad de giro de la Polea Conducida
Por lo que :
i=
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑜
= 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟𝑎
= 𝑁1
𝑁2
= 𝐷2
𝐷1
i= relación de transmisión
𝑵 𝟏 𝑫 𝟏= 𝑵 𝟐 𝑫 𝟐

31. Datos:
n1 = velocidad de la polea entrada es de 200 rpm.
n2 = velocidad de la polea salida es la incógnita
d1 = diámetro de la polea entrada es 2 cm
d2 = diámetro de la polea salida es 40 cm
A)
B) b) n1·d1 = n2·d2 = 200 rpm·2 cm = n2·40 cm
C) Es un reductor porque la velocidad de la polea de salida es menor que la velocidad de la polea de entrada (n2 < n1).
EJEMPLO:
Tengo un sistema de poleas de modo que:
La polea de salida tiene 40 cm de diámetro y la de
entrada 2 cm de diámetro. Si la polea de entrada gira a
200 rpm
a) Halla la relación de transmisión
b) Halla la velocidad de la polea de salida
c) ¿Es un reductor o un multiplicador?

32. TRANSMISIÓN COMPUESTA
Al tener más de una polea conductora y mas de una conducida, la
formula se aplica poniendo en el numerador el producto de todas las
ruedas conductoras y en el denominador el producto de todas las ruedas
conducidas.
Como se puede observar en la formula de arriba para las velocidades en
el numerador pondremos el producto de las poleas conducidas dividido
por el de las conductoras.
Como la polea 2 grande y pequeña giran sobre el mismo eje tienen la
misma velocidad.
n1 *d1 = n2 * D2
n2 * d2 = n3 * d3
i = n3 / n1 = (d1 / D2) * (d2 / d3)
i = i1,2 * i2,3 = (d1/D2) * (d2/d3) = (n2/n1) * (n3/n2)

33. Ejemplo:
Un tren de poleas esta constituido por tres escalonamientos, en
los que las poleas motoras tienen unos diámetros de 10, 20 y
30mm y las tres poleas conducidas tienen 40, 50 y 60mm. Si lo
arrastra un motor que gira a 3000 r.p.m, calcula:
A) La relación de transmisión del mecanismo.
B) La velocidad del eje de salida
A) i=
𝐷1∗𝐷3∗𝐷5
𝐷2∗𝐷4∗𝐷6
=
10∗20∗30
40∗50∗60
=
6000
120000
=
𝟏
𝟐𝟎
B) i=
𝑛6
𝑛1
=> n6= i*n1=
1
20
*3000= 150 r.p.m

34. SELECCIONAR POLEAS
MATERIAL DE LA POLEA PARA TRANSMISIÓN DE POTENCIA
Para velocidades periféricas menores o iguales a 35 m/s se debe trabajar con
poleas en hierro fundido.
Para velocidades mayores de 35 m/s se debe emplear poleas en acero aleado.
Las poleas moldeadas por inyección o en material duro-plástico, son usadas
teniendo en cuenta su bajo costo y poco peso, pero en general no se recomienda
usar este tipo de poleas, debido a su baja conductividad del calor de los
materiales sintéticos.
Las poleas en aluminio deben ser en aluminio anodizado, sin embargo no tiene
buena vida útil.

35. SELECCIONAR POLEAS
Dimensiones de las Poleas
El diámetro y el ancho de las poleas depende de los
requerimientos, de la geometría y del espacio disponible.
Ancho de las poleas
El ancho de las poleas debe ser como mínimo 1.05 a 1.10
veces el ancho de la banda.

36. DIÁMETRO MÍNIMO
La elección del diámetro correcto de las poleas es sumamente importante, dado
que un diámetro excesivamente pequeño para una sección de correa
determinada significaría una flexión excesiva de ésta, lo que terminaría
reduciendo su vida útil. Como norma general, al aumentar el diámetro de la
polea aumentará la vida útil de la correa.
A continuación se incluye una tabla donde se indica, según la norma BS 3790, los
diámetros de polea válidos para cada sección de correa. Diámetros inferiores a
los indicados en la siguiente tabla, según la sección de la correa, no deben
emplearse:
V= Diámetro valido
R= Diámetro recomendado

38. SECCIÓN CORREAS