Introducción
Se emplean para transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes distantes permitiendo aumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro del eje conductor, al tiempo que se mantiene o se invierte el sentido de giro de los ejes.
Este mecanismo es muy empleado en aparatos electrodomésticos (neveras, lavadoras, lavavajillas...), electrónicos (aparatos de vídeo y audio, disqueteras...) y en algunos mecanismos de los motores térmicos (ventilador, distribución, alternador, bomba de agua...).
Normalmente los ejes tienen que ser paralelos, pero el sistema también puede emplearse con ejes que se cruzan en ángulos inferiores o iguales a 90º.
Elementos u operadores
El multiplicador de velocidad por poleas más elemental que puede construirse emplea, al menos, los siguientes operadores: dos ejes (conductor y conducido), dos poleas fijas de correa (conductora y conducida), una correa y una base sobre la que fijar todo el conjunto; a todo ello se le pueden añadir otros operadores como poleas tensoras o locas cuya finalidad es mejorar el comportamiento del sistema.
La utilidad de cada operador es la siguiente:
- El eje conductor es el eje que dispone del movimiento que queremos trasladar o transformar (en una lavadora sería el propio eje del motor).
- El eje conducido es el eje que tenemos que mover (en una lavadora sería el eje al que está unido el bombo).
- Polea conductora es la que está unida al eje conductor.
- Polea conducida es la que está unida al eje conducido.
- La correa es un aro flexible que abraza ambas poleas y transmite el movimiento de una a otra. Es interesante observar que los dos tramos de la correa no se encuentran soportando el mismo esfuerzo de tensión: uno de ellos se encuentra bombeado (flojo) mientras que el otro está totalmente tenso dependiendo del sentido de giro de la polea conductora (en la figura se puede observar que el tramo superior está flojo mientras que el inferior esta tenso).
- La base es la encargada de sujetar ambos ejes y mantenerlos en la posición adecuada. En algunas máquinas este operador dispone de un mecanismo que permite aumentar o disminuir la distancia entre los ejes para poder tensar más o menos la correa.
Relación de velocidades
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
Definiendo la relación de velocidades (i) como:
Este sistema de transmisión de movimientos tiene importantes ventajas: mucha fiabilidad, bajo coste, funcionamiento silencioso, no precisa lubricación, tiene una cierta elasticidad...
Como desventaja se puede apuntar que cuando la tensión es muy alta, la correa puede llegar a salirse de la polea, lo que en algunos casos puede llegar a provocar alguna avería más seria.
Velocidad de giro
Teniendo en cuenta la relación de velocidades que se establece en función de los diámetros de las poleas, con una adecuada elección de diámetros se podrá aumentar (D1>D2), disminuir (D1<D2) o mantener (D1=D2) la velocidad de giro del eje conductor en el conducido.
- Disminuir de la velocidad de giro: Si la Polea conductora es menor que la conducida, la velocidad de giro del eje conducido será menor que la del eje conductor.
- Mantener la velocidad de giro: Si ambas poleas tienen igual diámetro, las velocidades de los ejes serán también iguales.
- Aumentar la velocidad de giro: Si la Polea conductora tiene mayor diámetro que la conducida, la velocidad de giro aumenta.
- Invertir el sentido de giro: Empleando poleas y correas también es posible invertir el sentido de giro de los dos ejes sin más que cruzar las correas.
Trenes de poleas
El elemento principal de este mecanismo es la polea doble, que consiste en dos poleas de diámetros diferentes unidas entre sí de manera que ambas giran solidarias. Solamente las poleas situadas sobre los ejes extremos (el eje conectado al motor y el eje conectado a la carga) giran solidarias con ellos.
El sistema completo se construye con un soporte sobre el que se instalan varias poleas dobles con sus respectivos ejes y una correa por cada dos poleas. El sistema se monta en cadena de tal forma que en cada polea doble una hace de conducida de la anterior y otra de conductora de la siguiente. Según cual se elija como conductora o como conducida tendremos un reductor o un amplificador de velocidad.
Este sistema técnico nos permite aumentar o disminuir mucho la velocidad de giro de un eje, cumpliendo todo lo apuntado para el multiplicador de velocidad por poleas .
