![\"\"](\"https:\/\/www.dgcrane.com\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/LH-double-girder-overhead-crane-31.jpg\")
<\/p>\r\n\u00bfSe ha maravillado alguna vez con la tecnolog\u00eda moderna? Aunque mucha de la tecnolog\u00eda y la maquinaria modernas son, de hecho, muy complicadas, algunas son realmente muy sensatas, una vez que se eliminan las campanas y los silbatos.
\r\nLa gr\u00faa de construcci\u00f3n, por ejemplo, es una m\u00e1quina de este tipo. La gr\u00faa suele emplear s\u00f3lo tres m\u00e1quinas simples. La palanca, la polea y el cilindro hidr\u00e1ulico.<\/p>\r\n
En este art\u00edculo examinaremos brevemente un mecanismo muy importante en la gr\u00faa de construcci\u00f3n: la palanca. Sin embargo, en tres art\u00edculos posteriores se investigar\u00e1 el papel de la polea, el cilindro hidr\u00e1ulico y el concepto de ventaja mec\u00e1nica, respectivamente, en las gr\u00faas de construcci\u00f3n.<\/p>\r\n
Entonces, \u00bfc\u00f3mo funcionan las gr\u00faas a\u00e9reas? En mayor o menor medida, la mayor\u00eda de las gr\u00faas utilizan la palanca para elevar cargas excepcionalmente grandes. Casi todas las gr\u00faas montadas y muchas gr\u00faas equilibradas maximizan la capacidad de elevaci\u00f3n con la palanca.<\/p>\r\n
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Estas gr\u00faas utilizan palancas, o brazos mec\u00e1nicos, que aumentan su fuerza. Aunque un complejo sistema de cuerdas, cadenas y poleas suele acompa\u00f1ar al brazo mec\u00e1nico, la palanca en s\u00ed no es m\u00e1s que una m\u00e1quina sencilla.<\/p>\r\n
Los antiguos utilizaron durante mucho tiempo la palanca para construir grandes templos, monumentos y fortificaciones. De hecho, los estudiosos sostienen que es muy probable que los egipcios utilizaran palancas para construir las Grandes Pir\u00e1mides.<\/p>\r\n
Sin embargo, la mayor\u00eda de los historiadores atribuyen el desarrollo de la teor\u00eda geom\u00e9trica detr\u00e1s de la palanca a Arqu\u00edmedes. Arqu\u00edmedes, matem\u00e1tico y fil\u00f3sofo, vivi\u00f3 en la antigua Grecia alrededor del siglo III a. C. Supuestamente, una vez brome\u00f3: "Dadme un lugar donde pararme y mover\u00e9 la Tierra con una palanca".<\/p>\r\n
La palanca en s\u00ed es una barra estable que descansa sobre un punto de pivote o fulcro. Puede presionar hacia abajo en un extremo con algo de fuerza de \u201cesfuerzo\u201d para producir algo de fuerza de \u201ctrabajo\u201d resultante en el otro extremo. La fuerza laboral generalmente transporta o sostiene el objeto que se levanta.<\/p>\r\n
Los cient\u00edficos clasifican todas las palancas en tres grupos diferentes. En las palancas de clase uno, el punto de apoyo se sit\u00faa entre las fuerzas de esfuerzo y de trabajo, como en un balanc\u00edn o una palanca. Las palancas de clase dos son palancas en las que la fuerza de trabajo se sit\u00faa entre el punto de apoyo y la fuerza de esfuerzo, como en una carretilla. Y en las palancas de clase tres, la fuerza de esfuerzo se aplica entre el punto de apoyo y la fuerza de trabajo, como en las pinzas.<\/p>\r\n
Pero, de nuevo, \u00bfc\u00f3mo funciona la gr\u00faa a\u00e9rea? Como veremos con la polea y el cilindro hidr\u00e1ulico, la palanca manipula un concepto conocido como par. El par motor mide la distancia sobre la que se aplica una fuerza, o el par motor es igual a la fuerza por la distancia.<\/p>\r\n
Como comprendi\u00f3 Arqu\u00edmedes, la manipulaci\u00f3n del par motor proporciona mayores capacidades de elevaci\u00f3n. Por ejemplo, consideremos un simple balanc\u00edn en un parque infantil. El balanc\u00edn tiene tres metros de largo y pivota sobre una barra situada directamente en el centro del tablero. En uno de los lados se sienta un ni\u00f1o de 200 libras, y en el lado opuesto se sienta un ni\u00f1o de 100 libras, m\u00e1s despreciable.<\/p>\r\n
El ni\u00f1o m\u00e1s gordo empujar\u00e1 sin duda su lado del balanc\u00edn hacia el suelo, mientras que el ni\u00f1o escu\u00e1lido lo levanta. El ni\u00f1o m\u00e1s peque\u00f1o deber\u00e1 aplicar 100 libras m\u00e1s de fuerza para equilibrar el balanc\u00edn.<\/p>\r\n
Pero, \u00bfqu\u00e9 pasar\u00eda si tuviera habilidades m\u00e1gicas que le permitieran extender su lado del balanc\u00edn 5 pies m\u00e1s? Su lado de tres metros del balanc\u00edn, unido a su peso de 45 kilos, le permitir\u00eda equilibrar el balanc\u00edn. Y, en teor\u00eda, si extend\u00eda su lado hasta una longitud superior a los 3 metros, su lado se arrastrar\u00eda lentamente por el suelo, levantando al ni\u00f1o m\u00e1s gordo del suelo.<\/p>\r\n
Una vez m\u00e1s, \u00bfc\u00f3mo funcionan los puentes gr\u00faa? La palanca, en parte, manipula el par y permite a las gr\u00faas levantar cargas muy pesadas. Cuanto m\u00e1s distribuyas la fuerza del esfuerzo en distancias mayores, menos fuerza de \u201cesfuerzo\u201d se requerir\u00e1 para realizar el levantamiento. \u00a1Las palancas no s\u00f3lo ayudan a los ni\u00f1os flacos sino tambi\u00e9n a cientos de ingenieros, arquitectos y trabajadores de la construcci\u00f3n que levantan cargas gigantescas todos los d\u00edas!
\r\nEst\u00e9n atentos al siguiente segmento de nuestra serie \u201c\u00bfC\u00f3mo funcionan los puentes gr\u00faa?\u201d, donde exploraremos el papel de la polea. Luego pasaremos al cilindro hidr\u00e1ulico y al concepto de ventaja mec\u00e1nica.<\/p>\r\n
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En mi \u00faltimo art\u00edculo hice la pregunta: \u00bfc\u00f3mo funcionan los puentes gr\u00faa? Para resolver este enigma, primero investigu\u00e9 el importante papel de la palanca en las gr\u00faas de construcci\u00f3n. Hoy veremos que la manipulaci\u00f3n del par por parte de la polea, al igual que la palanca, aumenta la capacidad de una gr\u00faa para levantar cargas pesadas. En los siguientes art\u00edculos, exploraremos los cilindros hidr\u00e1ulicos y el concepto de ventaja mec\u00e1nica.<\/p>\r\n
Al igual que con la palanca, los estudiosos atribuyen a Arqu\u00edmedes el desarrollo te\u00f3rico m\u00e1s temprano de la polea. Seg\u00fan Plutarco, un historiador griego, Arqu\u00edmedes afirm\u00f3 que pod\u00eda mover el mundo si tuviera suficientes poleas, una afirmaci\u00f3n muy similar a su propuesta de mover la Tierra con una palanca. La historia contin\u00faa cuando el rey Hieron de Siracusa le pide a Arqu\u00edmedes que mueva un gran barco de la armada de Hieron. El d\u00eda se\u00f1alado, Arqu\u00edmedes instal\u00f3 su sistema de poleas, el Rey carg\u00f3 el barco con pasajeros y carga, y luego Arqu\u00edmedes se sent\u00f3 a distancia y tir\u00f3 de la cuerda. \u00bfEl resultado? Plutarco explica que el barco se mov\u00eda \u201ctan suave y uniformemente como si hubiera estado en el mar\u201d.<\/p>\r\n
Para los antiguos, esto era una mera novedad, pero hoy en d\u00eda es ciencia b\u00e1sica. Para explicarlo de forma sencilla, las poleas distribuyen el peso a trav\u00e9s de diferentes segmentos de cuerda para facilitar el levantamiento de objetos pesados. Digamos que uno tiene un objeto grande que desea levantar. Se agacha e intenta levantarlo con sus propias fuerzas, pero no puede hacerlo. Para hacerlo m\u00e1s f\u00e1cil, coloca una polea en la carga grande. Luego ata una cuerda al techo y la pasa a trav\u00e9s de la polea. Luego, levanta la cuerda y finalmente levanta el objeto. Se puede hacer esto porque la cuerda en el techo proporciona la mitad de la fuerza necesaria para levantar el objeto mientras se aplica la otra mitad.<\/p>\r\n
Pero, \u00bfpor qu\u00e9 ocurre esto? La polea distribuye el peso a trav\u00e9s de dos segmentos de cuerda, el lado de la cuerda que va del techo a la polea y el otro lado de la cuerda que va de la polea al levantador. Esta distribuci\u00f3n es una manipulaci\u00f3n de la torsi\u00f3n, ya que el levantador distribuye la fuerza a trav\u00e9s de una distancia m\u00e1s larga. El techo, lo creas o no, ayuda a levantar el objeto, en parte porque aprovechamos la capacidad de elevaci\u00f3n de la estructura del techo que lo sostiene, permitiendo as\u00ed que el levantador haga s\u00f3lo la mitad del trabajo. Se puede seguir facilitando el levantamiento a\u00f1adiendo m\u00e1s poleas y en diferentes lugares, pero las matem\u00e1ticas se vuelven un poco m\u00e1s complicadas. Sin embargo, la regla general es la siguiente: a m\u00e1s poleas, m\u00e1s potencia.<\/p>\r\n
Las diferentes configuraciones de las poleas, por tanto, facilitan la elevaci\u00f3n. Existen tres tipos de configuraciones, o tipos, de poleas. Una polea fija describe un sistema de poleas en el que el eje o la rueda son fijos, o inamovibles. El segundo tipo es una polea m\u00f3vil, en la que el eje o la rueda pueden moverse libremente. Y el tercer tipo es una polea combinada, en la que se utilizan tanto poleas fijas como m\u00f3viles. Las poleas fijas permiten una configuraci\u00f3n m\u00e1s sencilla, pero las poleas m\u00f3viles multiplican la fuerza aplicada, lo que facilita el trabajo. Diferentes situaciones requieren diferentes tipos de poleas, como en el caso de la palanca.<\/p>\r\n
\u00bfPero c\u00f3mo se aplica esto a las gr\u00faas? Bueno, casi todas las gr\u00faas utilizan poleas, pero la aplicaci\u00f3n m\u00e1s com\u00fan de las poleas en las gr\u00faas se da en las gr\u00faas de brazo. Las gr\u00faas de brazo tienen cables que envuelven las poleas y la carga. Cuanto m\u00e1s se enrollen los cables entre ambos, mayor ser\u00e1 la capacidad de elevaci\u00f3n.<\/p>\r\n
En el siguiente segmento de \u00bfC\u00f3mo funcionan las gr\u00faas? ...expondr\u00e9 la importancia del cilindro hidr\u00e1ulico, tras lo cual, concluir\u00e9 con un art\u00edculo posterior y final sobre el papel de la ventaja mec\u00e1nica.<\/p>\r\n
Pasamos a la tercera parte de nuestra serie sobre la ciencia que hay detr\u00e1s de las gr\u00faas de construcci\u00f3n, en la que consideraremos el papel del cilindro hidr\u00e1ulico. Las dos primeras partes describ\u00edan brevemente c\u00f3mo las palancas y las poleas, respectivamente, contribuyen a la fuerza de elevaci\u00f3n en las gr\u00faas. El siguiente y \u00faltimo art\u00edculo considerar\u00e1 quiz\u00e1s el principio cient\u00edfico m\u00e1s importante para maximizar la fuerza de elevaci\u00f3n: la ventaja mec\u00e1nica.<\/p>\r\n
\u00bfQu\u00e9 es un cilindro hidr\u00e1ulico? La respuesta sencilla es un cilindro sellado, o un prisma circular, que est\u00e1 completamente lleno de alg\u00fan tipo de l\u00edquido, normalmente un aceite, con dos aberturas para dos pistones. Los pistones pueden estar conectados al cilindro en varias configuraciones.<\/p>\r\n
Si suponemos que los pistones son del mismo tama\u00f1o en un cilindro hidr\u00e1ulico y no existe fricci\u00f3n, cuando un pist\u00f3n es presionado hacia abajo, el otro subir\u00e1 con igual fuerza, velocidad y distancia. Por lo tanto, si uno comprime un pist\u00f3n hacia abajo dos cent\u00edmetros, el otro pist\u00f3n deber\u00eda deprimirse hacia arriba dos cent\u00edmetros.
\r\nLa ventaja de este sistema es que permite redirigir f\u00e1cilmente las fuerzas. Un pist\u00f3n acoplado horizontalmente puede mover otro pist\u00f3n acoplado verticalmente, mientras que otras m\u00e1quinas no permiten una traslaci\u00f3n de direcci\u00f3n tan f\u00e1cil, como vimos con las poleas y las palancas. Con las palancas y las poleas, una fuerza hacia abajo dar\u00e1 lugar a una fuerza hacia arriba, y viceversa, y una fuerza hacia la derecha dar\u00e1 lugar a una fuerza hacia la izquierda, y viceversa. El cilindro hidr\u00e1ulico puede permitir que una fuerza en una direcci\u00f3n se transfiera a cualquier direcci\u00f3n posible, hacia arriba, hacia abajo, hacia delante, hacia atr\u00e1s, hacia la derecha o hacia la izquierda.<\/p>\r\n
Por otro lado, el cilindro hidr\u00e1ulico puede multiplicar las fuerzas maximizando el par, como vimos con la palanca y la polea. Si un pist\u00f3n tiene un \u00e1rea de 6 unidades cuadradas, y otro pist\u00f3n tiene una de 2 unidades cuadradas, entonces la fuerza que empuja hacia abajo el pist\u00f3n m\u00e1s peque\u00f1o aparecer\u00e1 3 veces mayor en el pist\u00f3n m\u00e1s grande. Por ejemplo, si uno empuja el pist\u00f3n de 2 unidades cuadradas hacia abajo con una fuerza de 500 libras, entonces el pist\u00f3n de 6 unidades cuadradas recibir\u00e1 un empuje con la fuerza de 1500 libras. Sin embargo, la distancia que el pist\u00f3n m\u00e1s grande se mueve ser\u00e1 3 veces menor que la distancia que el pist\u00f3n m\u00e1s peque\u00f1o se movi\u00f3 para crear 1500 libras de fuerza.<\/p>\r\n
Al igual que la palanca y la polea, casi todas las gr\u00faas utilizan el cilindro hidr\u00e1ulico de alguna forma. La gr\u00faa puede utilizar un cilindro hidr\u00e1ulico para elevar directamente la carga, pero tambi\u00e9n se puede utilizar un hidr\u00e1ulico para alargar un brazo de la gr\u00faa o mover una pluma o viga que lleva el mecanismo de elevaci\u00f3n.<\/p>\r\n
En conclusi\u00f3n, el cilindro hidr\u00e1ulico se parece mucho a la polea y la palanca por su uso frecuente en gr\u00faas y su manipulaci\u00f3n del par. Sin embargo, el cilindro hidr\u00e1ulico se distingue por su capacidad de redirigir fuerzas a diferentes planos. Sin embargo, los tres, la palanca, la polea y el cilindro hidr\u00e1ulico, en conjunto maximizan la ventaja mec\u00e1nica al levantar objetos grandes. En la pr\u00f3xima entrega, examinaremos exactamente qu\u00e9 es la ventaja mec\u00e1nica y c\u00f3mo se aplica a las gr\u00faas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"\u00bfAlguna vez te has maravillado con la tecnolog\u00eda moderna? Aunque mucha tecnolog\u00eda y maquinaria modernas son, de hecho, muy complicadas, algunas son realmente muy sensatas, una vez que se eliminan las campanas y los silbatos. Una de estas m\u00e1quinas es, por ejemplo, la gr\u00faa de construcci\u00f3n. La gr\u00faa emplea generalmente s\u00f3lo tres m\u00e1quinas sencillas. La palanca, la polea y el [\u2026]","protected":false},"featured_media":1343,"parent":0,"menu_order":0,"template":"","posts_category":[351],"posts_tag":[7,41,59,33,6,34],"class_list":["post-1058","posts","type-posts","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","posts_category-blog","posts_tag-crane","posts_tag-crane-posts","posts_tag-jib-crane","posts_tag-news","posts_tag-overhead-crane","posts_tag-overhead-cranes"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/1058"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/posts"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/1058\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1144,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/1058\/revisions\/1144"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1343"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1058"}],"wp:term":[{"taxonomy":"posts_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts_category?post=1058"},{"taxonomy":"posts_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts_tag?post=1058"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}