Una polea de carga sostiene, redirige o hace rodar una carga: guía una guaya de acero en un sistema de izaje, cambia la dirección de una cuerda para levantar a mano o rueda sobre un riel en una puerta o estructura móvil. No es lo mismo que una polea de transmisión de potencia, que trabaja con bandas en V de perfil A, B, SPA o SPB; esa familia tiene su propia guía en tipos de poleas en V. Esta guía cubre la polea que carga peso, no la que transmite potencia entre ejes.
Veredicto: para guaya de acero use una polea con garganta mecanizada al diámetro exacto del cable y verifique la relación D/d; para lazo o cuerda use una garganta redonda, lisa y más ancha; para rodadura sobre riel, ángulo o varilla use una polea de perfil en V de rodadura; para giro continuo elija doble rodamiento, para giro frecuente rodamiento sencillo y para giro lento u ocasional buje de bronce. TECTUL fabrica en Colombia sus propias poleas de carga, con garganta a la medida de la guaya, del lazo o del tubo que va a pasar por ella.
La garganta de una polea para guaya debe corresponder al diámetro nominal del cable. Una garganta más angosta que el cable lo pellizca y desgasta los alambres exteriores; una garganta demasiado ancha deja que el cable se aplane bajo carga y pierda su sección circular. Por eso la polea se especifica con dos diámetros: el de la polea y el de la guaya que aloja, por ejemplo una polea de 3 pulgadas (76,2 mm) para guaya de 1/2 pulgada (12,7 mm).
La relación D/d divide el diámetro de la polea (D) entre el diámetro nominal del cable (d). Cada pasada por la polea es un ciclo de flexión: cuanto menor sea la polea, mayor es el esfuerzo de flexión sobre los alambres y menor la vida del cable por fatiga. También cae la resistencia disponible: los datos de ensayo recopilados en el Wire Rope Users Manual del Wire Rope Technical Board muestran que doblar un cable sobre un diámetro igual al suyo (D/d = 1) reduce su resistencia efectiva a cerca de la mitad. El mismo manual publica relaciones D/d mínimas por construcción del cable:
| Construcción de la guaya | Relación D/d mínima | Lectura práctica |
|---|---|---|
| 6x7 (alambres gruesos) | 42 | Cable rígido: exige poleas grandes |
| 6x19 Seale | 34 | Uso general con flexión moderada |
| 6x25 Filler Wire | 26 | Más alambres finos, más flexible |
| 6x36 Warrington-Seale | 23 | La opción para poleas y tambores menores |
Esos mínimos aplican a equipos donde el cable flexiona en ciclo continuo: grúas, malacates, diferenciales y ascensores, donde la práctica de diseño usa relaciones de 40 o más para alargar la vida del cable. En redirección de baja velocidad —templetes, secadores agrícolas de café y cacao, izaje manual ocasional— se trabaja con relaciones menores, aceptando menor vida del cable y compensando con el factor de diseño del sistema. La tabla explica además por qué una guaya 6x36 tolera poleas más pequeñas que una guaya 6x19 del mismo diámetro: tiene más alambres, cada uno más delgado, y flexiona con menos esfuerzo. Para servicio continuo con guaya, TECTUL ofrece además la polea antidesgaste con doble rodamiento, fabricada en material antidesgaste para prolongar la vida de la garganta y del cable.
La cuerda de fibra natural o sintética no se comporta como la guaya: se deforma más bajo carga y se corta por abrasión antes que por fatiga. La polea para lazo usa una garganta redonda, ancha y de superficie lisa, sin aristas, que reparte el contacto sobre un área mayor de la fibra. Usar una garganta de guaya con cuerda concentra la presión en una franja angosta y desgasta el lazo en pocas jornadas. Su campo de trabajo es el izaje manual de cargas en obras, fincas y bodegas, donde una persona hala el lazo directamente o con un aparejo sencillo.
La polea de perfil en V de rodadura no es una polea de transmisión aunque el nombre se parezca: soporta la carga sobre su periferia y rueda guiada sobre un ángulo, una varilla o un riel, o guía correas y cables en maquinaria agrícola. Se fabrica con garganta en V, trapezoidal o semitrapezoidal, y con tres opciones de giro: sin rodamiento (con buje), con rodamiento sencillo o con doble rodamiento. La polea para tubo es su variante para rodar sobre tubo redondo: la garganta se mecaniza al diámetro del tubo (2 y 2 1/2 pulgadas) y monta doble rodamiento, típica en portones y estructuras rodantes.
El elemento de giro define la fricción, la capacidad de girar bajo carga y el mantenimiento. La decisión no es de precio sino de régimen de trabajo:
| Elemento de giro | Fricción y giro | Mantenimiento | Cuándo elegirlo |
|---|---|---|---|
| Buje de bronce | Mayor fricción por deslizamiento; giro lento u ocasional | Requiere lubricación periódica | Cargas con poca rotación, ambientes con polvo o arena, servicio con golpes |
| Rodamiento sencillo | Baja fricción por rodadura; giro frecuente | Rodamiento sellado, cambio por referencia comercial | Izaje manual repetido y redirección con movimiento habitual |
| Doble rodamiento | Baja fricción con dos apoyos; giro continuo sin cabeceo | Igual al sencillo, con mayor estabilidad axial | Servicio continuo, poleas de mayor diámetro y cargas mayores |
En un aparejo de varias poleas la fricción se acumula polea por polea: cada punto de giro con buje pide más fuerza de la línea que uno con rodamiento. Si el sistema se opera a mano, ese acumulado se siente directamente en quien hala la cuerda o la guaya.
El montaje se elige por la permanencia del punto de anclaje. El gancho con seguro permite colgar y retirar la polea de un punto en segundos, y es el montaje típico de la pasteca o polea de redirección temporal; en los bloques con placa abatible el cable se inserta de costado sin destrenzar su extremo. El ojo con grillete arma un punto semipermanente que se inspecciona y se desarma con herramienta. La base o soporte se atornilla o se suelda a la estructura cuando la polea queda fija, como en secadores, portones y líneas de templete.
La carga que ve la polea y su anclaje no es la tensión de la línea: es la suma vectorial de la línea que entra y la que sale, igual a 2·cos(θ/2) veces la tensión, donde θ es el ángulo entre ambas líneas. Con un retorno paralelo (ángulo 0°), una línea de 500 kg carga el anclaje con 1.000 kg:
| Ángulo entre líneas | Factor sobre la tensión de línea | Ejemplo con línea de 500 kg |
|---|---|---|
| 0° (retorno paralelo) | 2,00 | 1.000 kg |
| 45° | 1,84 | 920 kg |
| 90° | 1,41 | 705 kg |
| 120° | 1,00 | 500 kg |
| 150° | 0,52 | 260 kg |
En izaje se compra por carga límite de trabajo (WLL), nunca por carga de rotura. La norma ASME B30.26-2015 (R2020), capítulo 26-5, exige para los bloques de aparejo un factor de diseño mínimo de 4:1 entre la resistencia de rotura y la carga nominal, y obliga a marcar cada bloque con el fabricante, la carga nominal y los diámetros de cable admitidos. Para eslingas de guaya, ASME B30.9-2021 establece un factor de diseño de 5:1. En Europa, los aparejos de poleas accionados a mano se cubren en EN 13157:2004+A1:2009. La consecuencia práctica: una polea sin carga nominal declarada no debe usarse para levantar carga sobre personas ni equipos, y el ángulo de línea de la tabla anterior debe estar dentro de esa carga nominal.
| Tipo | Garganta | Qué pasa por ella | Giro disponible | Señal de compra |
|---|---|---|---|---|
| Polea para guaya | Redonda, al diámetro del cable | Guaya de 1/4 a 1 pulgada (6,4 a 25,4 mm) | Rodamiento sencillo o doble | Redirigir o tensar cable de acero |
| Polea antidesgaste para guaya | Redonda, material antidesgaste | Guaya de acero | Doble rodamiento | Servicio continuo de alta exigencia |
| Polea para lazo | Redonda, ancha y lisa | Cuerda o manila | Rodamiento | Izaje manual en obra o finca |
| Polea de perfil en V de rodadura | En V, trapezoidal o semitrapezoidal | Riel, ángulo, varilla o correa | Buje, rodamiento sencillo o doble | Estructura que rueda guiada |
| Polea para tubo | Cóncava, al diámetro del tubo | Tubo redondo de 2 y 2 1/2 pulgadas | Doble rodamiento | Portones y estructuras sobre tubo |
Las cinco series anteriores llevan el sello Fabricación TECTUL: se mecanizan en planta propia en Colombia, con la garganta al diámetro real de la guaya, del lazo o del tubo, y no como adaptación aproximada de una polea de transmisión. Eso permite pedir medidas fuera de tabla: otro diámetro de polea, otra garganta, buje en lugar de rodamiento o doble rodamiento donde la serie estándar trae sencillo. Las series publicadas cubren poleas de 2 a 4 pulgadas (50,8 a 101,6 mm) de diámetro para guayas de 1/4 a 1 pulgada, con precios publicados en cada ficha. TECTUL también suministra la guaya que trabaja con la polea: galvanizada 6x19 de uso general y 6x36 flexible según ASTM A1023/A1023M, además de inoxidable y forrada en PVC.
Especifique la polea con cinco datos: qué pasa por la garganta y su diámetro (guaya, lazo o tubo), la carga de trabajo con el ángulo de línea ya aplicado, la frecuencia de giro (buje, rodamiento sencillo o doble), el montaje (gancho, ojo, base o eje pasante) y el ambiente (intemperie, polvo, humedad). Si el cable flexiona en ciclo continuo, verifique la relación D/d contra la tabla de esta guía y prefiera guaya 6x36 en poleas pequeñas. Con esos datos, TECTUL cotiza la serie estándar o fabrica la polea a la medida, junto con la guaya y sus accesorios de anclaje.
