Torno (física)
El torno es un tipo de máquina simple habitualmente utilizada para mover verticalmente grandes pesos, fue creada aproximadamente en el 3000 A.C .Su configuración más sencilla tradicionalmente consta de un cilindro (generalmente de madera) al que se fija una cuerda, atravesado longitudinalmente por un eje de acero sujeto en sus extremos mediante dos argollas que permiten su giro en posición horizontal.
El torno y el cabrestante son la misma máquina desde el punto de vista físico.
En origen, el término genérico para designar a esta clase de máquinas es torno, siendo el cabrestante un tipo de torno especial, con su eje dispuesto verticalmente.
Sin embargo, en la actualidad el término torno suele reservarse exclusivamente para los clásicos dispositivos con el cilindro dispuesto horizontalmente utilizados para elevar verticalmente cargas pesadas (por lo general, manualmente); mientras que el término cabrestante suele aplicarse a cualquier dispositivo motorizado capaz de recoger un cable, que se utiliza para arrastrar cargas tanto en vertical como en horizontal o sobre un plano inclinado.
El tipo más antiguo, conocido como "tournettes" o "ruedas lentas", se conocía en el Oriente Medio en el quinto milenio a. C. Uno de los primeros ejemplos fue descubierto en Tepe Pardis, Irán, y data del 5200 al 4700 a. C. Estaban hechos de piedra o arcilla y asegurados al suelo con una estaca en el centro, pero requerían un esfuerzo importante para girarlos.
[14] También han sido tradicionalmente muy utilizados para sacar agua de los pozos.
[17] Al final de la Baja Edad Media, las ballestas más pesadas montaban tornos para tensarse en toda Europa, procedimiento utilizado en Inglaterra ya desde 1215.
[18] Los tornos fueron identificados como una de las seis máquinas simples por los científicos del Renacimiento, basándose en textos griegos sobre tecnología.
En la minería del oro también se utilizó el torno para extraer el mineral aurífero desde los pozos hasta la superficie,[20] alcanzándose con este sistema hasta unos 40 metros en el subsuelo, usándose otros procedimientos de izado más potentes para mayores profundidades.
Cuando se usa como rueda de un vehículo con ruedas, el cilindro más pequeño es el eje de la rueda, pero cuando se usa en un molinete, cabrestante y otras aplicaciones similares (ver ascensor minero medieval a la derecha) el cilindro más pequeño puede estar separado del eje montado en los cojinetes.
[22][23] Suponiendo que la rueda y el eje no disipan ni almacenen energía, es decir, no tienen fricción o elasticidad, la potencia aportada por la fuerza aplicada a la rueda debe ser igual a la potencia de salida en el eje.
El uso de esta máquina simple permite una ventaja mecánica (VM).
Variando los radios del eje y/o de la rueda, se puede obtener cualquier ventaja mecánica.
La fricción entre la rueda y la carretera es bastante baja, por lo que incluso una pequeña fuerza ejercida sobre el eje es suficiente.
La ventaja mecánica real (VMR) de una rueda y un eje se calcula con la siguiente fórmula: dónde En un torno diferencial hay un torno: W, hay dos tambores coaxiales de radios diferentes:
[27][28][29] La cuerda se enrolla en un tambor mientras que se desenrolla del otro, con una polea móvil: R, colgada del tramo de cuerda combado que pende entre los dos tambores.
, el peso: Q, únicamente se eleva: (dado que la variación de la longitud del tramo de cable en suspensión -proporcional a la diferencia del perímetro entre los dos tambores- tiene un tramo ascendente y otro descendente, la elevación resultante es precisamente esta diferencia dividida por dos) Utilizando la terminología del apartado anterior, se tiene que por cada vuelta completa de la manivela, para que se equilibre el trabajo producido por la fuerza aplicada
