Содержание
Шкив - это инструмент, предназначенный для облегчения подъема тяжелой массы путем изменения направления силы, которая должна быть приложена для перемещения объекта. Самый основной тип шкива состоит из каната и шкива, но есть три различных типа шкивов, которые работают с несколько различными механизмами.
Типы шкивов
Существует три основных типа шкивов: фиксированные шкивы, шкивы и комбинированные системы шкивов. Неподвижный шкив состоит из шкива, висящего на чем-то похожем на балку, вокруг которого намотана веревка. Один конец веревки привязан к одному объекту, а другой тянется, чтобы поднять его. Неподвижный шкив остается на том же месте, пока объект поднимается, а мобильный телефон подвешен так, что позволяет ему двигаться. Комбинированная система шкивов собирается путем наматывания одного троса между двумя или более шкивами. Некоторые простые физические расчеты могут быть использованы для определения эффективности системы шкивов.
Фиксированные и подвижные шкивы
Неподвижный шкив не уменьшает силу, необходимую для подъема объекта. Привязывая один конец веревки к блоку весом 20 кг, вам все равно нужно приложить как минимум такое же усилие, чтобы поднять его, потянув за другой конец веревки - и на самом деле эта сила будет еще больше , так как также необходимо перемещать веревку и преодолевать трение. В физическом плане фиксированный шкив не дает никаких механических преимуществ. Однако подвижные шкивы позволяют поднимать груз с меньшими усилиями, что делает его механически выгодным. Однако они все еще менее эффективны, чем комбинированные шкивы, которые работают, распределяя усилие между различными участками каната.
Комбинированные шкивные системы
Комбинированные системы шкивов работают за счет распределения силы, необходимой для перемещения объекта. В системе с двумя шкивами канат разделен на три секции. Один идет от потолка к первому шкиву, где объект заперт. Вторая секция проходит от первого шкива ко второму шкиву, который находится ближе всего к потолку. Третий идет от второго шкива к человеку, тянущему веревку. Если объект весит 150 кг, для его приостановки обычно требуется усилие 150 кг. Но при такой конфигурации комбинированных шкивов каждая секция каната берет на себя треть силы, поэтому общая сила, которую должен будет приложить оператор, составит 50 кг. Это можно выразить с помощью физического расчета: L равно F, умноженному на количество секций струны, где L равно весу нагрузки, а F - величине силы.
вычисления
Используя простую физическую формулу L = F, умноженную на число сегментов каната, легко рассчитать величину усилия, необходимого для подвешивания тяжелого объекта с помощью системы шкивов. Если трос вашей системы шкивов разделен на четыре секции, сила, приложенная к вытянутому концу, будет умножена на четыре на другом конце троса. Например, если взвешиваемый объект весит 500 кг, а приложенное усилие составляет 125 кг, вы сможете переместить объект, поскольку 1.000 = 250 x 4. Однако сумма, которую вам нужно вытащить, также будет умножена на то же число так, чтобы вместо того, чтобы тянуть, например, метр веревки, чтобы объект поднялся на один метр, вам нужно будет тянуть четыре метра веревки, чтобы он перемещался на одинаковое расстояние. По этой причине системы шкивов могут быть не очень эффективными, но обеспечивают хорошее механическое преимущество.
