Из устаревших систем, предназначенных для подъема воды к сложным современным компонентам на гигантских кранах, шкивы являются одним из самых полезных инструментов в существовании. Вы можете их не заметить, но они, вероятно, разбросаны по всему дому.
Составной шкив с 4 колесами будет перемещать объекты с использованием 25 процентов силы.
Что такое шкив?
Шкив представляет собой форму немоторной простой машины - одной из шести простых машин, которые были поняты и использовались в течение тысяч лет. Шкивы используют комбинацию одного или нескольких колес с осями, внутри блока или корпуса. Колеса управляются веревкой, шнуром или цепью. Тысячи лет назад основной задачей шкива было поднять очень тяжелые предметы. Современные шкивы часто меньше, предназначены для использования в повседневных применениях.
Шкивы различаются по макияжу и типу, но концепция остается прежней - предложить подъемную помощь путем умножения силы или изменения направления силы. Некоторые шкивы обеспечивают механическое преимущество, позволяя перемещать грузы с меньшим усилием, в то время как другие - нет.
Различные типы шкивов дают разные преимущества с точки зрения меньшей силы:
- Одноколесные шкивы: также называемые простыми шкивами, на этих простых машинах используется одна веревка, зацикленная на одном колесе. Одноколесные шкивы изменяют направление усилия и не имеют механических преимуществ. Это требует 100 фунтов силы, чтобы поднять 100-килограммовый вес одним шкивом. Однако одноколесный простой пули меняет направление силы, что может быть довольно большим преимуществом. Подъем веса в 100 фунтов путем применения силы вниз значительно облегчает подъем его вверх.
- Двухколесные шкивы: это одна из составных шкивов. В этой системе канат зацикливается на двух колесах, уменьшая силу, необходимую для подъема нагрузки в два раза - для этого требуется всего 50 фунтов силы для подъема 100 фунтов с двухколесным шкивом.
- Многошпиндельные шкивы: это еще одна форма составного шкива. Большинство шкивов вокруг дома имеют одно или два колеса. Более сложные шкивы могут запускать веревку через три или более колеса. Каждое дополнительное колесо увеличивает механическое преимущество. Например, подъем 100-фунтового объекта с четырехколесной системой шкивов снижает подъемную силу до 25 фунтов.
Разница в расстоянии вытяжки
Двухколесные составные шкивы уменьшают подъемную силу, но они требуют, чтобы вы потянули веревку вдвое до одноколесных шкивов. Например, при подъеме 100-фунтового предмета на 12 дюймов с одноколесным шкивом требуется вытащить веревку ровно на 12 дюймов. Подъем 100-фунтового объекта 12 дюймов с двухколесным шкивом требует, чтобы вы потянули веревку на 24 дюйма. Эта простая математика также распространяется на составные шкивы с тремя, четырьмя и более колесами. Например, четырехколесный шкив требует, чтобы вы трости веревку в четыре раза, насколько это необходимо для шкива с одним колесом.
Шкивы в доме
Вы можете думать, что, поскольку они такие простые механические машины, шкивы не так распространены вокруг современного дома, но это совсем не так. Некоторые примеры.
- Шторы и жалюзи: Шторы являются одним из наиболее распространенных применений шкивов в вашем доме. Шкивы перемещают шторы взад и вперед, и они поднимают и опускают шторы. В зависимости от конструкции шторы могут использовать двухколесные шкивы или комбинацию одно- и двухколесных шкивов.
- Фитнес: со всеми формами шкива, размерами и типами оборудование для упражнений может показаться не чем иным, как шкивом. Одиночные, двойные, тройные или четырехместные колеса используются для подъема, растяжения и тяги грузов со всех сторон.
- Стержни: эти задние светильники выигрывают от наличия шкивов на обоих концах. Ходить взад-вперед в корзину для одежды не нужно. Встаньте на одном конце, потяните веревку, снимите одежду и положите еще один предмет в корзину.
- Удлинительные лестницы: лестницы с полным расширением имеют в каркасе шкивы, которые позволяют расширить лестницу. Без шкивов выдвижные лестницы были бы трудными в работе, в лучшем случае.
- Проекционные экраны: современная технология тоже зависит от шкивов. Домашние кинотеатры используют шкивы для подъема и опускания больших проекционных экранов.
- Защита от падения: Механизм ремней безопасности, используемый для защиты альпинистов от скольжения и падения, иногда включает в себя шкивы. Они обеспечивают большую мобильность, чем стационарные жгуты.
- Двери гаража: автоматические открыватели гаражных ворот используют шкивы для подъема и опускания двери. Ручные гаражные ворота могут использовать шкивы, которые позволяют вам снимать тяжелые двери с минимальными усилиями.
- Флагшток: Если вы патриотичны, у вас может быть флагшток перед вашим домом. Шкив является важной частью снижения и поднятия флага.
- Хранение гаража: используйте шкивы в гараже, чтобы поднимать и хранить предметы, такие как велосипеды рядом с потолком, в сторону.