science >> Wetenschap >  >> Fysica

Voorbeelden van een Block & Tackle

Een blok en tackle is afgeleid van de katrol. Katrollen zijn gegroefde wielen die zijn ontworpen om te worden voorzien van een kabel of touw en om vrij binnen een blok te kunnen draaien. Het rotatie-effect van het wiel stelt de gebruiker in staat de richting van de gebruikte kracht te veranderen. Een man met een katrol kan een last optillen door aan een touw naar achteren of omlaag te trekken, in plaats van omhoog te tillen. Het gebruik van één of meer katrollen in een netwerk krijgt mechanisch voordeel, waardoor de kracht waarmee een last wordt opgetild, wordt vermenigvuldigd. Wanneer dit is gebeurd, wordt het een blok en een tackle genoemd.

Pulley Arrangement

Er zijn twee soorten katrollen in een blok en pakken, vast en verplaatsbaar. De beweegbare riemschijf is degene die aan de lading zelf is gehaakt en die mee beweegt. De vaste katrol is vastgehaakt aan een vast punt en beweegt niet. Wat verschillende soorten blokken en tackles van elkaar scheidt, is hoeveel wielen er in elke katrol zitten, en daarom hoeveel omwentelingen van het touw er doorheen worden gerold ("lijnen" genoemd). Elke extra lijn in het systeem vermindert de hoeveelheid kracht die nodig is om de lading te verplaatsen. Bijvoorbeeld, met twee lijnen is er een mechanisch voordeel van 2 en een belasting van 400 pond vereist slechts 200 pond kracht om te bewegen.

Tuigage

Van blokken en tackles wordt ook gezegd dat ze getuigd zijn tot voordeel of nadeel. Een blok en takel worden met voordeel opgetild wanneer het touw in dezelfde richting wordt getrokken als waarin de lading zal worden verplaatst. Het is opgetuigd om te benadelen wanneer het wordt getrokken in de richting tegenovergesteld aan waar de lading moet worden verplaatst (bijvoorbeeld het naar beneden trekken van een te heffen last). Aanspanning op achterstand is in theorie minder efficiënt, maar in de praktijk is het soms nodig om de katrollen en touwen op deze manier te organiseren vanwege zaken als werkruimte. Tuigage voordelig verhoogt meestal het mechanische voordeel met 1.

The Gun Tackle

Dit is de eenvoudigste vorm van blok en tackle. Het is gemaakt van een vaste en een beweegbare katrol, elk met een kabel er doorheen. Deze twee-poelie-een-touw opstelling heeft een mechanisch voordeel van 2.

Double Luff Tackle

Dubbele tackles gebruiken katrollen met twee gegroefde wielen. Met vier lijnen die door beide poelies worden geschroefd, is het mechanische voordeel 4 of 5, afhankelijk van of het is opgetuigd met voordeel of nadeel. Dit betekent dat zo'n tackle een belasting van 400 pond met 100 of 80 pond kracht kan verplaatsen.

Gyn Tackle

Dit gebruikt een driewielige katrol op het vaste punt en een twee -wielpoelie in het beweegbare punt. Het mechanische voordeel is 5 of 6, afhankelijk van hoe de blokken zijn opgetuigd. De belasting van 400 pond kan nu worden verplaatst met 80 of 67 pond kracht.

Friction

De praktische limiet die het gebruik van riemschijven met tientallen wielen voorkomt, is de wrijving geproduceerd door de kabel of touw slijpen tegen de wielen in de katrol. Bij elk nieuw wiel neemt de wrijving toe, en vermenigvuldigt zich uiteindelijk tot een verminderd rendement.