Шкивтердің жұмыс принципі және қолданылуы

Ежелгі кемелерде желкендерді көтеруден қазіргі зәулім ғимараттардағы үлкен болат арқалықтарды көтеруге дейін,шкивадамзат прогресін қалыптастырған іргелі өнертабыс. Дизайнында алдамшы қарапайым, бұл қарапайым құрылғы қарапайым машинаның классикалық мысалы болып табылады - ол қолданылатын қашықтыққа күштің шамасын ауыстырып, жұмысты жеңілдететін механизм.

Негізгі принцип: қайта бағыттау күші

Негізінде шкив - шеңбер бойымен кабельдің немесе белдіктің қозғалысын және бағытын өзгертуді қолдауға арналған осьтегі дөңгелек. Ең қарапайым пішін - дөңгелек құрылымға бекітілген бекітілген шкив. Ол механикалық артықшылық бермейді (қолданатын күш көтеретін салмаққа тең), бірақ ол маңызды артықшылық береді: күштің бағытын өзгертеді. Құдықтан ауыр шелек көтеру үшін жоғары қарай тартудың орнына, дене салмағыңызды тиімдірек пайдаланып, төмен тартуға болады. Бұл қарапайым қайта бағыттау революциялық эргономикалық жақсарту болды.

Доңғалақ жүкке бекітілген жылжымалы шкивтің көмегімен шығырдың шынайы қуаты ашылады. Бұл конфигурацияда кабель шкивтің екі жағындағы салмақты қолдайды, яғни жүкті көтеру үшін тек жарты күш қолдану керек. Дегенмен, сіз арқанды екі есе ұзағырақ тартуыңыз керек. Бұл механикалық артықшылықтың мәні: қашықтық үшін сауда күші.

Құрама жүйелер: механикалық артықшылықтар көбейтілді

Одан да ауыр заттарды көтеру үшін,шкивтерқұрама жүйелерге біріктірілген, олардың ең көп тарағаны блок және тіреу болып табылады. Бұл орналасу бірнеше бекітілген және жылжымалы шығырларды тандемде пайдаланады. Механикалық артықшылық жылжымалы блокты қолдайтын арқан сегменттерінің санына тікелей пропорционалды. Мысалы, төрт тірек жіптері бар жүйе сіздің күшіңізді төртке көбейтеді, бұл бір адамға әдетте төрт күшті қажет ететін нәрсені көтеруге мүмкіндік береді. Бұл принцип ежелгі инженерлерге Египет пирамидалары мен грек храмдары сияқты орасан зор құрылыстарды салуға мүмкіндік берді.

Заманауи қолданбалар: жаттығу залынан Галактикаға дейін

Шығырдың пайдалылығы қазіргі дәуірде ғана кеңейді:

Құрылыс және инженерия:Крандар қауіпті ауыр материалдарды үлкен биіктікке көтеру үшін массивтік, күрделі шығыр жүйелерін пайдаланады.

Тасымалдау:Лифттер кабиналарды қауіпсіз жылжыту үшін берік шығыр тәрізді жүйелерге (көбінесе шығырлар мен болат кабельдерді пайдаланады) сүйенеді. Көлігіңіздің серпентиндік белбеуі - генератор мен су сорғысы сияқты маңызды компоненттерді басқаратын үздіксіз шкив жүйесі.

Жаттығу:Спорт залдарындағы салмақ машиналары бақыланатын, оқшауланған бұлшықет жаттығуларына және салмақты қауіпсіз жинауға мүмкіндік беретін қарсылықты қайта бағыттау үшін шығырларды пайдаланады.

Күнделікті өмір:Жалюзилер, флагштоктар, киім жіптері және гараж есіктері тегіс жұмыс істеу үшін қарапайым шкив механизмдерін біріктіреді.

Жетілдірілген технология:Аэроғарышта шкив жүйелері ұшақтарды басқаруда және тіпті спутниктік күн панельдерін орналастыру механизмдерінде қолданылады.

Көрінбейтін Батыр

TheшкивОның мәңгілік мұрасы оның негізгі физиканы талғампаз қолдануында жатыр. Ол қозғалтқыштар мен электр қуатын қажет етпейді, тек тапқырлық қажет. Күш пен қашықтық арасындағы тепе-теңдікті меңгере отырып, бұл қарапайым машина адамзатқа физикалық шектеулерді жеңуге, салмақты қайта бөлуге және салуға және қозғалуға болатын нәрсені қайта елестетуге мүмкіндік берді. Бұл, сөзбе-сөз айтқанда, өркениеттің берілістерін айналдыратын дөңгелек, қарапайым идеяның құдіреттілігінің мәңгілік айғағы болып қала береді. Желді ұстау үшін желкенді көтеруден бастап аспанды тырнау үшін тіреген ғимаратты көтеруге дейін шығыр адамзаттың өз әлемін қалыптастыруға бағытталған үздіксіз әрекетінде таптырмас құрал болды және болып қала береді.