Каковы различные части шкива?

Шкив, относящийся к категории простых машин, используется для уменьшения силы, необходимой для подъема груза. В основном он состоит из колеса с канавками, установленного на оси или валу, и каната или ремня, проходящего внутри канавки. Три разные части шкива — это колесо, ось и канат. Преимущество использования шкива заключается в том, что он меняет направление и точку приложения силы, что значительно упрощает подъем тяжестей.

Канавки на шкивах предотвращают соскальзывание троса или ремня. Чаще всего веревку туго натягивают и держат в натянутом состоянии, потому что в противном случае ослабленный ремень может проскользнуть, что приведет к выходу из строя системы шкивов. Шкивы вращаются на центральном валу и обычно крепятся к нему с помощью так называемой «шпонки». Шпонка в основном вставляется в положение таким образом, что она удерживает вместе шкив и вал. Они установлены плотно, чтобы предотвратить соскальзывание шкива с вала.

Шкивы различаются по тому, как организованы различные части шкива. Фиксированный шкив - это шкив, в котором колесо с канавками имеет фиксированную ось, а вся машина прикреплена к поверхности. Этот тип шкива не дает реального механического преимущества, поскольку он по-прежнему требует от человека приложения такого же усилия; меняется только направление приложенной силы. С другой стороны, подвижный шкив имеет свободную ось, что позволяет оси двигаться и значительно снижает общую необходимую силу. Поскольку один конец веревки закреплен на месте, сила, действующая на другой конец веревки, прикладывает двойную силу к поднимаемому объекту.

Составные шкивы сочетают в себе как подвижные, так и фиксированные шкивы и снижают требуемое усилие до менее чем половины веса поднимаемого объекта. Шкив с блоком и захватом представляет собой тип составного шкива, в котором на каждой оси установлено несколько шкивов. Этот тип шкива оптимально использует различные части шкива и используется для подъема очень тяжелых грузов, например, для перемещения груза с корабля на сушу. Никто на самом деле не знает, когда и как были впервые разработаны шкивы или кто спроектировал различные части шкивов. Архимеду приписывают создание первой системы блоков и полиспастов, которую он использовал вместе с другими составными шкивами для перемещения всего линкора, заполненного людьми.

Блок и полиспастный шкив также используется в кранах и для поднятия парусов на кораблях. Шкивы имеют множество применений и так или иначе жизненно важны для большинства машинных операций. Различные типы шкивов позволяют наилучшим образом использовать различные части шкивов для выполнения ряда задач во многих отраслях промышленности. Они используются в аэрокосмической, автомобильной и других отраслях промышленности. Например, блоки необходимы для многих альпинистских и спасательных операций.

Что такое шкивы?

Шкив, простой механизм, сделан из веревки, намотанной на колесо с желобками, чтобы упростить выполнение сложных задач. Колесо закреплено на оси или валу. Гибкий шнур, цепь, ремень или трос — другие приводные элементы, используемые вместо троса. Основная функция шкива — поднимать тяжелые предметы, но он также помогает транспортировать и передавать энергию от одного объекта к другому. Они работают, чтобы распределить вес, что уменьшает количество необходимой силы. Шкив позволяет менять направление и помогает поддерживать движение. Шкивы передают энергию и движение. Их простая природа делает их настолько широко используемыми.

Вы находитесь рядом со шкивами больше, чем вы, вероятно, думаете. Вот несколько повседневных примеров:

• Лифты
• Поднимать ведро воды вверх и вниз по колодцу
• Скалолазы используют шкивы в своих приключениях.
• Открывание и закрывание театральных занавесок.
• Жалюзи со шнурками
• Тренажеры
• Флагштоки
• Цепи потолочных вентиляторов
• Строительное оборудование

Можно с уверенностью сказать, что шкивы — одни из самых сложных и необходимых механизмов, поскольку они существовали с 287 г. до н.э. — 212 г. до н.э. и до сих пор так часто используются.

Как работают шкивы

Шкивы функционируют несколькими способами для различных операций. Чтобы лучше понять, как работают шкивы, вам нужно знать три основных типа:подвижный шкив, фиксированный шкив и составной шкив.

Неподвижный шкив прикреплен к несущей конструкции. Утяжеленный предмет поднимается, как только веревка с другой стороны опускается. Неподвижный шкив помогает изменить направление подъемной силы, а гравитация помогает. Примером фиксированного шкива из приведенного выше списка является подъем ведра с водой из колодца.

Подвижный шкив отличается от неподвижного тем, что шкив непосредственно прикреплен к грузу. Поэтому только одна часть веревки прикреплена к неподвижному объекту. Примером этого является зиплайн.

В составном шкиве используется комбинация фиксированного и подвижного шкивов. Это система из двух или более шкивов с канатом между ними. Чем больше шкивов, тем больше общее механическое преимущество. Они распространены на кранах для подъема и транспортировки тяжелых материалов.

Как сделать шкив

Вы можете легко сделать систему шкивов из часто используемых предметов домашнего обихода. Нужны проволочная вешалка для одежды, кусачки, пустая катушка с нитками, плоскогубцы, веревка и легкий предмет. Выполните следующие шаги, чтобы сделать фиксированный шкив:

• Кусачками отрежьте середину нижней части вешалки.
• Осторожно откройте разрез, который вы сделали, и наденьте на один конец пустую катушку с нитками.
• Протяните обе стороны отрезанной проволоки через центр катушки, вытягивая каждый конец наружу. Вы хотите, чтобы катушка оставалась на месте, поэтому используйте плоскогубцы, чтобы согнуть концы проводов вокруг катушки.
• Отрежьте кусок веревки (длина должна в два раза превышать расстояние от пола до вешалки) и наденьте ее на катушку.
• Найдите легкий предмет, который можно использовать в качестве груза, например стиральную машину.
• Обвяжите один конец веревки вокруг предмета и убедитесь, что он не выпадет при подъеме. Установите груз на пол, пока свободная стропа с другой стороны не свисает.

Теперь у вас есть фиксированная система шкивов, готовая к экспериментам с этими шагами. Для начала потяните вниз свободный конец веревки, чтобы поднять вес. Катушка будет вращаться вокруг подвески, что снижает трение и, следовательно, облегчает подъем объекта.