Tartalom
A szíjtárcsa egy olyan eszköz, amely megkönnyíti a nehéz tömeg felemelését az objektum mozgatásához szükséges erő irányának megváltoztatásával. A legkevésbé alapozó típusú tárcsa kötélből és csigából áll, de három különböző típusú görgő működik, amelyek valamivel eltérő mechanizmusokkal működnek.
Szíjtípusok
A szíjtárcsák három alaptípusa van: rögzített szíjtárcsák, csigák és kombinált szíjtárcsás rendszerek. A rögzített szíjtárcsa egy gerendából lógó tárcsából áll, amelynek köré egy kötél van. A kötél egyik vége egy tárgyhoz van kötve, a másik pedig felemelésre kerül. A rögzített szíjtárcsa ugyanazon a helyen marad, miközben az objektum felemelkedik, míg a mobil úgy van lógva, hogy lehetővé tegye a mozgást. A kombinált szíjtárcsa-rendszert úgy állítjuk össze, hogy egy vagy több kötélet tekerünk két vagy több görgő között. Néhány egyszerű fizikai számítás használható a csiga-rendszer hatékonyságának meghatározására.
Rögzített és mobil csigák
A rögzített szíjtárcsa nem csökkenti a tárgy emeléséhez szükséges erő mennyiségét. Ha a kötél egyik végét egy 20 kg-os blokkhoz kötjük, akkor még legalább ugyanolyan erőt kell alkalmazni, hogy a kötél másik végét húzzuk fel - és valójában ez az erő még nagyobb lesz , mivel szükség van a kötél mozgatására és a súrlódás leküzdésére is. Fizikai értelemben a rögzített szíjtárcsának nincs mechanikus előnye. A mozgatható tárcsák azonban lehetővé teszik, hogy a terhelést kisebb erőfeszítéssel lehessen emelni, ezáltal mechanikusan előnyös. Azonban ezek még kevésbé hatékonyak, mint a kombinált csigák, amelyek a kötél különböző szakaszai közötti erő elosztásával működnek.
Kombinált csiga rendszerek
A kombinált szíjtárcsás rendszerek az objektum mozgatásához szükséges erő elosztásával működnek. Két csigával rendelkező rendszerben a kötél három részre van osztva. Az egyik a mennyezetről az első tárcsára megy, ahol az objektum csapdába esett. A második szakasz az első tárcsától a második, a mennyezethez legközelebb eső szíjtárcsához vezet. A harmadik a második tárcsáról a kötelet húzó személyre megy. Ha a tárgy 150 kg-os súlyú, általában 150 kg-os erő szükséges a felfüggesztéséhez. Ezzel a kombinált tárcsákkal együtt a kötél minden része gondoskodik az erő egyharmadáról, így az üzemeltető által igénybe vehető teljes erő 50 kg lesz. Ezt fizikai számítással fejezhetjük ki: L egyenlő a húrok szakaszainak F-szeresével, ahol L egyenlő a terhelés súlyával és F-vel az erő mennyiségével.
számítások
Az L = F kötélszegmensek számának egyszerűbb fizikai képletével könnyen kiszámítható, hogy milyen erő szükséges ahhoz, hogy egy nehéz tárgy görgős rendszerrel felfüggeszthető legyen. Ha a szíjtárcsa rendszere négy részre van osztva, a húzott végre ható erőt a kötél másik végén négyszeresével kell megszorozni. Például, ha a mérendő tárgy súlya 500 kg, és az alkalmazott erő 125 kg, akkor az objektumot áthelyezheti, mivel 1.000 = 250 x 4. Azonban a húzáshoz szükséges összeget ugyanazt a számot is meg kell szorozni úgy, hogy ahelyett, hogy húzna, például egy méternyi kötelet, hogy az objektum egy méterrel emelkedjen, négy méteres kötelet kell húznia, hogy ugyanazt a távolságot vezesse. Ebből az okból kifolyólag a csigaszerek nem lehetnek nagyon hatékonyak, mégis jó mechanikai előnyökkel rendelkeznek.
