Ролки и ролки

Ролките са устройства за преобразуване на сила. Често са свикнали, за. Б. в кранове или опъващи устройства за контактни проводници за намаляване на посоката или силата, която трябва да се приложи. Прави се разлика между фиксирани и свободни роли. Комбинацията от няколко неподвижни и разхлабени ролки е известна като ролка.
С ролки не се спестява механична работа, но само необходимата сила за преместване или повдигане на обект се отклонява или намалява, като във втория случай пътят се увеличава съответно.

Изчислете ролката

# Механични сили # Преобразувател на сила # Златното правило на механиката

Устройство за опъване на контактни проводници с ролки

Фиксирани и разхлабени роли

С твърд Роля (снимка 2) само посоката на тази сила се променя. Следователно се говори за деформационни ролки. Необходимата сила на изтегляне е същата като силата от товара. Пътят на влака и товарът също са еднакви. За фиксирана роля в равновесие, пренебрегвайки триенето:

F Z = F L s Z = s L F сила s разстояние

Фиксирана роля: силата се отклонява само.

С разхлабена роля (Фиг. 3) количеството сила, която трябва да се приложи, се намалява. Силата от товара се разпределя върху две въжета. Пътят на влака, от друга страна, се удвоява. За разхлабена ролка в равновесие, пренебрегвайки триенето и силите на тежестта на ролката и въжето:

F Z = 1 2 F L s Z = 2 s L F сила s разстояние

Разхлабена ролка: Необходимата сила е по-малка, отколкото при фиксирана ролка.

Често се използва комбинация от разхлабена и неподвижна ролка (фиг. 4). Разхлабената роля намалява силата, която трябва да се приложи. Посоката на прилаганата сила може да се променя с неподвижния валяк.

Механична работа върху ролки

Златното правило на механиката важи за ролките по отношение на всички устройства за преобразуване на сила:

Това, което спестявате в сила, трябва да добавите към пътя.

Ако триенето се пренебрегне, тогава се прилага следното: Механичната работа на ролката е същата.

F Z ⋅ s Z = F L ⋅ s L F Z, F L действащи сили s Z, s L изминати разстояния

На практика обаче има постоянно триене. Освен това трябва да се вземе предвид теглото на ролките и въжетата. Следователно действителната работа, която трябва да бъде изразходвана, винаги е по-голяма от използваемата работа.

Комбинация от неподвижна и разхлабена ролка

Видове ролки и сили върху тях
Има различни видове ролки. Честотните блокове често са съставени от отделни ролки, някои от които действат като неподвижни ролки и отчасти като разхлабени ролки. Тези роли могат да бъдат подредени по различен начин. Фигура 4 показва два блока на ролките, всеки с по четири ролки, в различни подреждания.
Силата на изтегляне, необходима за повдигане на товар, зависи от броя на носещите въжета. Като цяло, следното се отнася за такава система на ролки в баланс:

F Z = 1 n F L s Z = n ⋅ s L F Z необходима сила на опън n брой носещи въжета F L сила поради натоварване s Z опън път s L път на натоварване

Е z. Б. Както при двата блока на ролките, показани на фигура 5, броят на носещите въжета е четири, тогава силата на опън е една четвърт от теглото на товара. Пътят за изтегляне, от друга страна, е четири пъти по-дълъг от пътя, който изминава товара. Ако искате да намалите допълнително силата на опън, трябва да увеличите броя на носещите въжета, като увеличите броя на ролките.

Блокове с ролки с по четири ролки в различно подреждане

Друг вид ролкови блокове са диференциалните ролкови блокове (фиг. 6). При тях една безкрайна верига лежи върху две ролки по такъв начин, че да не може да се плъзне в жлебовете на ролките. Горните, здраво свързани ролки имат различни радиуси. В случай на диференциален блок и снасти, условията за равновесие могат да бъдат определени чрез прилагане на теоремата за въртящия момент. В равновесие сумата на въртящите моменти обратно на часовниковата стрелка е равна на тази на въртящите моменти по часовниковата стрелка. Следното се отнася за такава система на ролки в равновесие:

F Z = 1 2 F L ⋅ R - r R

Това означава: необходимата сила на опън е по-малка, толкова по-голяма е разликата между радиусите R и r на горния двоен валяк. Както при ролките, златното правило на механиката важи и за механичната работа. Всички споменати уравнения се прилагат при условие, че триенето е незначително и че тегловите сили на ролките и въжетата не са взети под внимание.