Inhoud
Er staat in de legenden dat een enkele man een heel oorlogsschip, vol soldaten, met behulp van een katrolsysteem heeft verplaatst. Doorheen de geschiedenis hebben katrollen en hefbomen een licht werk gedaan door voorwerpen op te tillen en te transporteren. Veel moderne machines en gereedschappen blijven de principes van deze eenvoudige machines gebruiken. Reuskranen heffen duizenden tonnen op, gebruikmakend van de principes van katrollen, terwijl eenvoudige gereedschappen zoals kruiwagens en hefbomen de basisprincipes van hefboomwerking gebruiken. Hefbomen en katrollen bieden voordelen voor hun gebruikers.
Werktuigbouwkunde
Mechanisch voordeel is een reden die beschrijft hoezeer een eenvoudige machine de kracht vermenigvuldigt die erop wordt uitgeoefend. Hefbomen en katrollen geven de gebruikers een mechanisch voordeel. Mensen kunnen de hoeveelheid inspanning verminderen die nodig is om dingen rond deze machines op te tillen en te verplaatsen. Het mechanische voordeel wordt uitgedrukt in cijfers. Een mechanisch voordeel van twee betekent dat de machine de inspanning van de persoon verdubbelt. Je kunt deze verhouding verhogen met een veelvoud van twee. U kunt het mechanische voordeel dat de hefbomen en katrollen bieden, veranderen door de manier waarop ze zijn geconfigureerd te veranderen.
Katrollen hebben wielen met groeven en touwen of kabels die in deze groeven passen. Ze kunnen vast of mobiel zijn, single of multiple. Bewegende katrollen en meerdere katrollen hebben een mechanisch voordeel van twee of meer, afhankelijk van het aantal gebruikte katrollen.
Hefbomen bieden een mechanisch voordeel dat varieert naarmate de belasting erop wordt geplaatst, afhankelijk van de lengte tussen de plaatsen waar de steun wordt aangebracht en de kracht. Het mechanische voordeel van de hendels wordt uitgedrukt door een verhouding tussen de lengte van de hendel aan de zijde van het krachtaanbrengpunt, vergeleken met de lengte aan de belastingzijde.
Ideaal mechanisch voordeel
Ingenieurs en natuurkundigen gebruiken formules om het ideale mechanische voordeel van een katrol of hefboom te berekenen. De resultaten van hun berekeningen zijn alleen hypothetisch omdat ze niet afhankelijk zijn van reële omstandigheden zoals temperatuur en vochtigheid, variabelen die van invloed kunnen zijn op het mechanische voordeel.
Echt mechanisch voordeel
Formules kunnen worden gebruikt om het daadwerkelijke mechanische voordeel van een katrolsysteem of hefbomen uit te drukken. Deze formules houden rekening met variabelen zoals verlies van energie door wrijving.
richting
Vaste katrollen geven de gebruiker geen mechanisch voordeel, maar ze laten toe dat de kracht in een andere richting wordt uitgeoefend dan die van beweging. Een persoon kan deze katrolconfiguratie gebruiken om een vloergewicht naar de tweede verdieping van een gebouw te tillen, zelfs als het op de vloer blijft.
Bij gebruik van een hendel, hoe dichter de lading naar het einde toe reikt, hoe minder inspanning nodig is om de last aan het andere uiteinde te verplaatsen. De lading beweegt echter niet veel in de gewenste richting. Als u de lading verder wilt verplaatsen, hebt u een langer laaduiteinde nodig. Dit vereist meer inspanning om de belasting te verplaatsen.
