In der klassischen mechanischen Physik ist eine Riemenscheibe eine der sechs "einfachen Maschinen", zusammen mit der Hebel, schiefe Ebene, Schraube, Rad und Achse, und Keil. In der klassischen Beschreibung der Renaissancewissenschaftler, die sie zuerst definiert haben, a einfache Maschine ist ein Gerät, das die Richtung oder Größe einer Kraft ändert.
Eine Rolle besteht aus einem Seil und einer Nabe oder "Trommel", in der ein Rillenrad mit einer Achse montiert ist. Die Seilrolle hat ein breites Anwendungsspektrum unter vielen Umständen und kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Bewegungs- und Hebeaufgaben zu erleichtern. Es gibt drei grundlegende Arten von Riemenscheiben, eine, die die Richtung der Kraft ändert, eine, die die Größe ändert, und eine, die sowohl die Größe als auch die Richtung ändert.
Feste Riemenscheibe
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Eine feste Riemenscheibe ist eine, bei der die Trommel an einer einzigen Stelle befestigt ist. Während die Kraft, die zum Heben oder Bewegen eines Objekts erforderlich ist, nicht anders ist als beim Heben von Hand, können Sie mit der festen Rolle die Richtung der erforderlichen Kraft ändern. Wenn Sie zum Beispiel an einem Eimer befestigt sind, der Wasser aus einem Brunnen zieht, können Sie mit einem festen Zug seitlich nach ziehen Heben Sie den Eimer bequemer an, als wenn Sie einen Eimer mit Wasser senkrecht nach oben schleppen würden, übergeben Sie ihn hand Hand. Der Wassereimer fühlt sich immer noch wie das gleiche Gewicht an, aber das Heben ist bequemer.
Bewegliche Riemenscheibe
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Eine bewegliche Riemenscheibe ist eine, bei der sich die Trommel bewegt, während Sie die Last bewegen. Es gibt keine Änderung der Kraftrichtung, die Sie anwenden müssen, aber die Last wird sich leichter "anfühlen", als sie ist. Wenn Sie zum Beispiel einen schweren Heuballen auf den Dachboden einer Scheune schleppen, a bewegliche Riemenscheibe würde die Last viel leichter fühlen, obwohl die Richtung, in die Sie ziehen, dieselbe wäre.
Verbundsystem
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Bei einem zusammengesetzten Flaschenzugsystem gibt es sowohl eine bewegliche Rolle als auch eine feste Rolle. Dadurch „fühlt“ sich die Last nicht nur leichter an, sondern Sie können auch die Kraftrichtung ändern. Obwohl diese Art der Konfiguration es ermöglicht, schwere Lasten sehr leicht zu bewegen, besteht der Nachteil darin, dass für die Arbeit erheblich mehr Bewegung erforderlich ist.
Komplexe Riemenscheibensysteme
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Riemenscheiben können auf verschiedene Weise vervielfacht werden, um eine Vielzahl von Aufgaben zu erfüllen. EIN Block und Tackleist beispielsweise eine Riemenscheibenkonfiguration, die zwei oder mehr einzelne Trommeln enthält, von denen jede zwei oder mehr Räder enthält, die sich auf derselben Achse drehen. Das Seil schlingt sich zwischen den Rollentrommeln hin und her und schlängelt sich durch die einzelnen Räder innerhalb dieser Trommeln. Diese Konfigurationen können ziemlich kompliziert werden, wie es manchmal bei großen Segelbooten zu sehen ist, bei denen ein einzelner Segler möglicherweise Segel steuern muss, die von starkem Wind stark beansprucht werden.
Komplexe Flaschenzüge wie diese können enorm schwere Lasten bewegen, sofern sie sehr fest verankert sind. Aber während die Größe Kraftaufwand stark reduziert, die Menge dieser reduzierten Größenordnung (die Strecke, die das Seil zurücklegen muss, um die Arbeit zu verrichten) wird stark erhöht.
