Riemenscheiben sind eine der sechs einfachen Maschinen. Die anderen einfachen Maschinen sind Rad und Achse, die schiefe Ebene, der Keil, die Schraube und der Hebel. Eine Maschine ist ein Werkzeug, das die Arbeit erleichtert, und die sechs einfachen Maschinen gehören zu den frühesten Entdeckungen der Menschheit.
Basis-Riemenscheiben
Die einfachsten Rollen bestehen aus einem Rad und einem Seil oder einer Schnur. Die Felge des Rades ist gerillt und das Seil oder die Schnur passt in diese Rille. Wenn Sie das Seil nach oben oder unten ziehen, dreht sich das Rad. Dies erleichtert das Bewegen des Objekts, da es beispielsweise einfacher ist, ein Seil nach unten zu ziehen, als einen schweren Gegenstand nach oben zu heben. Natürlich beeinflusst eine einzelne Riemenscheibe den Arbeitsaufwand, der zum Bewegen eines Objekts erforderlich ist, nicht sehr. Aus diesem Grund werden Riemenscheiben meist gepaart oder zu Riemenscheibensystemen kombiniert.
Feste Riemenscheibensysteme
Bei einem festen Rollensystem sind die Rollen unbeweglich und im Allgemeinen an einer Wand, Decke oder einem Rahmen befestigt. Die Last bewegt sich mit dem Seil nach oben oder unten, während die Umlenkrollen stationär bleiben. Das feste Flaschenzugsystem hat Vor- und Nachteile. Die feste Riemenscheibe ändert die Kraftrichtung, aber nicht den Betrag. Tatsächlich ist die feste Riemenscheibe die einzige, die mehr Kraftaufwand erfordert als die Last selbst. Es erfordert viel mehr Kraft, die Last zu bewegen als ein bewegliches oder zusammengesetztes Flaschenzugsystem, aber die Rolle muss nicht nach oben und unten geschoben oder gezogen werden.
Bewegliche Riemenscheibensysteme
Bei einem beweglichen Flaschenzugsystem ist die Rolle an der Last und nicht an einer Wand oder einem Rahmen befestigt. Dadurch kann sich die Riemenscheibe mit der Last bewegen. Der Vorteil einer beweglichen Rolle besteht darin, dass weniger Arbeit erforderlich ist, um die Last zu bewegen. Die bewegliche Riemenscheibe hat jedoch auch ihre Nachteile. Bei einem beweglichen Flaschenzugsystem muss die Rolle selbst auf und ab geschoben oder gezogen werden, wodurch ihr Eigengewicht zur vorhandenen Last hinzugefügt wird.
Verbund-Riemenscheibensysteme
Ein zusammengesetztes Riemenscheibensystem verwendet eine Kombination aus festen und beweglichen Riemenscheiben. Verbundscheibensysteme sind die am weitesten verbreiteten der drei Systeme, und das aus gutem Grund. Der Kraftaufwand, der erforderlich ist, um eine an einem Verbundrollensystem befestigte Last zu bewegen, beträgt weniger als die Hälfte der ursprünglichen Last. Der Nachteil des Verbundrollensystems besteht darin, dass mit jeder hinzugefügten Rolle die erforderliche Seillänge und die Strecke, die das Seil zurücklegen muss, zunehmen.