Οι φυσικοί αναγνωρίζουν έξι τύπους απλών μηχανών: μοχλούς, τροχαλίες, βίδες, συστήματα τροχών και αξόνων, σφήνες και κεκλιμένα επίπεδα. Ένα απλό μηχάνημα είναι οποιαδήποτε απλή συσκευή που κάνει τη δουλειά ευκολότερη, όπως το σφήνα του νυχιού, το οποίο είναι πιο εύκολο να σφυρηλατηθεί σε σανίδα από το επίπεδο άκρο. Ανάλογα με τον τύπο trebuchet, μπορεί να χρησιμοποιεί οπουδήποτε από δύο έως έξι απλά μηχανήματα.
Τι είναι το Trebuchet;
Το trebuchet είναι ένας τύπος καταπέλτη, που είναι μια συσκευή που μπορεί να ρίξει ένα αντικείμενο πολύ πιο μακριά από ό, τι μπορεί να το πετάξει ένας άνθρωπος. Η πρώτη τεκμηρίωση της χρήσης του trebuchet χρονολογείται στην Κίνα του δεύτερου αιώνα, αν και οι καταπέλτες υπάρχουν εδώ και αρκετό καιρό πριν από τη ρωμαϊκή αυτοκρατορία. Τα Trebuchets είναι πιο γνωστά για το ρόλο τους στις επιθέσεις στο κάστρο κατά τη μεσαιωνική περίοδο: Ο επιτιθέμενος στρατός θα μπορούσε τοποθετήστε το αρκετά μακριά από το κάστρο ώστε οι τοξότες δεν μπορούσαν να τους χτυπήσουν, και θα μπορούσαν να ρίξουν σχεδόν τίποτα οι τοίχοι.
Μοχλός
Το κύριο συστατικό ενός trebuchet είναι ένας μοχλός τύπου-1 - ο ίδιος τύπος μοχλού με το πριόνι. Στο ένα άκρο του μοχλού, που ονομάζεται "βραχίονας φόρτωσης", ο χειριστής trebuchet ασφαλίζει το αντικείμενο που θέλει να πετάξει. Αυτό το άκρο του μοχλού είναι δεμένο στη βάση. στο άλλο άκρο, ο «βραχίονας δύναμης», ο χειριστής ανυψώνει μεγάλο βάρος. Όταν ο χειριστής απελευθερώνει το γραβάτα κρατώντας το βραχίονα φορτίου, το βάρος πέφτει γρήγορα, στέλνοντας το βραχίονα φορτίου να πετάει γρήγορα προς τα πάνω και να σπρώχνει το αντικείμενο όταν φτάνει στην κατακόρυφη θέση.
Τροχός και άξονας ή τροχαλία
Για να ανυψώσει το βάρος στον βραχίονα δύναμης του μοχλού, ο χειριστής πρέπει να χρησιμοποιεί ένα απλό μηχάνημα όπως τροχαλία ή σύστημα τροχού και άξονα. Η τροχαλία είναι στην πραγματικότητα μια μορφή συστήματος τροχού και άξονα, αλλά και τα δύο συστήματα επιτρέπουν στον χειριστή να σηκώσει ένα βαρύ βάρος πολύ πιο εύκολα από ό, τι μπορούσε απλά χρησιμοποιώντας τα δύο χέρια του. Ενώ ο χειριστής κάνει την ίδια δουλειά, αυτά τα απλά μηχανήματα του επιτρέπουν να εκτελεί την εργασία σε μεγαλύτερη απόσταση, απαιτώντας έτσι λιγότερη άσκηση, ή δύναμη, και καθιστώντας το πιο εύκολο. Τα Trebuchets θα μπορούσαν να εκτοξεύσουν πέτρες έως και 300 κιλά, αλλά αυτό θα απαιτούσε αντίβαρο περίπου 2.000 κιλών, το οποίο απαιτούσε χρήση πολλών τροχαλιών.
Βίδες ή σφήνες
Τα περισσότερα τρύπες συγκρατούνται μαζί με βίδες ή καρφιά, που είναι ένα είδος σφήνας. Τα Trebuchets είναι σχεδόν καθολικά κατασκευασμένα από ξύλο και ενώ ένα μικρό επιστημονικό έργο trebuchet μπορεί να συγκρατηθεί μαζί με κόλλα, ένα μεγαλύτερο μοντέλο απαιτεί ένα πιο σταθερά στερεωμένο πλαίσιο. Και οι δύο σφήνες και οι βίδες είναι στην πραγματικότητα μορφές κεκλιμένων επιπέδων. Το κεκλιμένο επίπεδο ενός νυχιού λειτουργεί για να διαχωρίσει το υλικό και μετά το συγκρατεί γρήγορα με την τριβή του άξονα του. Ο κοχλίας είναι ένα κεκλιμένο επίπεδο τυλιγμένο σε σπείρα, το οποίο μετατρέπει την περιστροφική δύναμη σε γραμμική δύναμη και συγκρατεί αντικείμενα στη θέση του με τις ράχες του.