Τα εργαλεία και οι τροχαλίες κάνουν χρήσιμη δουλειά. Υπάρχει σχεδόν άπειρος αριθμός χρήσεων για γρανάζια και τροχαλίες, από τα κιβώτια ταχυτήτων έως τα ξάρτια πλοίων. Επιπλέον, τα μηχανικά ρολόγια βασίζονται αποκλειστικά σε γρανάζια και τροχαλίες για να μετακινούν τα χέρια. Με την κατανόηση των απαιτήσεων αντοχής, θα κατανοήσετε γιατί μόνο ορισμένα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή γραναζιών και τροχαλιών.
Ανοξείδωτο ατσάλι
Για θαλάσσιες εφαρμογές, ανοξείδωτο ατσάλι είναι το προτιμώμενο υλικό για φτιάξτε τροχαλίαs, βαρούλκα και μια ποικιλία από ξάρτια, καθώς δεν θα διαβρώσουν ή να σκουριάσουν. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα αλμυρού νερού, όπου ο συνηθισμένος χάλυβας θα σκουριάσει γρήγορα. Μια περιοχή τροχαλίες που βρέθηκαν σε ξάρτια ιστιοφόρο βρίσκεται στην κορυφή του ιστού. Οι τροχαλίες χρησιμοποιούνται για την ανύψωση των πανιών. Άλλες περιοχές όπου χρησιμοποιούνται τροχαλίες είναι τα σημεία στο κάτω μέρος των πανιών, όπου τα σχοινιά συνδέονται με το σκάφος. Επίσης, σε όλα τα σκάφη, η αλυσίδα αγκύρωσης διασχίζει μια τροχαλία, η οποία είναι κατασκευασμένη από ανοξείδωτο ατσάλι.
Ατσάλι
Για γρανάζια μετάδοσης αυτοκινήτου, ο χάλυβας είναι το προτιμώμενο υλικό. Ο χάλυβας είναι ισχυρός και διατηρεί το σχήμα του καλά, το οποίο είναι κρίσιμο αφού όλη η ιπποδύναμη εξόδου του κινητήρα ρέει μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων. Για παράδειγμα, μια ταχύτητα μπορεί να χρειαστεί να μεταφέρει πάνω από 100 ίππους στην επόμενη ταχύτητα. Εάν τα γρανάζια ήταν κατασκευασμένα από ένα μαλακό υλικό όπως το αλουμίνιο, τα δόντια απλώς θα διαχωριστούν.
Στο πιο βασικό του επίπεδο, ένα μηχανικό ρολόι είναι μια μετάδοση. Η ταχύτητα των άξονα περιστροφής μειώνεται σε ταχύτητα, οπότε ένας άξονας κάνει μια στροφή κάθε 60 δευτερόλεπτα. Άλλοι άξονες γίνονται ακόμη πιο αργοί για το λεπτό και τις ώρες. Πολλά ρολόγια χρησιμοποιούν επίσης χάλυβα για την προσαρμογή τους.
Ορείχαλκος
Πολλοί μηχανισμοί μετάδοσης χρησιμοποιούν ορείχαλκο για τα γρανάζια. Ο ορείχαλκος δεν είναι τόσο ισχυρός όσο ο χάλυβας, αλλά είναι αρκετά ισχυρός για περιοχές όπου απαιτείται μόνο λίγη αντοχή. Πολλά ρολόγια έχουν γρανάζια από ορείχαλκο αφού το άγχος είναι πολύ μικρό. Ο παλαιότερος γνωστός μηχανισμός μετάδοσης είναι ο μηχανισμός των Αντικυθήρων. Οι αρχαιολόγοι πιστεύουν ότι κατασκευάστηκε γύρω στο 80 π.Χ. Οι ακτίνες X αποκάλυψαν ότι τα εργαλεία της ήταν κατασκευασμένα από χάλκινο, που είναι πρώιμος τύπος ορείχαλκου. Η λειτουργία του δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή, αλλά η έρευνα συνεχίζεται.
Ξύλο
Ιστορικά, το ξύλο χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή τροχαλιών πριν από τη χρήση μετάλλων. Πολλά αρχικά ιστιοφόρα, όπως τα Βίκινγκ ή τα αρχαία ρωμαϊκά πλοία, χρησιμοποίησαν εκτεταμένα ξύλινες τροχαλίες για ανύψωση πανιών με σχοινιά. Το 2010, το ξύλο δεν χρησιμοποιείται για την κατασκευή γραναζιών και τροχαλιών, καθώς τα μέταλλα είναι πολύ ισχυρότερα. Ορισμένοι χομπίστες, ωστόσο, κάνουν ρολόγια με όλα τα ξύλινα γρανάζια.