Μια λίστα με τους πέντε τύπους τροχαλιών

Η τροχαλία είναι μία από τις έξι απλές μηχανές που χρησιμοποιούν τα ανθρώπινα όντα για να τους βοηθήσουν να σηκώσουν και να μετακινήσουν αντικείμενα. Όλες οι τροχαλίες αποτελούνται σε ένα βασικό επίπεδο ενός τροχού με ένα σχοινί δεμένο γύρω του. Ανάλογα με τη διάταξη τροχαλίας, μια τροχαλία μπορεί είτε να παρέχει ένα μηχανικό πλεονέκτημα που επιτρέπει ένα βαρύ φορτίο να ανυψώνεται με λιγότερη δουλειά, ή απλά επιτρέπει την ίδια δύναμη να ασκείται σε διαφορετική κατεύθυνση. Άλλα συστήματα τροχαλίας μπορούν να επιτρέψουν και τα δύο αυτά οφέλη.

Ο τροχός ενός σταθερού συστήματος τροχαλίας είναι προσαρτημένος σε μια συμπαγή δομή όπως ένας τοίχος ή ένα πάτωμα, ενώ το σχοινί είναι ελεύθερο. Αυτό σημαίνει ότι η ίδια η τροχαλία είναι στάσιμη. Μια σταθερή τροχαλία δεν προσφέρει μηχανικό πλεονέκτημα, αλλά επιτρέπει σε ένα άτομο να ανακατευθύνει τη δύναμη. Έτσι, αντί να σηκώνει άμεσα ένα βαρύ αντικείμενο, ένα άτομο μπορεί να χρησιμοποιήσει μια τροχαλία για να ανυψώσει το αντικείμενο πιέζοντας προς τα κάτω το σχοινί.

Ο τροχός μιας κινούμενης τροχαλίας δεν είναι προσαρτημένος σε καμία συγκεκριμένη επιφάνεια. Αντ 'αυτού, το σχοινί της τροχαλίας συνδέεται με μια σταθερή επιφάνεια. Σε αντίθεση με μια σταθερή τροχαλία, μια κινητή τροχαλία προσφέρει ένα μηχανικό πλεονέκτημα. Ένα βαρύ φορτίο είναι προσαρτημένο στον τροχό παρά στο σχοινί, και καθώς το σχοινί τραβιέται, ο τροχός ολισθαίνει προς τα πάνω στο σχοινί, φέρνοντας το φορτίο μαζί του. Αυτό απαιτεί λιγότερη εργασία από ό, τι θα απαιτούσε η άμεση ανύψωση του φορτίου.

Μια σύνθετη τροχαλία αποτελείται από μια σταθερή τροχαλία και μια κινητή τροχαλία. Αυτό συνδυάζει τα οφέλη τόσο μιας σταθερής όσο και μιας κινητής τροχαλίας. Σε μια σύνθετη τροχαλία το βάρος συνδέεται με τον τροχό μιας κινητής τροχαλίας, ο οποίος είναι δεμένος με ένα σχοινί συνδεδεμένο σε μια σταθερή τροχαλία. Με μια σύνθετη τροχαλία μπορείτε να ανακατευθύνετε την απαιτούμενη κατεύθυνση της δύναμης καθώς και τον συνολικό φόρτο εργασίας για τη δύναμη.

Το μπλοκ και η αντιμετώπιση είναι μια εξειδικευμένη μορφή σύνθετης τροχαλίας που μπορεί να μειώσει δραματικά την απαιτούμενη ποσότητα εργασίας για να μετακινήσετε ένα βαρύ αντικείμενο. Ένα σύστημα τροχαλίας μπλοκ και αντιμετώπισης αποτελείται από αρκετές σταθερές και κινητές τροχαλίες τοποθετημένες παράλληλα μεταξύ τους. σταθερές τροχαλίες ευθυγραμμισμένες με σταθερές και κινητές τροχαλίες με κινητές. Κάθε σύνθετο ζεύγος συνδέεται με το επόμενο ζεύγος και κάθε σετ μειώνει τη συνολική απαιτούμενη εργασία. Αυτό το σύστημα τροχαλίας αποδίδεται ευρέως στον Αρχιμήδη, τον διάσημο αρχαίο εφευρέτη και μαθηματικό.

Η κωνική τροχαλία είναι ένα άλλο εξειδικευμένο σύστημα τροχαλίας που ενσωματώνει τους βασικούς μηχανικούς ενός συστήματος τροχαλίας επιτρέποντας παράλληλα μηχανικές ρυθμίσεις. Μια κωνική τροχαλία είναι ουσιαστικά πολλαπλοί τροχαλίες τροχαλίας με μειωμένες περιφέρειες που στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο, σχηματίζοντας ένα σχήμα κώνου. Αυτό το σχήμα κώνου επιτρέπει στον χειριστή της τροχαλίας να αλλάξει την ταχύτητα των κινήσεων της τροχαλίας, με μια μικρότερη περιφέρεια που απαιτεί λιγότερη εργασία αλλά παράγει επίσης λιγότερη εργασία. Τα ποδήλατα πολλαπλών ταχυτήτων λειτουργούν ουσιαστικά στο ίδιο σύστημα. ο ποδηλάτης μπορεί εύκολα να αλλάξει ανάμεσα σε μικρότερα γρανάζια που κινούν το ποδήλατο λιγότερο, και υψηλότερα γρανάζια που απαιτούν περισσότερη προσπάθεια, αλλά μετακινεί το ποδήλατο σε μεγαλύτερη απόσταση ανά περιστροφή.