Voorbeelden van een Block & Tackle

Een blok en takel is afgeleid van de katrol. Katrollen zijn gegroefde wielen die zijn ontworpen om te worden uitgerust met een kabel of touw en om vrij te draaien in een blok. Door het roterende effect van het wiel kan de gebruiker de richting van de gebruikte kracht veranderen.

Een man met een katrol kan een last optillen door aan een touw naar achteren of naar beneden te trekken, in plaats van op te tillen. Het gebruik van een of meer katrollen in een netwerk levert mechanisch voordeel op door de kracht te vermenigvuldigen die wordt gebruikt om een ​​last op te tillen. Wanneer dit is gebeurd, wordt het een blok en een tackel genoemd.

Er zijn twee soorten katrollen in een blok- en takelsysteem, vast en verplaatsbaar. De beweegbare katrol is degene die aan de lading zelf is gehaakt en mee zal bewegen. De vaste katrol is aan een vast punt gehaakt en beweegt niet. De definitie van blok- en takelkatrol omvat dus twee fysieke arrangementen.

Wat verschillende soorten blokken en takels scheidt, is hoeveel wielen er in elke katrol zitten, en dus hoeveel windingen van het touw er doorheen worden geregen (genaamd "lijnen"). Elke extra lijn in het systeem vermindert de hoeveelheid kracht die nodig is om de last te verplaatsen. Met twee lijnen is er bijvoorbeeld een mechanisch voordeel van 2 en een belasting van 400 pond vereist slechts 200 pond kracht om te bewegen.

Van blokken en tackles wordt ook gezegd dat ze in het voordeel of in het nadeel zijn opgetuigd. Een blok- en takeltuigage heeft een voordeel wanneer het touw in dezelfde richting wordt getrokken als waarin de lading zal worden verplaatst. Het is in het nadeel opgetuigd wanneer het wordt getrokken in de tegenovergestelde richting van waar de last moet worden verplaatst (bijvoorbeeld naar beneden trekken aan een te heffen last).

Optuigen in het nadeel is in theorie minder efficiënt, maar in de praktijk is het soms nodig om de katrollen en touwen op deze manier te rangschikken vanwege zaken als werkruimte. Rigging naar voordeel verhoogt meestal het mechanische voordeel met 1.

De wapenuitrusting is de eenvoudigste vorm van blokkeren en tackelen. Het is gemaakt van een vaste en een beweegbare katrol, elk met een touw erdoorheen. Deze opstelling met twee katrollen en één touw heeft een mechanisch voordeel van 2.

Dubbele voorlijk tackels gebruik katrollen met twee gegroefde wielen. Met vier lijnen die door beide katrollen zijn gestoken, is het mechanische voordeel 4 of 5, afhankelijk van of het in voor- of nadeel is opgetuigd. Dit betekent dat een dergelijke takel een lading van 400 pond kan verplaatsen met een kracht van 100 of 80 pond.

De gyn aanpakken maakt gebruik van een driewielige katrol in het vaste punt en een tweewielige katrol in het beweegbare punt. Het mechanische voordeel is 5 of 6, afhankelijk van hoe de blokken zijn opgetuigd. De lading van 400 pond kan nu worden verplaatst met een kracht van 80 of 67 pond.

De praktische limiet die het gebruik van katrollen met tientallen wielen verhindert, is de wrijving die wordt veroorzaakt door de kabel of het touw die tegen de wielen in de katrol schuurt. Met elk nieuw wiel neemt de wrijving toe, wat zich uiteindelijk vermenigvuldigt tot een verminderd rendement.

Wrijvingskracht stijgt evenredig met de kracht die op de poelie wordt uitgeoefend, dus deze kan niet worden overwonnen door simpelweg harder te trekken en een bepaalde limiet te overschrijden. Moderne katrolsystemen kunnen veel van de wrijving van vroege modellen elimineren, maar kunnen deze beperking niet volledig overwinnen.