Een katrol is een van de zes eenvoudige machines die mensen gebruiken om voorwerpen op te tillen en te verplaatsen. Alle katrollen bestaan in de basis uit een wiel waar een touw omheen is gespannen. Afhankelijk van de opstelling van de katrol kan een katrol een mechanisch voordeel bieden dat een zware belasting mogelijk maakt te tillen met minder werk, of het staat gewoon toe dat dezelfde hoeveelheid kracht in een andere richting wordt uitgeoefend. Andere katrolsystemen kunnen beide voordelen bieden.
Gemaakt
Het wiel van een vast katrolsysteem is bevestigd aan een solide constructie zoals een muur of een vloer, terwijl het touw vrij is. Dit betekent dat de katrol zelf stationair is. Een vaste katrol biedt geen mechanisch voordeel, maar stelt een persoon wel in staat de kracht om te leiden. Dus in plaats van een zwaar voorwerp direct op te tillen, kan een persoon een katrol gebruiken om het voorwerp op te tillen door het touw naar beneden te duwen.
In beweging
Het wiel van een bewegende katrol is niet aan een bepaald oppervlak bevestigd; in plaats daarvan is het touw van de katrol bevestigd aan een stationair oppervlak. In tegenstelling tot een vaste katrol biedt een beweegbare katrol wel een mechanisch voordeel. Er wordt een zware last aan het wiel vastgemaakt in plaats van aan het touw, en als aan het touw wordt getrokken, schuift het wiel langs het touw omhoog en neemt de last mee. Dit vereist minder werk dan het rechtstreeks heffen van de last zou vereisen.
verbinding
Een samengestelde katrol bestaat uit zowel een vaste katrol als een beweegbare katrol. Dit combineert de voordelen van zowel een vaste als een beweegbare katrol. Bij een samengestelde katrol is het gewicht bevestigd aan het wiel van een beweegbare katrol, die zelf is vastgemaakt aan een touw dat aan een vaste katrol is bevestigd. Met een samengestelde katrol kunt u zowel de vereiste richting van de kracht als de totale werklast voor de kracht ombuigen.
Blokkeren en aanpakken
Een blok en takel is een gespecialiseerde vorm van samengestelde katrol die de vereiste hoeveelheid werk om een zwaar voorwerp te verplaatsen drastisch kan verminderen. Een block-and-tackle katrolsysteem bestaat uit verschillende vaste en beweegbare katrollen die evenwijdig aan elkaar zijn geplaatst; vaste katrollen uitgelijnd met vaste en beweegbare katrollen met beweegbare. Elk samengesteld paar is gekoppeld aan het volgende paar en elke set vermindert het totale vereiste werk. Dit katrolsysteem wordt in de volksmond toegeschreven aan Archimedes, de beroemde oude uitvinder en wiskundige.
Ijshoorntje
De conische katrol is een ander gespecialiseerd katrolsysteem dat de basismechanica van een katrolsysteem bevat, terwijl mechanische aanpassingen mogelijk zijn. Een kegelschijf is in wezen meerdere katrolwielen met afnemende omtrek die op elkaar zijn gestapeld en een kegelvorm vormen. Deze kegelvorm stelt de katroloperator in staat om de snelheid van de bewegingen van de katrol te veranderen, waarbij een kleinere omtrek minder werk vereist, maar ook minder werk produceert. Fietsen met meerdere versnellingen werken in wezen op hetzelfde systeem; de fietser kan gemakkelijk schakelen tussen kleinere versnellingen die de fiets minder verplaatsen, en hogere versnellingen die meer inspanning vergen maar de fiets een grotere afstand per omwenteling verplaatsen.