Hur fungerar remskivor?

Introduktion

Enkla maskiner utvecklades av människor för att minska de ansträngningar som krävs för ett visst arbete. För att lyfta ett visst föremål med en viss vikt måste en lika stor kraft läggas på i motsatt riktning. För att till exempel lyfta en låda som väger 10 kg måste en motsvarande kraft på 10 kg appliceras i uppåtriktad riktning. Detta är lite tröttsamt eftersom kraften måste tillämpas mot gravitationskraften. Därför uppfanns remskivor som enkla maskiner som används för att lyfta eller dra ett föremål med mindre ansträngning. Låt oss diskutera processerna för hur remskivor fungerar på ett mer detaljerat sätt.

Vad är remskivor?

Rullskivor anses vara en av de grundläggande enkla maskiner som har upptäckts och som används för att lyfta föremål. Den första användningen av remskivor gjordes av människor i de gamla egyptiska och mesopotamiska civilisationerna. Remskivor består av en kombination av hjul/hjul som är fastsatta på en axel eller en axel. Dessa hjul är tjocka och innehåller spår i den centrala delen för att möjliggöra fri rörelse av linor eller kablar runt det utan motstånd.

Bild: Bild: En enkel remskiva med ett rep fastsatt med en axel

Flera remskivor placeras ofta tillsammans i ett enda system för att minska den ansträngning som används för att lyfta eller dra ett visst föremål. En ökning av antalet remskivor minskar den manuella ansträngning som krävs.

Bild: Flera remskivor placerade tillsammans för att minska ansträngningen

Som framgår av bilden ovan minskar flera remskivor den ansträngning som krävs för att lyfta en last. Lasten här har en vikt på 100 N och den kraft som måste appliceras är 33,5 N. Låt oss gå igenom utarbetade detaljer om hur remskivor fungerar.

Hur fungerar remskivor?

Rullskivor används inom flera sektorer av arbeten som är förknippade med att lyfta och dra vissa föremål som har ökad massa eller vikt. Som namnet antyder har remskiva härletts från ordet drag. Som tidigare nämnts är remskivor fastgjorda vid en axel i hjulets centrala del för att möjliggöra fri cirkelrörelse runt hjulet. Hjulet har ett spår i det så att ett rep eller en kabel kan placeras. Repet eller kabeln dras i ena änden så att lasten kan lyftas eller förflyttas i önskad riktning. Låt oss fokusera på några system där remskivor kan användas.

• Hur fungerar remskivor med ett hjul?

System med ett hjul Remskivor innehåller användning av endast en remskiva runt vilken repet placeras. I sådana fall är lasten antingen fixerad i ena änden av repet eller så är lasten fäst vid axeln på remskivan.

– Lyftning av ett föremål med hjälp av en enhjulig remskiva (Lasten är fäst vid repet)

Bild: Enhjulig remskiva: Som framgår av bilden ovan är en last på 100 pund fäst i ena änden av repet. Repet passerar genom ett enkelhjuligt remskivsystem och når den andra sidan. Om en person lyfter vikten manuellt måste han/hon vanligtvis utöva en kraft i uppåtgående riktning (mot jordens gravitationsdrag) för att lyfta den. Detta sker mot den gravitationskraft som finns på jorden. Med hjälp av en remskiva ändras dock den riktning i vilken kraften utövas. Som ett resultat av detta minskas den ansträngning som krävs för att lyfta föremålet (eftersom kraften utövas mot jorden). Om repet dras med 1 meter lyfts också vikten med 1 meter eftersom längden på repet är fast.

Viktig anmärkning: När det gäller en enda fast remskiva är dragkraften som verkar på hela repet densamma som föremålets massa i Newton.

– Lyft av ett föremål med hjälp av ett hjul Remskivasystem (Last fäst vid remskiva)

Bild: Enkel rörlig remskiva

En enkel fast remskiva har en mekanisk fördel på 1 eftersom den ansträngning (kraft) som tillämpas är lika med den massa som lyfts. När det gäller en enda rörlig remskiva är den mekaniska fördelen dock 2. Detta beror främst på att den ansträngning (kraft) som måste tillämpas är hälften av den massa som ska lyftas.

En rörlig remskiva har lasten fäst vid axeln eller axeln och den ena änden av repet eller kabeln är fast. Den andra änden av repet dras i samma riktning som vikten. Hela remskivan rör sig runt repet när vikten lyfts. Eftersom den ena ändan av repet är fäst vid en fast konstruktion och remskivan hänger mellan de båda sidorna av repen bär kraften från lasten. Som ett resultat halveras föremålets massa och endast halva kraften behöver tillämpas för att lyfta föremålet.

Viktig anmärkning: När det gäller ett rörligt remskivasystem är den spänningskraft som arbetar på repet på vardera sidan hälften av den massa som lyfts. Om ett föremål med massan ”M” lyfts är alltså spänningen på vardera sidan av repet M/2.

• Hur fungerar remskivor med två hjul?

Olika antal hjul i ett remskivsystem bidrar till att minska den ansträngning som krävs för att lyfta lasten. Mekanisk fördel uppnås med en ökning av antalet hjul i ett remskivsystem. Den mekaniska fördelen är förhållandet mellan viktmängden och antalet sektioner som repet är uppdelat i. En remskiva med två hjul placeras vanligtvis i främst en kombination där en remskiva är fast och en annan remskiva är rörlig.

Bild: Bild: Rullsystem med två hjul

Användning av ett rullsystem med två hjul är nästan likadant som att använda en enda rörlig remskiva, eftersom samma mekaniska fördel uppnås. Det finns dock två huvudsakliga skillnader i detta fall:

• För det första tillämpas kraften nedåt för att lyfta ett föremål uppåt. Detta bidrar till att förneka den gravitationskraft som verkar på lasten.
• För det andra: För att lyfta ett föremål med en sträcka x måste repet dras med en sträcka 2x. Detta beror främst på att repet nu är uppdelat på de två remskivsystemen och har två spänningssektioner. Varje sektion av repet måste flyttas för att lyfta vikten. En förflyttning på x avstånd i varje sektion av repet kommer alltså att lyfta lasten med x avstånd. För att förflytta båda repsektionerna med x avstånd måste en motsvarande längd på 2x dras.

• Hur fungerar fyrhjuliga remskivor?

Bild:

I fallet med ett fyrhjuligt remskivasystem minskar den ansträngning som krävs för att lyfta ett föremål ytterligare. Detta beror främst på att repet är slingat fyra gånger runt remskivsystemet, utan att ta hänsyn till den fria änden som dras ner. Som ett resultat av detta delas föremålets massa eller den kraft som verkar nedåt genom lasten med fyra gånger. En person som drar i repets fria ände behöver därför bara använda en fjärdedel av kraften för att lyfta föremålet. För att lyfta föremålet med ett avstånd x måste dock en motsvarande längd på 4x dras av personen på repet.

Slutsats

Rullskivor är en av de mest använda enkla maskinerna inom olika industriella och mekaniska sektorer. Utvecklingen med tiden har ökat remskivornas effektivitet. Design har gjort det möjligt för människor att få den mekaniska fördelen av ett system med fyra remskivor genom att använda endast två remskivor genom att helt enkelt öka antalet spår i en enskild remskiva. Om du vill veta mer om hur remskivor fungerar kan du besöka webbplatsen för Pulley India och få detaljerad information.