Περιγραφή συσκευής

Ένα μπλοκ είναι ένας απλός μηχανισμός, ο οποίος είναι ένας τροχός με μια αυλάκωση γύρω από την περιφέρειά του για ένα σχοινί ή αλυσίδα, ικανό να περιστρέφεται ελεύθερα γύρω από τον άξονά του. Ωστόσο, ένα σκοινί που ρίχνεται πάνω από ένα κλαδί δέντρου είναι επίσης ένα μπλοκ σε κάποιο βαθμό.

Γιατί χρειάζονται μπλοκ;

Ανάλογα με το σχεδιασμό τους, οι τροχαλίες μπορούν να σας επιτρέψουν να αλλάξετε την κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης (για παράδειγμα, για να σηκώσετε ένα ορισμένο φορτίο που αιωρείται σε ένα σχοινί που ρίχνεται πάνω από ένα κλαδί δέντρου, πρέπει να τραβήξετε το άλλο άκρο του σχοινιού προς τα κάτω. .. ή στο πλάι). Ταυτόχρονα, αυτό το μπλοκ δεν θα δώσει κέρδος σε δύναμη. Τέτοια μπλοκ ονομάζονται ακίνητος, αφού ο άξονας περιστροφής του μπλοκ είναι σταθερά στερεωμένος (φυσικά, εάν ο κλάδος δεν σπάσει). Τέτοια μπλοκ χρησιμοποιούνται για ευκολία. Για παράδειγμα, όταν σηκώνετε ένα φορτίο σε ύψος, είναι πολύ πιο εύκολο να τραβήξετε ένα σχοινί με ένα φορτίο που ρίχνεται πάνω από ένα μπλοκκάτω , βάζοντας το βάρος του σώματός σας πάνω του, αντί να στέκεστε στην κορυφή και να τραβάτε ένα φορτίο με ένα σχοινί προς το μέρος σας.

Επιπλέον, υπάρχουν μπλοκ που σας επιτρέπουν όχι μόνο να αλλάξετε την κατεύθυνση της εφαρμοζόμενης δύναμης, αλλά και να έχετε κέρδος σε δύναμη. Αυτό το μπλοκ ονομάζεται κινητόκαι λειτουργεί ακριβώς το αντίθετο από το κινούμενο μπλοκ.

Για να αποκτήσετε δύναμη, πρέπει να στερεώσετε σταθερά το ένα άκρο του σχοινιού (για παράδειγμα, να το δέσετε σε ένα κλαδί). Στη συνέχεια, τοποθετείται ένας τροχός με αυλάκωση στο σχοινί, από τον οποίο αναρτάται το φορτίο (αυτό πρέπει να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε ο τροχός με το φορτίο να μπορεί να κινείται ελεύθερα κατά μήκος του σχοινιού μας).Τώρα, τραβώντας το ελεύθερο άκρο του σχοινιού προς τα πάνω, θα δούμε ότι το μπλοκ με το φορτίο άρχισε επίσης να ανεβαίνει.

Η προσπάθεια που θα χρειαστεί να καταβάλουμε για να σηκώσουμε το φορτίο με αυτόν τον τρόπο θα είναι περίπου 2 φορές μικρότερη από το βάρος του φορτίου μαζί με το μπλοκ. Μετανιώνω αυτός ο τύποςΤο μπλοκ δεν επιτρέπει την αλλαγή της κατεύθυνσης της δύναμης σε μεγάλο εύρος, επομένως χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με ένα σταθερό (άκαμπτα στερεωμένο) μπλοκ.

Περιγραφή της εμπειρίας

Πρώτον, το βίντεο δείχνει την αρχή λειτουργίας ενός σταθερού μπλοκ: φορτία ίσης μάζας αιωρούνται από ένα άκαμπτα σταθερό μπλοκ, ενώ το μπλοκ βρίσκεται σε ισορροπία. Αλλά μόλις κρεμάσετε ένα επιπλέον βάρος, το πλεονέκτημα αρχίζει αμέσως να αυξάνεται.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα κινητών και σταθερών μπλοκ, προσπαθούμε να επιτύχουμε μια κατάσταση ισορροπίας επιλέγοντας βέλτιστη ποσότηταβάρη αιωρούμενα και από τις δύο πλευρές. Ως αποτέλεσμα, το μπλοκ ισορροπεί όταν ο αριθμός των βαρών που αιωρούνται από το κινητό μπλοκ γίνεται διπλάσιος από τα βάρη που αιωρούνται από το ελεύθερο άκρο του νήματος.

Έτσι μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το κινητό μπλοκ δίνει διπλό κέρδος σε αντοχή.

Αυτό είναι ενδιαφέρον

Ξέρετε ότι το κινητό και σταθερά μπλοκχρησιμοποιείται ευρέως σε μηχανισμούς μετάδοσης κίνησης αυτοκινήτων; Επιπλέον, τα μπλοκ χρησιμοποιούνται από τους κατασκευαστές για την ανύψωση μεγάλων και μικρών φορτίων (ή οι ίδιοι. Για παράδειγμα, κατά την επισκευή των εξωτερικών προσόψεων κτιρίων, οι οικοδόμοι συχνά εργάζονται σε μια κούνια, η οποία μπορεί να μετακινηθεί μεταξύ των ορόφων. Μετά την ολοκλήρωση των εργασιών στο πάτωμα, Οι εργαζόμενοι μπορούν γρήγορα να μετακινήσουν το λίκνο έναν όροφο ψηλότερα, χρησιμοποιώντας μόνο δική δύναμη). Τα μπλοκ έχουν γίνει τόσο διαδεδομένα λόγω της ευκολίας συναρμολόγησής τους και της ευκολίας εργασίας μαζί τους.

Ένα μπλοκ είναι ένας τύπος μοχλού, είναι ένας τροχός με αυλάκωση (Εικ. 1), ένα σχοινί, ένα σχοινί ή μια αλυσίδα.

Εικ.1. Γενική μορφήΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ

Τα μπλοκ χωρίζονται σε κινητά και σταθερά.

Ο άξονας ενός σταθερού μπλοκ είναι σταθερός κατά την ανύψωση ή το κατέβασμα ενός φορτίου, δεν ανεβαίνει ή πέφτει. Το βάρος του φορτίου που σηκώνουμε θα συμβολίζεται με P, η ασκούμενη δύναμη θα συμβολίζεται με F και το σημείο υπομόχλιο θα συμβολίζεται με Ο (Εικ. 2).

Εικ.2. Σταθερό μπλοκ

Ο βραχίονας της δύναμης P θα είναι το τμήμα ΟΑ (βραχίονας δύναμης l 1), βραχίονας δύναμης F τμήμα OB (βραχίονας δύναμης l 2) (Εικ. 3). Αυτά τα τμήματα είναι οι ακτίνες του τροχού, τότε οι βραχίονες είναι ίσοι με την ακτίνα. Αν οι ώμοι είναι ίσοι, τότε το βάρος του φορτίου και η δύναμη που ασκούμε για να σηκώσουμε είναι αριθμητικά ίσα.

Εικ.3. Σταθερό μπλοκ

Ένα τέτοιο μπλοκ δεν παρέχει κανένα κέρδος σε αντοχή Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε ότι είναι σκόπιμο να χρησιμοποιήσετε ένα σταθερό μπλοκ για ευκολία ανύψωσης, χρησιμοποιώντας μια δύναμη που κατευθύνεται προς τα κάτω.

Μια συσκευή στην οποία ο άξονας μπορεί να ανυψωθεί και να χαμηλώσει με ένα φορτίο. Η δράση είναι παρόμοια με τη δράση ενός μοχλού (Εικ. 4).

Ρύζι. 4. Κινητό μπλοκ

Για να λειτουργήσει αυτό το μπλοκ, το ένα άκρο του σχοινιού είναι σταθερό, μια δύναμη F εφαρμόζεται στο άλλο άκρο για να ανυψωθεί ένα φορτίο βάρους P, το φορτίο συνδέεται στο σημείο Α. Το υπομόχλιο κατά την περιστροφή θα είναι το σημείο Ο, γιατί σε κάθε στιγμή της κίνησης το μπλοκ περιστρέφεται και το σημείο Ο χρησιμεύει ως υπομόχλιο (Εικ. 5).

Ρύζι. 5. Κινητό μπλοκ

Η τιμή του βραχίονα δύναμης F είναι δύο ακτίνες.

Η τιμή του βραχίονα δύναμης P είναι μία ακτίνα.

Οι βραχίονες των δυνάμεων διαφέρουν κατά δύο, σύμφωνα με τον κανόνα της ισορροπίας του μοχλού, οι δυνάμεις διαφέρουν κατά δύο. Η δύναμη που απαιτείται για την ανύψωση ενός φορτίου βάρους P θα είναι το μισό του βάρους του φορτίου. Το κινητό μπλοκ δίνει το πλεονέκτημα αντοχής διπλό.

Στην πράξη, συνδυασμοί μπλοκ χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της κατεύθυνσης δράσης της ασκούμενης δύναμης για την ανύψωση και τη μείωση της στο μισό (Εικ. 6).

Ρύζι. 6. Συνδυασμός κινητών και σταθερών μπλοκ

Κατά τη διάρκεια του μαθήματος, γνωρίσαμε τη δομή ενός σταθερού και κινητού μπλοκ και μάθαμε ότι τα μπλοκ είναι τύποι μοχλών. Για να λύσετε προβλήματα σε αυτό το θέμα, πρέπει να θυμάστε τον κανόνα της ισορροπίας του μοχλού: η αναλογία των δυνάμεων είναι αντιστρόφως ανάλογη με την αναλογία των βραχιόνων αυτών των δυνάμεων.

1. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Συλλογή προβλημάτων φυσικής για τις τάξεις 7-9 Εκπαιδευτικά ιδρύματα. - 17η έκδ. - Μ.: Εκπαίδευση, 2004.
2. Peryshkin A.V. Η φυσικη. 7η τάξη - 14η έκδ., στερεότυπο. - M.: Bustard, 2010.
3. Peryshkin A.V. Συλλογή προβλημάτων φυσικής, τάξεις 7-9: 5η έκδ., στερεότυπο. - Μ: Εκδοτικός Οίκος “Εξεταστική”, 2010.

1. Class-fizika.narod.ru ().
2. School.xvatit.com ().
3. Scienceland.info().

Εργασία για το σπίτι

1. Μάθετε μόνοι σας τι είναι το ανυψωτικό αλυσίδας και τι κέρδη ισχύος δίνει.
2. Πού χρησιμοποιούνται σταθερά και κινητά μπλοκ στην καθημερινή ζωή;
3. Τι είναι πιο εύκολο να σκαρφαλώσετε: να σκαρφαλώσετε σε ένα σχοινί ή να σκαρφαλώσετε χρησιμοποιώντας ένα σταθερό μπλοκ;

ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟείναι μια συσκευή σε σχήμα τροχού με αυλάκωση από την οποία περνάει ένα σχοινί, ένα καλώδιο ή μια αλυσίδα. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι μπλοκ - κινητά και σταθερά. Για ένα σταθερό μπλοκ, ο άξονας είναι σταθερός και δεν ανεβαίνει ούτε πέφτει κατά την ανύψωση φορτίων (Εικ. 54), ενώ για ένα κινητό μπλοκ ο άξονας κινείται μαζί με το φορτίο (Εικ. 55).

Ένα ακίνητο μπλοκ δεν παρέχει κέρδος στη δύναμη.Χρησιμοποιείται για την αλλαγή της κατεύθυνσης μιας δύναμης. Έτσι, για παράδειγμα, εφαρμόζοντας μια δύναμη προς τα κάτω σε ένα σχοινί που ρίχνεται πάνω από ένα τέτοιο μπλοκ, αναγκάζουμε το φορτίο να ανέβει προς τα πάνω (βλ. Εικ. 54). Η κατάσταση είναι διαφορετική με ένα κινούμενο μπλοκ. Αυτό το μπλοκ επιτρέπει σε μια μικρή δύναμη να εξισορροπεί μια δύναμη που είναι 2 φορές μεγαλύτερη. Για να το αποδείξουμε αυτό, ας δούμε το Σχήμα 56. Με την εφαρμογή της δύναμης F, προσπαθούμε να περιστρέψουμε το μπλοκ γύρω από έναν άξονα που διέρχεται από το σημείο Ο. Η ροπή αυτής της δύναμης είναι ίση με το γινόμενο Fl, όπου l είναι ο βραχίονας της δύναμης F, ίσος με τη διάμετρο του μπλοκ OB. Ταυτόχρονα, το φορτίο που συνδέεται με το μπλοκ με το βάρος του P δημιουργεί μια ροπή ίση με το πού είναι ο βραχίονας της δύναμης P ίσος με την ακτίνα του μπλοκ OA. Σύμφωνα με τον κανόνα της στιγμής (21.2)

Q.E.D.

Από τον τύπο (22.2) προκύπτει ότι P/F = 2. Αυτό σημαίνει ότι το κέρδος σε ισχύ που λαμβάνεται χρησιμοποιώντας το κινούμενο μπλοκ είναι ίσο με 2. Το πείραμα που απεικονίζεται στο Σχήμα 57 επιβεβαιώνει αυτό το συμπέρασμα.

Στην πράξη, χρησιμοποιείται συχνά ένας συνδυασμός ενός κινούμενου μπλοκ και ενός σταθερού (Εικ. 58). Αυτό σας επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση της πρόσκρουσης της δύναμης με ταυτόχρονη διπλή αύξηση της δύναμης.

Για να αποκτήσετε μεγαλύτερο κέρδος σε δύναμη, ένας μηχανισμός ανύψωσης που ονομάζεται ανυψωτικό αλυσίδας. Η ελληνική λέξη "τροχαλία" σχηματίζεται από δύο ρίζες: "πολύ" - πολύ και "σπάο" - τράβηγμα, οπότε γενικά αποδεικνύεται "πολλά τράβηγμα".

Η τροχαλία είναι ένας συνδυασμός δύο κλιπ, το ένα από τα οποία αποτελείται από τρία σταθερά μπλοκ και το άλλο από τρία κινητά (Εικ. 59). Δεδομένου ότι κάθε ένα από τα κινούμενα μπλοκ διπλασιάζει τη δύναμη έλξης, γενικά η τροχαλία δίνει εξαπλάσιο κέρδος σε δύναμη.

1. Ποιους δύο τύπους μπλοκ γνωρίζετε; 2. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός κινητού μπλοκ και ενός ακίνητου; 3. Για ποιο σκοπό χρησιμοποιείται ένα σταθερό μπλοκ; 4. Σε τι χρησιμεύει το κινητό μπλοκ; 5. Τι είναι το ανυψωτικό αλυσίδας; Τι κέρδος σε δύναμη παρέχει;

Τα ανυψωτικά μηχανήματα έχουν σχεδιαστεί για να βοηθούν ένα άτομο να σηκώσει κάτι βαρύ σε ύψος. Οι περισσότεροι μηχανισμοί ανύψωσης βασίζονται σε απλό σύστημαμπλοκ - ανυψωτικό αλυσίδας. Ήταν γνωστό στον Αρχιμήδη, αλλά τώρα πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν για αυτή τη λαμπρή εφεύρεση. Θυμηθείτε το μάθημα της φυσικής σας, μάθετε πώς λειτουργεί ένας τέτοιος μηχανισμός, τη δομή και το πεδίο εφαρμογής του. Έχοντας κατανοήσει την ταξινόμηση, μπορείτε να αρχίσετε να υπολογίζετε. Για να λειτουργήσουν όλα, ακολουθούν οδηγίες για την κατασκευή ενός απλού μοντέλου.

Η εφεύρεση του ανυψωτικού αλυσίδας έδωσε τεράστια ώθηση στην ανάπτυξη των πολιτισμών. Το σύστημα μπλοκ βοήθησε στην κατασκευή τεράστιων κατασκευών, πολλές από τις οποίες έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα και προκαλούν γρίφο στους σύγχρονους κατασκευαστές. Η ναυπηγική βιομηχανία βελτιώθηκε επίσης και οι άνθρωποι μπορούσαν να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις. Ήρθε η ώρα να καταλάβετε τι είναι - ένα ανυψωτικό αλυσίδας και να μάθετε πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί σήμερα.

Απλότητα και αποτελεσματικότητα του μηχανισμού

Δομή του ανυψωτικού μηχανισμού

Ένα κλασικό ανυψωτικό αλυσίδας είναι ένας μηχανισμός που αποτελείται από δύο κύρια στοιχεία:

• τροχαλία;
• ευέλικτη σύνδεση.

Το απλούστερο διάγραμμα: 1 – κινούμενο μπλοκ, 2 – σταθερό, 3 – σχοινί

Η τροχαλία είναι ένας μεταλλικός τροχός που έχει μια ειδική αυλάκωση για ένα καλώδιο κατά μήκος της εξωτερικής άκρης του. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ευέλικτη σύνδεση κανονικό καλώδιοή σχοινί. Εάν το φορτίο είναι αρκετά βαρύ, χρησιμοποιούνται σχοινιά από συνθετικές ίνες ή σχοινιά από χάλυβα και ακόμη και αλυσίδες. Για να περιστρέφεται εύκολα η τροχαλία, χωρίς άλματα ή μπλοκαρίσματα, χρησιμοποιήστε ρουλεμάν κυλίνδρων. Όλα τα στοιχεία που κινούνται λιπαίνονται.

Μια τροχαλία ονομάζεται μπλοκ. Ένα μπλοκ τροχαλίας είναι ένα σύστημα μπλοκ για την ανύψωση φορτίων. Τα μπλοκ στον μηχανισμό ανύψωσης μπορούν να είναι σταθερά (σταθερά στερεωμένα) και κινητά (όταν ο άξονας αλλάζει θέση κατά τη λειτουργία). Το ένα μέρος της τροχαλίας είναι στερεωμένο σε ένα σταθερό στήριγμα, το άλλο στο φορτίο. Οι κινητοί κύλινδροι βρίσκονται στην πλευρά του φορτίου.

Σταθερό μπλοκ

Ο ρόλος του ακίνητου μπλοκ είναι να αλλάξει την κατεύθυνση κίνησης του σχοινιού και τη δράση της ασκούμενης δύναμης. Ο ρόλος του κινητού είναι να αποκτά δύναμη.

Κινητό μπλοκ

Πώς λειτουργεί - ποιο είναι το μυστικό;

Η αρχή λειτουργίας ενός μπλοκ τροχαλίας είναι παρόμοια με έναν μοχλό: η δύναμη που πρέπει να εφαρμοστεί γίνεται αρκετές φορές μικρότερη, ενώ η εργασία εκτελείται στον ίδιο όγκο. Το ρόλο του μοχλού παίζει το καλώδιο. Στη λειτουργία ενός ανυψωτικού αλυσίδας, το κέρδος σε αντοχή είναι σημαντικό, επομένως η προκύπτουσα απώλεια απόστασης δεν λαμβάνεται υπόψη.

Ανάλογα με το σχεδιασμό της τροχαλίας, το κέρδος σε αντοχή μπορεί να ποικίλλει. Ο απλούστερος μηχανισμός δύο τροχαλιών δίνει περίπου διπλάσιο κέρδος, τριπλάσιο - τριπλάσιο κ.ο.κ. Η αύξηση της απόστασης υπολογίζεται με την ίδια αρχή. Για να λειτουργήσετε μια απλή τροχαλία, χρειάζεστε ένα καλώδιο διπλάσιο από το ύψος ανύψωσης και εάν χρησιμοποιείτε ένα σετ τεσσάρων μπλοκ, τότε το μήκος του καλωδίου αυξάνεται σε ευθεία αναλογία σε τέσσερις φορές.

Αρχή λειτουργίας του συστήματος μπλοκ

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται το σύστημα μπλοκ;

Ο ανυψωτήρας αλυσίδας είναι πιστός βοηθός στην αποθήκη, στην παραγωγή και στον τομέα των μεταφορών. Χρησιμοποιείται οπουδήποτε χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί δύναμη για τη μετακίνηση όλων των ειδών φορτίων. Το σύστημα χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή.

Αν και ο κατασκευαστικός εξοπλισμός κάνει το μεγαλύτερο μέρος της βαριάς ανύψωσης ( γερανός), το ανυψωτικό αλυσίδας βρήκε μια θέση στη σχεδίαση των μηχανισμών χειρισμού φορτίου. Το σύστημα μπλοκ (μπλοκ τροχαλίας) είναι ένα στοιχείο τέτοιων μηχανισμών ανύψωσης όπως βαρούλκο, ανυψωτικό και εξοπλισμός κατασκευής (διάφοροι τύποι γερανών, μπουλντόζα, εκσκαφέας).

Εκτός από τον κατασκευαστικό κλάδο, έλαβαν ανυψωτικά τροχαλίας ευρεία εφαρμογήΣτην οργάνωση έργο διάσωσης. Η αρχή λειτουργίας παραμένει η ίδια, αλλά ο σχεδιασμός είναι ελαφρώς τροποποιημένος. Ο εξοπλισμός διάσωσης είναι κατασκευασμένος από ανθεκτικό σχοινί και χρησιμοποιούνται καραμπίνερ. Για συσκευές αυτού του σκοπού, είναι σημαντικό ολόκληρο το σύστημα να συναρμολογείται γρήγορα και να μην απαιτεί πρόσθετους μηχανισμούς.

Ανυψωτικό τροχαλίας ως μέρος ενός γάντζου γερανού

Ταξινόμηση μοντέλων σύμφωνα με διαφορετικά χαρακτηριστικά

Υπάρχουν πολλές εκτελέσεις μιας ιδέας - ένα σύστημα μπλοκ που συνδέονται με σχοινί. Διαφοροποιούνται ανάλογα με τον τρόπο εφαρμογής και χαρακτηριστικά σχεδίου. Να γνωρίσουν ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙανελκυστήρες, μάθετε ποιος είναι ο σκοπός τους και πώς διαφέρει η συσκευή.

Ταξινόμηση ανάλογα με την πολυπλοκότητα του μηχανισμού

Ανάλογα με την πολυπλοκότητα του μηχανισμού, υπάρχουν

• απλός;
• συγκρότημα;
• σύνθετα ανυψωτικά αλυσίδας.

Παράδειγμα ζυγών μοντέλων

Ένας απλός ανυψωτήρας αλυσίδας είναι ένα σύστημα κυλίνδρων που συνδέονται σε σειρά. Όλα τα κινητά και σταθερά μπλοκ, καθώς και το ίδιο το φορτίο, συνδυάζονται με ένα καλώδιο. Οι άρτιες και περιττές απλές τροχαλίες διαφοροποιούνται.

Ακόμη και ανυψωτικοί μηχανισμοί είναι εκείνοι των οποίων το άκρο του καλωδίου είναι προσαρτημένο σε ένα σταθερό στήριγμα - έναν σταθμό. Όλοι οι συνδυασμοί σε αυτή την περίπτωση θα ληφθούν υπόψη. Και αν το άκρο του σχοινιού είναι προσαρτημένο απευθείας στο φορτίο ή στο μέρος όπου εφαρμόζεται η δύναμη, αυτή η δομή και όλα τα παράγωγά της θα ονομάζονται περίεργα.

Διάγραμμα ανυψωτικών περιττών αλυσίδων

Ένα σύνθετο σύστημα τροχαλιών μπορεί να ονομαστεί σύστημα τροχαλιών. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν συνδέονται μεμονωμένα μπλοκ σε σειρά, αλλά ολόκληροι συνδυασμοί που μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνοι τους. Σε γενικές γραμμές, σε αυτή την περίπτωση ένας μηχανισμός θέτει σε κίνηση έναν άλλον παρόμοιο.

Ο σύνθετος ανυψωτήρας αλυσίδας δεν ανήκει στον έναν ή στον άλλο τύπο. Του διακριτικό γνώρισμα– κύλινδροι που κινούνται προς το φορτίο. Το σύνθετο μοντέλο μπορεί να περιλαμβάνει απλούς και σύνθετους ανυψωτήρες αλυσίδας.

Ο συνδυασμός μιας διπλής και εξαπλής απλής τροχαλίας δίνει μια σύνθετη εξάπτυχη έκδοση

Ταξινόμηση ανάλογα με το σκοπό του ανελκυστήρα

Ανάλογα με το τι θέλουν να πάρουν όταν χρησιμοποιούν ένα ανυψωτικό αλυσίδας, χωρίζονται σε:

• εξουσία;
• υψηλή ταχύτητα.

A – έκδοση ισχύος, B – υψηλής ταχύτητας

Επιλογή ισχύοςχρησιμοποιείται πιο συχνά. Όπως υποδηλώνει το όνομα, το καθήκον του είναι να εξασφαλίσει ένα κέρδος σε δύναμη. Δεδομένου ότι τα σημαντικά κέρδη απαιτούν εξίσου σημαντικές απώλειες στην απόσταση, οι απώλειες στην ταχύτητα είναι επίσης αναπόφευκτες. Για παράδειγμα, για ένα σύστημα 4:1, όταν σηκώνετε ένα φορτίο ένα μέτρο, πρέπει να τραβήξετε 4 μέτρα καλώδιο, γεγονός που επιβραδύνει την εργασία.

Το ανυψωτικό αλυσίδας υψηλής ταχύτητας, από την αρχή του, είναι το αντίστροφο δομή εξουσίας. Δεν δίνει κέρδος σε δύναμη, στόχος του είναι η ταχύτητα. Χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση της εργασίας σε βάρος της εφαρμοσμένης προσπάθειας.

Η πολλαπλότητα είναι το κύριο χαρακτηριστικό

Ο κύριος δείκτης στον οποίο δίνουν προσοχή οι άνθρωποι κατά την οργάνωση της ανύψωσης φορτίου είναι η πολλαπλότητα της τροχαλίας. Αυτή η παράμετρος υποδεικνύει συμβατικά πόσες φορές ο μηχανισμός σας επιτρέπει να κερδίσετε σε δύναμη. Στην πραγματικότητα, η πολλαπλότητα δείχνει σε πόσα κλαδιά του σχοινιού κατανέμεται το βάρος του φορτίου.

Κινηματική αναλογία

Η πολλαπλότητα χωρίζεται σε κινηματική (ίση με τον αριθμό των στροφών στο σχοινί) και σε δύναμη, η οποία υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη την υπέρβαση της δύναμης τριβής του καλωδίου και τη μη ιδανική απόδοση των κυλίνδρων. Τα βιβλία αναφοράς περιέχουν πίνακες που εμφανίζουν την εξάρτηση του συντελεστή ισχύος από τον κινηματικό παράγοντα σε διαφορετικές αποδόσεις μπλοκ.

Όπως φαίνεται από τον πίνακα, η πολλαπλότητα των δυνάμεων διαφέρει σημαντικά από την κινηματική. Με χαμηλή απόδοση κυλίνδρου (94%), το πραγματικό κέρδος σε αντοχή μιας τροχαλίας 7:1 θα είναι μικρότερο από το κέρδος μιας εξαπλάσιας τροχαλίας με απόδοση μπλοκ 96%.

Σχέδια τροχαλιών διαφορετικών πολλαπλοτήτων

Πώς να κάνετε υπολογισμούς για ένα ανυψωτικό αλυσίδας

Παρά το γεγονός ότι θεωρητικά ο σχεδιασμός ενός ανυψωτικού αλυσίδας είναι εξαιρετικά απλός, στην πράξη δεν είναι πάντα σαφές πώς να σηκώσετε ένα φορτίο χρησιμοποιώντας μπλοκ. Πώς να καταλάβετε τι πολλαπλότητα χρειάζεται, πώς να μάθετε την αποτελεσματικότητα του ανυψωτικού και κάθε μπλοκ ξεχωριστά. Για να βρείτε απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις, πρέπει να κάνετε υπολογισμούς.

Υπολογισμός ξεχωριστού μπλοκ

Ο υπολογισμός του ανυψωτικού της αλυσίδας πρέπει να πραγματοποιείται λόγω του γεγονότος ότι οι συνθήκες εργασίας απέχουν πολύ από το να είναι ιδανικές. Ο μηχανισμός υπόκειται σε δυνάμεις τριβής ως αποτέλεσμα της κίνησης του καλωδίου κατά μήκος της τροχαλίας, ως αποτέλεσμα της περιστροφής του ίδιου του κυλίνδρου, ανεξάρτητα από τα ρουλεμάν που χρησιμοποιούνται.

Επιπλέον, στο εργοτάξιο και ως μέρος του Μηχανήματα κατασκευήςΤο εύκαμπτο και εύκαμπτο σχοινί χρησιμοποιείται σπάνια. Χαλύβδινο σχοινίή η αλυσίδα έχει πολύ μεγαλύτερη ακαμψία. Δεδομένου ότι η κάμψη ενός τέτοιου καλωδίου κατά την εκτέλεση ενός μπλοκ απαιτεί πρόσθετη δύναμη, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη.

Για τον υπολογισμό, προκύπτει η εξίσωση ροπής για την τροχαλία σε σχέση με τον άξονα:

SrunR = SrunR + q SrunR + Nfr (1)

Η Formula 1 δείχνει τις στιγμές τέτοιων δυνάμεων:

• Srun – δύναμη από την πλευρά του σχοινιού διαφυγής.
• Srun – δύναμη από το επερχόμενο σχοινί.
• q Srun – δύναμη για κάμψη/ξεκάμψη του σχοινιού, λαμβάνοντας υπόψη την ακαμψία του q;
• Nf είναι η δύναμη τριβής στο μπλοκ, λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή τριβής f.

Για να προσδιοριστεί η στιγμή, όλες οι δυνάμεις πολλαπλασιάζονται με τον βραχίονα - την ακτίνα του μπλοκ R ή την ακτίνα του χιτωνίου r.

Η δύναμη του καλωδίου που πλησιάζει και διαφεύγει προκύπτει ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης και της τριβής των νημάτων του σχοινιού. Δεδομένου ότι η δύναμη για κάμψη/επέκταση του καλωδίου είναι σημαντικά μικρότερη από τις άλλες, κατά τον υπολογισμό της επίδρασης στον άξονα του μπλοκ, αυτή η τιμή συχνά αγνοείται:

N = 2 Srun×sina (2)

Σε αυτή την εξίσωση:

• N – πρόσκρουση στον άξονα της τροχαλίας.
• Srun – δύναμη από το επερχόμενο σχοινί (που θεωρείται περίπου ίση με το Srun.
• α είναι η γωνία απόκλισης από τον άξονα.

Τραβήξτε το μπλοκ μπλοκ

Υπολογισμός της χρήσιμης δράσης του μπλοκ

Ως γνωστόν, η αποδοτικότητα είναι ο συντελεστής χρήσιμη δράση, δηλαδή πόσο αποτελεσματικό ήταν το έργο που επιτελέστηκε. Υπολογίζεται ως η αναλογία της εργασίας που έχει ολοκληρωθεί και της εργασίας που δαπανήθηκε. Στην περίπτωση ενός μπλοκ τροχαλίας, εφαρμόζεται ο τύπος:

ηb = Srun/ Srun = 1/(1 + q + 2fsinα×d/D) (3)

Στην εξίσωση:

• 3 ηb – απόδοση μπλοκ.
• d και D – αντίστοιχα, η διάμετρος του δακτυλίου και της ίδιας της τροχαλίας.
• q – συντελεστής ακαμψίας εύκαμπτης σύνδεσης (σχοινί).
• f – συντελεστής τριβής.
• α είναι η γωνία απόκλισης από τον άξονα.

Από αυτόν τον τύπο μπορεί να φανεί ότι η απόδοση επηρεάζεται από τη δομή του μπλοκ (μέσω του συντελεστή f), το μέγεθός του (μέσω του λόγου d/D) και το υλικό του σχοινιού (συντελεστής q). Η μέγιστη τιμή απόδοσης μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας χάλκινους δακτυλίους και ρουλεμάν κύλισης (έως 98%). Τα συρόμενα ρουλεμάν παρέχουν έως και 96% απόδοση.

Το διάγραμμα δείχνει όλες τις δυνάμεις S σε διαφορετικούς κλάδους του σχοινιού

Πώς να υπολογίσετε την απόδοση ολόκληρου του συστήματος

Ο μηχανισμός ανύψωσης αποτελείται από πολλά μπλοκ. Η συνολική απόδοση ενός μπλοκ τροχαλίας δεν είναι ίση με το αριθμητικό άθροισμα όλων των επιμέρους στοιχείων. Για τον υπολογισμό, χρησιμοποιούν έναν πολύ πιο σύνθετο τύπο, ή μάλλον, ένα σύστημα εξισώσεων, όπου όλες οι δυνάμεις εκφράζονται μέσω της τιμής του πρωτεύοντος S0 και της απόδοσης του μηχανισμού:

• S1=ηп S0;
• S2=(ηп)2 S0; (4)
• S3=(ηп)3 S0;

• Sn=(ηп)n S0.

Αποδοτικότητα ενός ανυψωτικού αλυσίδας σε διαφορετικές μεγεθύνσεις

Δεδομένου ότι η τιμή απόδοσης είναι πάντα μικρότερη από 1, με κάθε νέο μπλοκ και εξίσωση στο σύστημα, η τιμή του Sn θα μειώνεται γρήγορα. Η συνολική απόδοση της τροχαλίας θα εξαρτηθεί όχι μόνο από το ηb, αλλά και από τον αριθμό αυτών των μπλοκ - την πολλαπλότητα του συστήματος. Χρησιμοποιώντας τον πίνακα, μπορείτε να βρείτε ηп για συστήματα με διαφορετικούς αριθμούς μπλοκ στο διαφορετικές έννοιεςΑποτελεσματικότητα του καθενός.

Πώς να φτιάξετε έναν ανελκυστήρα με τα χέρια σας

Στην κατασκευή κατά τη διάρκεια εργασίες εγκατάστασηςΔεν είναι πάντα δυνατή η τοποθέτηση γερανού. Τότε τίθεται το ερώτημα πώς να σηκώσετε το φορτίο με ένα σχοινί. Και εδώ βρίσκει την εφαρμογή του ένα απλό ανυψωτικό αλυσίδας. Για να το φτιάξετε και να λειτουργήσετε πλήρως, πρέπει να κάνετε υπολογισμούς, σχέδια και να επιλέξετε το σωστό σχοινί και μπλοκ.

Διαφορετικά σχέδια απλών και σύνθετων ανελκυστήρων

Προετοιμασία βάσης - διάγραμμα και σχέδιο

Πριν ξεκινήσετε την κατασκευή ενός ανυψωτικού αλυσίδας με τα χέρια σας, πρέπει να μελετήσετε προσεκτικά τα σχέδια και να επιλέξετε ένα κατάλληλο διάγραμμα για τον εαυτό σας. Θα πρέπει να βασιστείτε στο πώς θα είναι πιο βολικό για εσάς να τοποθετήσετε τη δομή, ποια μπλοκ και καλώδιο είναι διαθέσιμα.

Συμβαίνει ότι η ανυψωτική ικανότητα των μπλοκ τροχαλίας δεν είναι αρκετή και δεν υπάρχει χρόνος ή ευκαιρία να κατασκευαστεί ένας πολύπλοκος μηχανισμός πολλαπλής ανύψωσης. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται ανυψωτικά διπλής αλυσίδας, τα οποία είναι συνδυασμός δύο μονών. Αυτή η συσκευή μπορεί επίσης να σηκώσει το φορτίο έτσι ώστε να κινείται αυστηρά κάθετα, χωρίς παραμορφώσεις.

Σχέδια διπλού μοντέλου σε διαφορετικές παραλλαγές

Πώς να επιλέξετε ένα σχοινί και ένα μπλοκ

Ο πιο σημαντικός ρόλοςΣτην κατασκευή ενός ανυψωτικού αλυσίδας με τα χέρια σας, το σχοινί παίζει ρόλο. Είναι σημαντικό να μην τεντώνεται. Τέτοια σχοινιά ονομάζονται στατικά. Το τέντωμα και η παραμόρφωση μιας εύκαμπτης σύνδεσης προκαλεί σοβαρές απώλειες στην απόδοση λειτουργίας. Για έναν σπιτικό μηχανισμό, είναι κατάλληλο ένα συνθετικό καλώδιο, το πάχος εξαρτάται από το βάρος του φορτίου.

Το υλικό και η ποιότητα των μπλοκ είναι δείκτες που θα παρέχουν σπιτικό συσκευές ανύψωσηςχωρητικότητα φορτίου σχεδιασμού. Ανάλογα με τα ρουλεμάν που είναι τοποθετημένα στο μπλοκ, αλλάζει η απόδοσή του και αυτό λαμβάνεται ήδη υπόψη στους υπολογισμούς.

Πώς όμως μπορείς να σηκώσεις ένα φορτίο σε ύψος με τα χέρια σου και να μην το ρίξεις; Για να προστατεύσετε το φορτίο από πιθανή αντίστροφη κίνηση, μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα ειδικό μπλοκ ασφάλισης που επιτρέπει στο σχοινί να κινείται μόνο προς μία κατεύθυνση - την επιθυμητή κατεύθυνση.

Κύλινδρος κατά μήκος του οποίου κινείται το σχοινί

Οδηγίες βήμα προς βήμα για την ανύψωση ενός φορτίου μέσω ενός μπλοκ

Όταν το σχοινί και τα μπλοκ είναι έτοιμα, έχει επιλεγεί το διάγραμμα και έχουν γίνει οι υπολογισμοί, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση. Για μια απλή διπλή τροχαλία θα χρειαστείτε:

• ρολό - 2 τεμ.;
• ρουλεμάν?
• δακτύλιος - 2 τεμ.;
• κλιπ για μπλοκ – 2 τεμ.;
• σκοινί;
• Γάντζος για κρέμασμα φορτίου.
• σφεντόνες - εάν χρειάζονται για εγκατάσταση.

Τα καραμπίνερ χρησιμοποιούνται για γρήγορη σύνδεση

Η σταδιακή ανύψωση του φορτίου σε ύψος πραγματοποιείται ως εξής:

1. Συνδέστε τους κυλίνδρους, τον δακτύλιο και τα ρουλεμάν. Όλα αυτά τα συνδυάζουν σε ένα κλιπ. Πάρτε ένα μπλοκ.
2. Το σχοινί εκτοξεύεται στο πρώτο μπλοκ.
3. Το κλιπ με αυτό το μπλοκ είναι άκαμπτα στερεωμένο σε ένα σταθερό στήριγμα (δοκός από οπλισμένο σκυρόδεμα, κολόνα, τοίχος, ειδικά τοποθετημένη προέκταση κ.λπ.).
4. Στη συνέχεια, το άκρο του σχοινιού περνά μέσα από το δεύτερο μπλοκ (κινητό).
5. Ένα άγκιστρο είναι προσαρτημένο στο κλιπ.
6. Το ελεύθερο άκρο του σχοινιού είναι σταθερό.
7. Μεταφέρουν το ανυψωμένο φορτίο και το συνδέουν με το ανυψωτικό της αλυσίδας.

Ο σπιτικός μηχανισμός ανύψωσης είναι έτοιμος προς χρήση και θα προσφέρει διπλάσια οφέλη αντοχής. Τώρα, για να σηκώσετε το φορτίο σε ύψος, απλώς τραβήξτε την άκρη του σχοινιού. Κάμπτοντας γύρω από τους δύο κυλίνδρους, το σχοινί θα σηκώσει το φορτίο χωρίς μεγάλη προσπάθεια.

Είναι δυνατόν να συνδυάσετε ένα βαρούλκο αλυσίδας και ένα βαρούλκο;

Αν συνδέσετε στον αυτοσχέδιο μηχανισμό που κατασκευάζετε σύμφωνα με αυτές τις οδηγίες ηλεκτρικό βαρούλκο, θα αποκτήσετε έναν πραγματικό γερανό φτιαγμένο μόνος σας. Τώρα δεν χρειάζεται να ζοριστείτε καθόλου για να σηκώσετε το φορτίο το βαρούλκο θα κάνει τα πάντα για εσάς.

Ακόμη και ένα χειροκίνητο βαρούλκο θα κάνει την ανύψωση του φορτίου πιο άνετη - δεν χρειάζεται να τρίβετε τα χέρια σας στο σχοινί και να ανησυχείτε μήπως γλιστρήσει το σχοινί από τα χέρια σας. Σε κάθε περίπτωση, το γύρισμα της λαβής του βαρούλκου είναι πολύ πιο εύκολο.

Ανυψωτικό τροχαλίας για βαρούλκο

Κατ' αρχήν, ακόμη και έξω από ένα εργοτάξιο, η δυνατότητα κατασκευής μιας βασικής τροχαλίας για ένα βαρούλκο σε συνθήκες πεδίου με ελάχιστα εργαλεία και υλικά είναι μια πολύ χρήσιμη δεξιότητα. Θα εκτιμηθεί ιδιαίτερα από τους αυτοκινητιστές που έχουν την τύχη να κολλήσουν το αυτοκίνητό τους κάπου σε αδιάβατο μέρος. Μια βιαστικά κατασκευασμένη τροχαλία θα αυξήσει σημαντικά την απόδοση του βαρούλκου.

Είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί η σημασία των ανυψωτικών τροχαλιών στην ανάπτυξη της σύγχρονης κατασκευής και της μηχανολογίας. Ο καθένας πρέπει να κατανοήσει την αρχή της λειτουργίας και να φανταστεί οπτικά το σχεδιασμό του. Τώρα δεν φοβάστε τις καταστάσεις που πρέπει να σηκώσετε ένα φορτίο, αλλά ειδικός εξοπλισμόςΟχι. Λίγες τροχαλίες, ένα σχοινί και η εφευρετικότητα θα σας επιτρέψουν να το κάνετε αυτό χωρίς να χρησιμοποιήσετε γερανό.

Βιβλιογραφική περιγραφή: Shumeiko A. V., Vetashenko O. G. Μοντέρνα εμφάνισησε έναν απλό μηχανισμό "μπλοκ", που μελετήθηκε σε εγχειρίδια φυσικής για την τάξη 7 // Νέος επιστήμονας. 2016. Νο 2. Σ. 106-113..07.2019).

Τα εγχειρίδια φυσικής για την 7η δημοτικού, όταν μελετούν έναν απλό μηχανισμό μπλοκ, ερμηνεύουν τη νίκη με διαφορετικούς τρόπους δύναμη κατά την ανύψωση φορτίου από χρησιμοποιώντας αυτόν τον μηχανισμό, για παράδειγμα: in Το εγχειρίδιο του Peryshkin ΕΝΑ. Β. νίκες σε η δύναμη επιτυγχάνεται με χρησιμοποιώντας τον τροχό του μπλοκ, στον οποίο δρουν οι δυνάμεις του μοχλού, και στο εγχειρίδιο του Gendenstein ΜΕΓΑΛΟ. Ε. αποκτώνται τα ίδια κέρδη με χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο, το οποίο υπόκειται στη δύναμη τάνυσης του καλωδίου. Διάφορα σχολικά βιβλία, διάφορα είδηΚαι διαφορετικές δυνάμεις - για να λάβετε κέρδη μέσα δύναμη κατά την ανύψωση ενός φορτίου. Επομένως, ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι η αναζήτηση αντικειμένων και δύναμη, με μέσω του οποίου προκύπτουν τα κέρδη δύναμη, κατά την ανύψωση φορτίου με έναν απλό μηχανισμό μπλοκ.

Λέξεις-κλειδιά:

Αρχικά, ας ρίξουμε μια ματιά και ας συγκρίνουμε πώς επιτυγχάνονται κέρδη κατά την ανύψωση ενός φορτίου με έναν απλό μηχανισμό μπλοκ, σε σχολικά βιβλία φυσικής για την 7η τάξη Για το σκοπό αυτό, θα τοποθετήσουμε αποσπάσματα από κείμενα σχολικών βιβλίων με τις ίδιες έννοιες σε έναν πίνακα για λογους σαφηνειας.

Peryshkin A.V. Physics. 7η τάξη. § 61. Εφαρμογή του κανόνα ισορροπίας μοχλού στο μπλοκ, σελ. 180–183.	Gendenshtein L. E. Φυσική. 7η τάξη. § 24. Απλοί μηχανισμοί, σσ.188–196.
"ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟΕίναι τροχός με αυλάκι, τοποθετημένος σε θήκη. Ένα σχοινί, καλώδιο ή αλυσίδα περνά μέσα από την υδρορροή μπλοκ. «Διορθώθηκε το μπλοκονομάζουν ένα τέτοιο μπλοκ ο άξονας του οποίου είναι σταθερός και δεν ανεβαίνει ούτε πέφτει κατά την ανύψωση φορτίων (Εικ. 177). Ένα σταθερό μπλοκ μπορεί να θεωρηθεί ως μοχλός ίσου οπλισμού, στον οποίο οι βραχίονες δυνάμεων είναι ίσοι με την ακτίνα του τροχού (Εικ. 178): OA=OB=r. Ένα τέτοιο μπλοκ δεν παρέχει κέρδος στη δύναμη (F1 = F2), αλλά σας επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση της δύναμης."	«Ένα ακίνητο μπλοκ σας δίνει αύξηση δύναμης; ...στο Σχ. 24.1α το καλώδιο τεντώνεται από μια δύναμη που ασκεί ο ψαράς στο ελεύθερο άκρο του καλωδίου. Η δύναμη τάνυσης του καλωδίου παραμένει σταθερή κατά μήκος του καλωδίου, έτσι από την πλευρά του καλωδίου μέχρι το φορτίο (ψάρια ) δρα μια δύναμη ίδιου μεγέθους. Επομένως, ένα ακίνητο μπλοκ δεν παρέχει κέρδος σε αντοχή. 6. Πώς μπορείτε να αποκτήσετε δύναμη χρησιμοποιώντας ένα σταθερό μπλοκ; Αν κάποιος σηκώσει ο ίδιος,όπως φαίνεται στην Εικ. 24.6, τότε το βάρος του ατόμου κατανέμεται εξίσου σε δύο μέρη του καλωδίου (στις αντίθετες πλευρές του μπλοκ). Επομένως, ένα άτομο σηκώνεται ασκώντας μια δύναμη που είναι το μισό του βάρους του».
«Ένα κινούμενο μπλοκ είναι ένα μπλοκ του οποίου ο άξονας ανεβαίνει και πέφτει μαζί με το φορτίο (Εικ. 179). Το σχήμα 180 δείχνει τον μοχλό που αντιστοιχεί σε αυτόν: O είναι το υπομόχλιο του μοχλού, AO - βραχίονας δύναμης P και OB - βραχίονας δύναμης F. Δεδομένου ότι ο βραχίονας OB είναι 2 φορές μεγαλύτερος από τον βραχίονα ΟΑ, τότε η δύναμη F είναι 2 φορές μικρότερη από τη δύναμη P: F=P/2. Ετσι, το κινητό μπλοκ δίνει ένα κέρδος τουδύναμη 2 φορές".	"5. Γιατί ένα κινούμενο μπλοκ κερδίζεισε ισχύεις διπλούν; Όταν το φορτίο ανυψώνεται ομοιόμορφα, το κινούμενο μπλοκ κινείται επίσης ομοιόμορφα. Αυτό σημαίνει ότι το αποτέλεσμα όλων των δυνάμεων που ασκούνται σε αυτό είναι μηδέν. Εάν η μάζα του μπλοκ και η τριβή σε αυτό μπορούν να παραμεληθούν, τότε μπορούμε να υποθέσουμε ότι εφαρμόζονται τρεις δυνάμεις στο μπλοκ: το βάρος του φορτίου P, που κατευθύνεται προς τα κάτω, και δύο ίδιες δυνάμεις τάσης του καλωδίου F, κατευθυνόμενες προς τα πάνω . Εφόσον το αποτέλεσμα αυτών των δυνάμεων είναι μηδέν, τότε P = 2F, δηλαδή το βάρος του φορτίου είναι 2 φορές η δύναμη τάνυσης του καλωδίου.Αλλά η δύναμη τάνυσης του καλωδίου είναι ακριβώς η δύναμη που εφαρμόζεται κατά την ανύψωση του φορτίου με τη βοήθεια ενός κινούμενου μπλοκ. Έτσι έχουμε αποδείξει ότι το κινητό μπλοκ δίνει κέρδος δύναμη 2 φορές".
«Συνήθως στην πράξη χρησιμοποιούν συνδυασμό σταθερού μπλοκ και κινητού (Εικ. 181). Το σταθερό μπλοκ χρησιμοποιείται μόνο για ευκολία. Δεν δίνει κέρδος σε δύναμη, αλλά αλλάζει την κατεύθυνση της δύναμης, για παράδειγμα, σας επιτρέπει να σηκώσετε ένα φορτίο ενώ στέκεστε στο έδαφος. Εικ. 181. Ένας συνδυασμός κινητών και σταθερών μπλοκ - ένα ανυψωτικό αλυσίδας."	«12.Η Εικόνα 24.7 δείχνει το σύστημα μπλοκ. Πόσα κινητά μπλοκ έχει και πόσα σταθερά; Τι κέρδος σε αντοχή δίνει ένα τέτοιο σύστημα μπλοκ εάν η τριβή και μπορεί να παραμεληθεί η μάζα των μπλοκ; . Εικ.24.7. Απάντηση στη σελίδα 240: «12 Τρία κινούμενα τετράγωνα και ένα σταθερός; 8 φορές."

Ας συνοψίσουμε την ανασκόπηση και σύγκριση κειμένων και εικόνων σε σχολικά βιβλία:

Η απόδειξη της απόκτησης κέρδους στη δύναμη στο εγχειρίδιο του A. V. Peryshkin πραγματοποιείται στον τροχό του μπλοκ και η ενεργούσα δύναμη είναι η δύναμη του μοχλού. Κατά την ανύψωση ενός φορτίου, ένα ακίνητο μπλοκ δεν παρέχει κέρδος σε αντοχή, αλλά ένα κινητό μπλοκ παρέχει διπλάσιο κέρδος σε δύναμη. Δεν αναφέρεται καλώδιο στο οποίο κρέμεται φορτίο σε σταθερό μπλοκ και κινητό μπλοκ με φορτίο.

Από την άλλη πλευρά, στο εγχειρίδιο του Gendenstein L.E η απόδειξη του κέρδους σε ισχύ πραγματοποιείται σε ένα καλώδιο στο οποίο κρέμεται ένα φορτίο ή ένα κινητό μπλοκ με φορτίο και η ενεργούσα δύναμη είναι η δύναμη τάνυσης του καλωδίου. κατά την ανύψωση ενός φορτίου, ένα ακίνητο μπλοκ μπορεί να δώσει 2 φορές αύξηση της αντοχής, αλλά δεν υπάρχει καμία αναφορά στο κείμενο του μοχλού στον τροχό μπλοκ.

Μια αναζήτηση βιβλιογραφίας που περιγράφει το κέρδος σε ισχύ χρησιμοποιώντας ένα μπλοκ και ένα καλώδιο οδήγησε στο «Στοιχειώδες Εγχειρίδιο Φυσικής», που επιμελήθηκε ο Ακαδημαϊκός G. S. Landsberg, στην §84. Απλές μηχανέςστις σελ. 168–175 δίνονται περιγραφές για: «μονό μπλοκ, διπλό μπλοκ, πύλη, τροχαλία και μπλοκ διαφορικού». Πράγματι, από τη σχεδίασή του, "ένα διπλό μπλοκ δίνει κέρδος στη δύναμη κατά την ανύψωση ενός φορτίου, λόγω της διαφοράς στο μήκος των ακτίνων των μπλοκ" με τη βοήθεια του οποίου ανυψώνεται το φορτίο και "ένα μπλοκ τροχαλίας δίνει αύξηση της δύναμης κατά την ανύψωση ενός φορτίου, λόγω του σχοινιού, σε πολλά μέρη του οποίου κρέμεται ένα φορτίο.» Έτσι, ήταν δυνατό να μάθουμε γιατί ένα μπλοκ και ένα καλώδιο (σχοινί) δίνουν κέρδος σε δύναμη κατά την ανύψωση ενός φορτίου, αλλά δεν ήταν δυνατό να μάθουμε πώς το μπλοκ και το καλώδιο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και μεταφέρουν το βάρος του φορτώστε το ένα στο άλλο, καθώς το φορτίο μπορεί να αναρτηθεί σε ένα καλώδιο και το καλώδιο πεταχτεί πάνω από το μπλοκ ή το φορτίο μπορεί να κρεμαστεί στο μπλοκ και το μπλοκ κρέμεται στο καλώδιο. Αποδείχθηκε ότι η δύναμη τάνυσης του καλωδίου είναι σταθερή και δρα σε όλο το μήκος του καλωδίου, επομένως η μεταφορά του βάρους του φορτίου από το καλώδιο στο μπλοκ θα γίνεται σε κάθε σημείο επαφής μεταξύ του καλωδίου και του μπλοκ , καθώς και τη μεταφορά του βάρους του φορτίου που αιωρείται στο μπλοκ στο καλώδιο. Για να διευκρινίσουμε την αλληλεπίδραση του μπλοκ με το καλώδιο, θα πραγματοποιήσουμε πειράματα για να λάβουμε ένα κέρδος σε ισχύ με ένα κινούμενο μπλοκ κατά την ανύψωση ενός φορτίου, χρησιμοποιώντας τον εξοπλισμό μιας σχολικής τάξης φυσικής: δυναμόμετρα, εργαστηριακά μπλοκ και ένα σύνολο βαρών σε 1Ν (102 g). Ας ξεκινήσουμε τα πειράματα με ένα κινούμενο μπλοκ, γιατί έχουμε τρία διαφορετικές εκδόσειςαποκτώντας ένα κέρδος ισχύος με αυτό το μπλοκ. Η πρώτη έκδοση είναι «Εικ.180. Ένα κινούμενο μπλοκ ως μοχλός με άνισους βραχίονες» - εγχειρίδιο του A. V. Peryshkin, το δεύτερο «Εικ. 24.5... δύο ίσες δυνάμεις τάνυσης του καλωδίου F» - σύμφωνα με το σχολικό βιβλίο του L. E. Gendenstein και τέλος το τρίτο «Εικ. 145 . Ανύψωση φορτίου με κινητό κλιπ τροχαλίας σε πολλά μέρη ενός σχοινιού - σύμφωνα με το εγχειρίδιο του G. S. Landsberg.

Εμπειρία Νο. 1. "Εικ. 183"

Για να πραγματοποιήσετε το πείραμα No έναν μοχλό με άνισους ώμους OAB, όπως στο «Εικ. 180», και αρχίστε να σηκώνετε το φορτίο από τη θέση 1 στη θέση 2. Την ίδια στιγμή, το μπλοκ αρχίζει να περιστρέφεται, αριστερόστροφα, γύρω από τον άξονά του στο σημείο Α και στο σημείο Β. , το άκρο του μοχλού πίσω από τον οποίο γίνεται η ανύψωση, βγαίνει πέρα ​​από το ημικύκλιο κατά μήκος του οποίου το καλώδιο περνά γύρω από το κινούμενο μπλοκ από κάτω. Σημείο O - το υπομόχλιο του μοχλού, το οποίο πρέπει να είναι ακίνητο, κατεβαίνει, βλέπε «Εικ. 183» - θέση 2, δηλαδή ένας μοχλός με άνισους ώμους ΟΑΒ αλλάζει σαν μοχλός με ίσους ώμους (τα σημεία Ο και Β περνούν από το ίδιο. μονοπάτια).

Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν στο πείραμα No. στο "Εικ. 180", κατά την ανύψωση του φορτίου, με περιστροφή του μπλοκ γύρω από τον άξονά του, αντιστοιχεί ένας μοχλός με ίσους βραχίονες, ο οποίος δεν παρέχει κέρδος αντοχής κατά την ανύψωση του φορτίου.

Θα ξεκινήσουμε το πείραμα Νο. 2 συνδέοντας δυναμόμετρα στα άκρα του καλωδίου, στα οποία θα κρεμάσουμε ένα κινούμενο μπλοκ με φορτίο βάρους 102 g, το οποίο αντιστοιχεί σε δύναμη βαρύτητας 1 N. Θα στερεώσουμε ένα από τα άκρα του το καλώδιο σε μια ανάρτηση και χρησιμοποιώντας το άλλο άκρο του καλωδίου θα σηκώσουμε το φορτίο στο κινούμενο μπλοκ. Πριν από την ανάβαση, οι ενδείξεις και των δύο δυναμομέτρων ήταν 0,5 Β το καθένα στην αρχή της ανάβασης, οι ενδείξεις του δυναμομέτρου για το οποίο έγινε η ανάβαση άλλαξαν σε 0,6 Β και παρέμειναν έτσι στο τέλος της ανάβασης. οι ενδείξεις επέστρεψαν στα 0,5 N. Οι ενδείξεις του δυναμόμετρου, που ήταν σταθερό για σταθερή ανάρτηση δεν άλλαξαν κατά την άνοδο και παρέμειναν ίσες με 0,5 N. Ας αναλύσουμε τα αποτελέσματα του πειράματος:

1. Πριν από την ανύψωση, όταν ένα φορτίο 1 N (102 g) κρέμεται σε ένα κινητό μπλοκ, το βάρος του φορτίου κατανέμεται σε ολόκληρο τον τροχό και μεταφέρεται στο καλώδιο, το οποίο περιστρέφεται γύρω από το μπλοκ από κάτω, χρησιμοποιώντας ολόκληρο το ημικύκλιο του ρόδα.
2. Πριν από την ανύψωση, οι ενδείξεις και των δύο δυναμομέτρων είναι 0,5 N, που υποδηλώνει την κατανομή του βάρους ενός φορτίου 1 N (102 g) σε δύο μέρη του καλωδίου (πριν και μετά το μπλοκ) ή ότι η δύναμη τάνυσης του καλωδίου είναι 0,5 N και είναι το ίδιο σε όλο το μήκος του καλωδίου (το ίδιο στην αρχή, το ίδιο στο τέλος του καλωδίου) - και οι δύο αυτές δηλώσεις είναι αληθείς.

Ας συγκρίνουμε την ανάλυση του πειράματος Νο. 2 με τις εκδόσεις του σχολικού βιβλίου σχετικά με τη λήψη διπλάσιου κέρδους σε δύναμη χρησιμοποιώντας ένα κινούμενο μπλοκ. Ας ξεκινήσουμε με τη δήλωση στο σχολικό βιβλίο του Gendenstein L.E «... ότι εφαρμόζονται τρεις δυνάμεις στο μπλοκ: το βάρος του φορτίου P, κατευθυνόμενο προς τα κάτω, και δύο πανομοιότυπες δυνάμεις τάσης του καλωδίου, κατευθυνόμενες προς τα πάνω (Εικ. 24.5). .» Θα ήταν ακριβέστερο να πούμε ότι το βάρος του φορτίου στο «Εικ. 14,5" κατανεμήθηκε σε δύο μέρη του καλωδίου, πριν και μετά το μπλοκ, αφού η δύναμη τάνυσης του καλωδίου είναι μία. Απομένει να αναλύσουμε την υπογραφή κάτω από το "Εικ. 181" από το σχολικό βιβλίο του A. V. Peryshkin "Συνδυασμός κινητών και σταθερών μπλοκ - μπλοκ τροχαλίας". Μια περιγραφή της συσκευής και του κέρδους σε αντοχή κατά την ανύψωση ενός φορτίου με τροχαλία δίνεται στο Elementary Textbook of Physics, ed. Lansberg G.S. όπου λέγεται: «Κάθε κομμάτι σχοινιού μεταξύ των μπλοκ θα ενεργήσει σε ένα κινούμενο φορτίο με μια δύναμη T, και όλα τα κομμάτια σχοινιού θα ενεργούν με μια δύναμη nT, όπου n είναι ο αριθμός των ξεχωριστών τμημάτων σχοινιού που συνδέουν και τα δύο μέρη του μπλοκ». Αποδεικνύεται ότι αν εφαρμόσουμε στο "Εικ. 181" το κέρδος σε ισχύ με ένα "σχοινί που συνδέει και τα δύο μέρη" της τροχαλίας από το στοιχειώδες εγχειρίδιο φυσικής του G. S. Landsberg, τότε η περιγραφή του κέρδους σε ισχύ με ένα κινούμενο μπλοκ. στο "Εικ. 179" και, κατά συνέπεια, το Σχ. 180" θα ήταν σφάλμα.

Αφού αναλύσουμε τέσσερα εγχειρίδια φυσικής, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι υπάρχουσα περιγραφήη απόκτηση κέρδους σε ισχύ χρησιμοποιώντας έναν απλό μηχανισμό μπλοκ δεν αντιστοιχεί στην πραγματική κατάσταση των πραγμάτων και επομένως απαιτεί μια νέα περιγραφή της λειτουργίας ενός απλού μηχανισμού μπλοκ.

Απλός μηχανισμός ανύψωσηςαποτελείται από ένα μπλοκ και ένα καλώδιο (σχοινί ή αλυσίδα).

Μπλοκ αυτού μηχανισμός ανύψωσηςχωρίζονται:

από το σχεδιασμό σε απλό και σύνθετο?

σύμφωνα με τη μέθοδο ανύψωσης φορτίων σε κινητά και σταθερά.

Ας αρχίσουμε να εξοικειωνόμαστε με το σχεδιασμό των μπλοκ με απλό μπλοκ, που είναι ένας τροχός που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του, με μια αυλάκωση γύρω από την περιφέρεια για ένα καλώδιο (σχοινί, αλυσίδα) Σχ. 1 και μπορεί να θεωρηθεί ως μοχλός ίσου οπλισμού στον οποίο οι βραχίονες δυνάμεων είναι ίσοι με την ακτίνα του ο τροχός: OA=OB=r. Ένα τέτοιο μπλοκ δεν παρέχει κέρδος στη δύναμη, αλλά σας επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση κίνησης του καλωδίου (σχοινί, αλυσίδα).

Διπλό μπλοκαποτελείται από δύο μπλοκ διαφορετικών ακτίνων, στερεωμένα μεταξύ τους άκαμπτα και στερεωμένα κοινό άξοναΕικ.2. Οι ακτίνες των μπλοκ r1 και r2 είναι διαφορετικές και, κατά την ανύψωση ενός φορτίου, λειτουργούν σαν μοχλός με άνισους ώμους και το κέρδος σε ισχύ θα είναι ίσο με το λόγο των μηκών των ακτίνων του μπλοκ μεγαλύτερης διαμέτρου προς το μπλοκ μικρότερης διαμέτρου F = Р·r1/r2.

Πύλη αποτελείται από έναν κύλινδρο (τύμπανο) και μια λαβή προσαρτημένη σε αυτόν, η οποία λειτουργεί ως μπλοκ μεγάλη διάμετρος, Το κέρδος σε δύναμη που δίνεται από το κολάρο καθορίζεται από τον λόγο της ακτίνας του κύκλου R που περιγράφεται από τη λαβή προς την ακτίνα του κυλίνδρου r στον οποίο τυλίγεται το σχοινί F = Р·r/R.

Ας προχωρήσουμε στη μέθοδο ανύψωσης φορτίου με μπλοκ. Από την περιγραφή του σχεδιασμού, όλα τα μπλοκ έχουν έναν άξονα γύρω από τον οποίο περιστρέφονται. Εάν ο άξονας του μπλοκ είναι σταθερός και δεν ανεβαίνει ή πέφτει κατά την ανύψωση φορτίων, τότε ένα τέτοιο μπλοκ ονομάζεται σταθερό μπλοκενιαίο μπλοκ, διπλό μπλοκ, πύλη.

U κινούμενο μπλοκο άξονας ανεβαίνει και πέφτει μαζί με το φορτίο (Εικ. 10) και προορίζεται κυρίως για την εξάλειψη της κάμψης του καλωδίου στο σημείο που αναρτάται το φορτίο.

Ας εξοικειωθούμε με τη συσκευή και τη μέθοδο ανύψωσης ενός φορτίου το δεύτερο μέρος ενός απλού μηχανισμού ανύψωσης είναι ένα καλώδιο, σχοινί ή αλυσίδα. Το καλώδιο είναι κατασκευασμένο από χαλύβδινα σύρματα, το σχοινί είναι κατασκευασμένο από νήματα ή νήματα και η αλυσίδα αποτελείται από συνδέσμους που συνδέονται μεταξύ τους.

Μέθοδοι ανάρτησης φορτίου και απόκτησης αντοχής κατά την ανύψωση φορτίου με καλώδιο:

Στο Σχ. 4, το φορτίο στερεώνεται στο ένα άκρο του καλωδίου και αν σηκώσετε το φορτίο από το άλλο άκρο του καλωδίου, τότε για να σηκώσετε αυτό το φορτίο θα χρειαστείτε μια δύναμη ελαφρώς μεγαλύτερη από το βάρος του φορτίου, καθώς ένα απλό μπλοκ του κέρδους σε δύναμη δεν δίνει F = P.

Στο Σχ. 5, ο εργαζόμενος σηκώνει το φορτίο με ένα καλώδιο που περιστρέφεται γύρω από ένα απλό μπλοκ από πάνω στο ένα άκρο του πρώτου τμήματος του καλωδίου υπάρχει ένα κάθισμα στο οποίο κάθεται ο εργάτης και από το δεύτερο μέρος του καλωδίου. ο εργαζόμενος σηκώνεται με δύναμη 2 φορές μικρότερη από το βάρος του, επειδή το βάρος του εργάτη κατανεμήθηκε σε δύο μέρη του καλωδίου, το πρώτο - από το κάθισμα στο μπλοκ και το δεύτερο - από το μπλοκ στα χέρια του εργάτη F = P/2.

Στο Σχ. 6, το φορτίο ανυψώνεται από δύο εργάτες χρησιμοποιώντας δύο καλώδια και το βάρος του φορτίου θα κατανεμηθεί εξίσου μεταξύ των καλωδίων και επομένως κάθε εργαζόμενος θα σηκώσει το φορτίο με δύναμη ίση με το ήμισυ του βάρους του φορτίου F = P/ 2.

Στο Σχ. 7, οι εργαζόμενοι σηκώνουν ένα φορτίο που κρέμεται σε δύο μέρη ενός καλωδίου και το βάρος του φορτίου θα κατανεμηθεί εξίσου μεταξύ των τμημάτων αυτού του καλωδίου (όπως μεταξύ δύο καλωδίων) και κάθε εργαζόμενος θα σηκώσει το φορτίο με μια δύναμη ίσο με το μισό βάρος του φορτίου F = P/2.

Στο Σχ. 8, το άκρο του καλωδίου, με το οποίο ένας από τους εργάτες σήκωνε το φορτίο, στερεώθηκε σε μια σταθερή ανάρτηση και το βάρος του φορτίου κατανεμήθηκε σε δύο μέρη του καλωδίου και όταν ο εργάτης σήκωσε το φορτίο από το δεύτερο άκρο του καλωδίου, η δύναμη με την οποία ο εργάτης θα σήκωνε το φορτίο διπλασιάστηκε λιγότερο από το βάρος του φορτίου F = P/2 και η ανύψωση του φορτίου θα είναι 2 φορές πιο αργή.

Στο Σχ. 9, το φορτίο κρέμεται σε 3 μέρη ενός καλωδίου, το ένα άκρο του οποίου είναι σταθερό και το κέρδος που ισχύει κατά την ανύψωση του φορτίου θα είναι ίσο με 3, καθώς το βάρος του φορτίου θα κατανεμηθεί σε τρία μέρη του καλώδιο F = P/3.

Για την εξάλειψη της κάμψης και τη μείωση της δύναμης τριβής, εγκαθίσταται ένα απλό μπλοκ στο σημείο όπου αναρτάται το φορτίο και η δύναμη που απαιτείται για την ανύψωση του φορτίου δεν έχει αλλάξει, καθώς ένα απλό μπλοκ δεν παρέχει κέρδος σε αντοχή, Εικ. 10 και Εικ. 11, και θα κληθεί το ίδιο το μπλοκ κινούμενο μπλοκ, αφού ο άξονας αυτού του μπλοκ ανεβαίνει και πέφτει μαζί με το φορτίο.

Θεωρητικά, ένα φορτίο μπορεί να αναρτηθεί σε απεριόριστο αριθμό τμημάτων ενός καλωδίου, αλλά στην πράξη περιορίζονται σε έξι μέρη και ένας τέτοιος μηχανισμός ανύψωσης ονομάζεται ανυψωτικό αλυσίδας, που αποτελείται από σταθερά και κινητά κλιπ με απλά μπλοκ, τα οποία τυλίγονται εναλλάξ γύρω από ένα καλώδιο, το ένα άκρο του οποίου είναι στερεωμένο σε ένα σταθερό κλιπ και το φορτίο ανυψώνεται χρησιμοποιώντας το άλλο άκρο του καλωδίου. Το κέρδος σε αντοχή εξαρτάται από τον αριθμό των τμημάτων του καλωδίου μεταξύ των σταθερών και κινητών κλωβών, κατά κανόνα, είναι 6 μέρη του καλωδίου και το κέρδος σε αντοχή είναι 6 φορές.

Το άρθρο εξετάζει τις πραγματικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μπλοκ και του καλωδίου κατά την ανύψωση ενός φορτίου. Η υπάρχουσα πρακτική στον καθορισμό ότι «ένα σταθερό μπλοκ δεν δίνει κέρδος σε αντοχή, αλλά ένα κινητό μπλοκ δίνει κέρδος σε ισχύ κατά 2 φορές» ερμήνευσε λανθασμένα την αλληλεπίδραση του καλωδίου και του μπλοκ στο μηχανισμός ανύψωσηςκαι δεν αντικατοπτρίζει την πλήρη ποικιλομορφία των σχεδίων μπλοκ, η οποία οδήγησε στην ανάπτυξη μονόπλευρων εσφαλμένων ιδεών για το μπλοκ. Σε σύγκριση με τους υπάρχοντες όγκους υλικού για τη μελέτη ενός απλού μηχανισμού μπλοκ, ο όγκος του άρθρου έχει αυξηθεί κατά 2 φορές, αλλά αυτό επέτρεψε να εξηγηθούν ξεκάθαρα και κατανοητά οι διαδικασίες που συμβαίνουν σε έναν απλό μηχανισμό ανύψωσης όχι μόνο στους μαθητές, αλλά και στους δασκάλους.

Βιβλιογραφία:

1. Pyryshkin, A.V. Φυσική, 7η τάξη: σχολικό βιβλίο / A.V., πρόσθετη - M.: Bustard, 224, ill. ISBN 978–5-358–14436–1. § 61. Εφαρμογή του κανόνα ισορροπίας μοχλού στο μπλοκ, σελ. 181–183.
2. Gendenstein, L. E. Physics. 7η τάξη. Σε 2 ώρες Μέρος 1. Εγχειρίδιο για εκπαιδευτικά ιδρύματα / L. E. Gendenshten, A. B. Kaidalov, V. B. Kozhevnikov; επεξεργάστηκε από V. A. Orlova, I. I. Roizen - 2η έκδ., αναθεωρημένη. - Μ.: Μνημοσύνη, 2010.-254 σελ.: εικ. ISBN 978–5-346–01453–9. § 24. Απλοί μηχανισμοί, σ. 188–196.
3. Δημοτικό εγχειρίδιο φυσικής, επιμέλεια ακαδημαϊκού G. S. Landsberg Τόμος 1. Μηχανική. Θερμότητα. Molecular physics - 10th ed - M.: Nauka, 1985. § 84. Simple machines, σελ. 168–175.
4. Gromov, S. V. Φυσική: Εγχειρίδιο. για την 7η τάξη. γενική εκπαίδευση ιδρύματα / S. V. Gromov, N. A. Rodina - 3rd ed. - Μ.: Εκπαίδευση, 2001.-158 σελ.,: εικ. ISBN-5–09–010349–6. §22. Μπλοκ, σσ.55 -57.

Λέξεις-κλειδιά: μπλοκ, διπλό μπλοκ, σταθερό μπλοκ, κινητό μπλοκ, μπλοκ τροχαλίας..

Σχόλιο: Τα εγχειρίδια φυσικής για την 7η τάξη, όταν μελετούν έναν απλό μηχανισμό μπλοκ, ερμηνεύουν με διαφορετικούς τρόπους το κέρδος που ισχύει κατά την ανύψωση φορτίου χρησιμοποιώντας αυτόν τον μηχανισμό, για παράδειγμα: στο σχολικό βιβλίο του A. V. Peryshkin, το κέρδος σε ισχύ επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας τον τροχό του το μπλοκ, πάνω στο οποίο δρουν οι δυνάμεις του μοχλού, και στο εγχειρίδιο του Gendenstein L.E το ίδιο κέρδος λαμβάνεται με τη βοήθεια ενός καλωδίου, στο οποίο επιδρά η δύναμη τάνυσης του καλωδίου. Διαφορετικά εγχειρίδια, διαφορετικά αντικείμενα και διαφορετικές δυνάμεις - για να αποκτήσετε κέρδος στη δύναμη κατά την ανύψωση ενός φορτίου. Επομένως, ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι η αναζήτηση αντικειμένων και δυνάμεων με τη βοήθεια των οποίων επιτυγχάνεται κέρδος αντοχής κατά την ανύψωση ενός φορτίου με έναν απλό μηχανισμό μπλοκ.