Készülék leírása

A blokk egy egyszerű mechanizmus, amely egy kerék, amelynek kerülete körül horony van egy kötél vagy lánc számára, amely képes szabadon forogni a tengelye körül. A faágra dobott kötél azonban bizonyos mértékig tömb is.

Miért van szükség blokkokra?

Kialakításuktól függően a csigák lehetővé teszik a kifejtett erő irányának megváltoztatását (például egy faágra dobott kötélre felfüggesztett bizonyos teher felemeléséhez le kell húzni a kötél másik végét). .. vagy oldalra). Ugyanakkor ez a blokk nem növeli az erőt. Az ilyen blokkokat ún mozdulatlan, hiszen a tömb forgástengelye mereven rögzített (persze, ha nem törik el az ág). Az ilyen blokkokat a kényelem érdekében használják. Például teher magasba emelésekor sokkal könnyebb egy kötelet húzni egy tömbön átdobott teherrel. le- , testsúlyát ráhelyezve, nem pedig a tetején állva, és kötéllel terhet húzva maga felé.

Ezenkívül vannak olyan blokkok, amelyek lehetővé teszik nemcsak az alkalmazott erő irányának megváltoztatását, hanem az erő növelését is. Ezt a blokkot hívják Mobilés pontosan a mozgó blokk ellentéte működik.

Az erő megszerzéséhez szilárdan rögzítenie kell a kötél egyik végét (például egy ághoz kell kötni). Ezután egy hornyos kereket szerelnek fel a kötélre, amelyről a teher felfüggesztésre kerül (ezt úgy kell megtenni, hogy a kerék a teherrel szabadon mozoghasson a kötelünkön).Most a kötél szabad végét felfelé húzva látni fogjuk, hogy a rakományos blokk is emelkedni kezdett.

Az erőfeszítés, amelyet a teher ily módon történő megemeléséhez kell fordítanunk, körülbelül 2-szer kisebb lesz, mint a rakomány súlya a blokkal együtt. Megbánni ez a típus A blokk nem teszi lehetővé az erő irányának széles tartományban történő megváltoztatását, ezért gyakran használják egy rögzített (mereven rögzített) blokkal együtt.

Az élmény leírása

Először is, a videó bemutatja a rögzített blokk működési elvét: egy mereven rögzített blokkra egyenlő tömegű terheket függesztenek fel, miközben a blokk egyensúlyban van. De amint felakaszt egy plusz súlyt, az előny azonnal növekedni kezd.

Ezután egy mozgatható és rögzített blokkok rendszerét használva megpróbálunk egyensúlyi állapotot elérni a kiválasztással optimális mennyiség mindkét oldalon felfüggesztett súlyok. Ennek eredményeként a blokk kiegyensúlyozottá válik, amikor a mozgatható blokkra felfüggesztett súlyok száma kétszer akkora, mint a menet szabad végére felfüggesztett súlyok száma.

Ebből arra következtethetünk a mozgatható blokk kétszeres erőnövekedést ad.

Ez érdekes

Tudod, hogy a mobil és rögzített blokkok széles körben használják az autók sebességváltóiban? Ezenkívül a tömböket az építtetők nagy és kis terhek emelésére használják (vagy saját maguk. Például az épületek külső homlokzatának javítása során az építtetők gyakran bölcsőben dolgoznak, amely mozoghat az emeletek között. A padlón végzett munka befejezésekor a dolgozók gyorsan egy emelettel feljebb tudják vinni a bölcsőt, csak használva saját erő). A blokkok az összeszerelésük egyszerűsége és a velük való munka egyszerűsége miatt váltak annyira elterjedtté.

A blokk egyfajta kar, amely egy horonnyal ellátott kerék (1. ábra) a horonyba vezethető át.

1. ábra. Általános forma Blokk

A blokkokat mozgatható és rögzített részekre osztják.

Az álló blokk tengelye rögzítve van a teher emelésekor vagy leengedésekor, nem emelkedik vagy süllyed. Az általunk felvett teher súlyát P, az alkalmazott erőt F, a támaszpontot pedig O-val jelöljük (2. ábra).

2. ábra. Fix blokk

A P erő karja az OA szegmens (erőkar l 1), erőkar F szegmens OB (erőkar l 2) (3. ábra). Ezek a szegmensek a kerék sugarai, akkor a karok egyenlőek a sugárral. Ha a vállak egyenlőek, akkor a terhelés súlya és az emelésre kifejtett erő számszerűen egyenlő.

3. ábra. Fix blokk

Ebből arra következtethetünk, hogy az emelés megkönnyítése érdekében célszerű a rakományt lefelé irányuló erővel felemelni.

Olyan eszköz, amelyben a tengely teherrel emelhető és süllyeszthető. A művelet hasonló a kar működéséhez (4. ábra).

Rizs. 4. Mozgatható blokk

Ennek a blokknak a működtetéséhez rögzítjük a kötél egyik végét, a másik végére F erőt fejtünk ki a P súlyú teher felemeléséhez, a terhelést az A ponthoz rögzítjük. A támaszpont forgás közben az O pont lesz, mert minden mozgási pillanatban a blokk elfordul és az O pont szolgál támaszpontként (5. ábra).

Rizs. 5. Mozgatható blokk

Az F erőkar értéke két sugár.

A P erőkar értéke egy sugár.

Az erők karjai a karegyensúly szabálya szerint kétszer, az erők kétszeresére különböznek egymástól. A P súlyú teher felemeléséhez szükséges erő a teher súlyának fele lesz. A mozgatható blokk kétszeres szilárdsági előnyt biztosít.

A gyakorlatban a blokkok kombinációit használják az emeléshez kifejtett erő hatásirányának megváltoztatására és felére csökkentésére (6. ábra).

Rizs. 6. Mozgatható és rögzített blokkok kombinációja

Az óra során megismerkedtünk egy rögzített és mozgatható blokk felépítésével, és megtanultuk, hogy a tömbök karok fajtái. A témával kapcsolatos problémák megoldásához emlékeznie kell a kar egyensúlyának szabályára: az erők aránya fordítottan arányos ezen erők karjainak arányával.

1. Lukasik V.I., Ivanova E.V. Fizika feladatgyűjtemény 7-9 oktatási intézmények. - 17. kiadás - M.: Oktatás, 2004.
2. Peryshkin A.V. Fizika. 7. osztály - 14. kiadás, sztereotípia. - M.: Túzok, 2010.
3. Peryshkin A.V. Fizika feladatgyűjtemény, 7-9. évfolyam: 5. kiad., sztereotípia. - M: „Exam” Kiadó, 2010.

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

Házi feladat

1. Fedezze fel Ön is, mi az a láncos emelő, és milyen teljesítménynövekedést ad.
2. Hol használják a rögzített és mozgatható blokkokat a mindennapi életben?
3. Mi a könnyebb felmászás: kötélen vagy álló tömb segítségével?

Blokk egy kerék alakú eszköz, horonnyal, amelyen kötelet, kábelt vagy láncot vezetnek át. A blokkok két fő típusa van - mozgatható és rögzített. Rögzített blokknál a tengely rögzített és nem emelkedik vagy süllyed teheremeléskor (54. ábra), míg mozgatható blokknál a tengely a teherrel együtt mozog (55. ábra).

Az álló blokk nem ad erőnövekedést. Az erő irányának megváltoztatására szolgál. Így például egy ilyen tömbön átdobott kötélre lefelé irányuló erővel a terhelést felfelé kényszerítjük (lásd 54. ábra). Mozgó blokknál más a helyzet. Ez a blokk lehetővé teszi, hogy egy kis erő kiegyenlítse a 2-szer nagyobb erőt. Ennek bizonyítására nézzük meg az 56. ábrát F erőt alkalmazva arra törekszünk, hogy a blokkot egy O ponton átmenő tengely körül elforgatjuk. Ennek az erőnek a nyomatéka egyenlő az Fl szorzattal, ahol l az F erő karja, amely egyenlő az OB blokk átmérőjével. Ugyanakkor a blokkra P súlyával rögzített terhelés nyomatékot hoz létre, ahol a P erő karja egyenlő az OA blokk sugarával. A nyomatékszabály szerint (21.2)

Q.E.D.

A (22.2) képletből az következik, hogy P/F = 2. Ez azt jelenti a mozgó blokk segítségével kapott teljesítménynövekedés egyenlő 2-vel. Az 57. ábrán látható kísérlet megerősíti ezt a következtetést.

A gyakorlatban gyakran alkalmazzák a mozgó blokk és a rögzített blokk kombinációját (58. ábra). Ez lehetővé teszi az erőhatás irányának megváltoztatását az egyidejű dupla erőnövekedéssel.

A nagyobb szilárdság növelése érdekében egy emelőmechanizmust ún láncos emelő. A görög "szíjtárcsa" szó két gyökből áll: "poly" - sok és "spao" - húz, így általában kiderül, hogy "sok húz".

A szíjtárcsa két ketrec kombinációja, amelyek közül az egyik három rögzített, a másik három mozgatható blokkból áll (59. ábra). Mivel mindegyik mozgó blokk megduplázza a vonóerőt, a szíjtárcsa általában hatszoros erőnövekedést ad.

1. Milyen két típusú blokkot ismer? 2. Mi a különbség a mozgatható és az álló blokk között? 3. Milyen célra használnak fix blokkot? 4. Mire szolgál a mozgatható blokk? 5. Mi az a láncos emelő? Milyen erőnövekedést biztosít?

Az emelőgépeket arra tervezték, hogy segítsenek az embernek valami nehéz tárgyat a magasba emelni. A legtöbb emelőszerkezet alapja egyszerű rendszer blokkok - láncos emelő. Arkhimédész ismerte, de ma már sokan nem tudnak erről a zseniális találmányról. Emlékezve a fizika kurzusára, derítse ki egy ilyen mechanizmus működését, szerkezetét és hatókörét. Miután megértette az osztályozást, elkezdheti a számítást. Ahhoz, hogy minden jól működjön, itt található egy egyszerű modell elkészítési útmutatója.

A láncos emelő feltalálása óriási lendületet adott a civilizációk fejlődésének. A blokkrendszer segített hatalmas építmények felépítésében, amelyek közül sok a mai napig fennmaradt, és megzavarta a modern építőket. A hajógyártás is fejlődött, és az emberek nagy távolságokat tudtak megtenni. Ideje kitalálni, mi ez – egy láncos emelő, és megtudja, hol használható ma.

A mechanizmus egyszerűsége és hatékonysága

Az emelőszerkezet felépítése

A klasszikus láncos emelő egy olyan mechanizmus, amely két fő elemből áll:

• csiga;
• rugalmas csatlakozás.

A legegyszerűbb diagram: 1 – mozgó blokk, 2 – rögzített, 3 – kötél

A szíjtárcsa egy fém kerék, amelynek külső széle mentén speciális horony van a kábel számára. Rugalmas csatlakozásként használható normál kábel vagy kötél. Ha a teher elég nehéz, akkor szintetikus szálakból vagy acélkötelekből készült köteleket, sőt láncokat is használnak. Annak érdekében, hogy a szíjtárcsa könnyen, ugrások és elakadás nélkül forogjon, használja gördülőcsapágyak. Minden mozgó elem kenve van.

Az egyik szíjtárcsát blokknak nevezzük. A szíjtárcsa blokk olyan blokkrendszer, amely terhek emelésére szolgál. Az emelőszerkezetben lévő blokkok lehetnek állóak (mereven rögzítettek) és mozgathatók (ha a tengely helyzete működés közben megváltozik). A szíjtárcsa egyik része egy rögzített támasztékhoz, a másik a terheléshez van rögzítve. A mozgatható görgők a rakomány oldalán találhatók.

Fix blokk

Az álló blokk szerepe a kötél mozgási irányának és a kifejtett erő hatásának megváltoztatása. A mobil szerepe az erőszerzés.

Mozgatható blokk

Hogyan működik – mi a titka?

A szíjtárcsás blokk működési elve hasonló a karhoz: a kifejtendő erő többszörösére csökken, miközben a munka azonos térfogatban történik. A kar szerepét a kábel tölti be. A láncos emelő működése során fontos az erőnövekedés, így az ebből eredő távolságveszteséget nem vesszük figyelembe.

A szíjtárcsa kialakításától függően a szilárdságnövekedés változhat. A két tárcsa legegyszerűbb mechanizmusa megközelítőleg kétszeres, három-háromszoros erősítést ad, és így tovább. A távolság növekedését ugyanezen elv alapján számítjuk ki. Egy egyszerű tárcsa működtetéséhez kétszer olyan hosszú kábelre van szükség, mint az emelési magasság, és ha négy blokkkészletet használunk, akkor a kábel hossza egyenes arányban négyszeresére nő.

A blokkrendszer működési elve

Milyen területeken alkalmazzák a blokkrendszert?

A láncos emelő hűséges segéd a raktárban, a termelésben és a szállítási szektorban. Mindenhol használják, ahol erőt kell alkalmazni mindenféle teher mozgatásához. A rendszert széles körben használják az építőiparban.

Bár az építőipari gépek végzik a nehézemelés nagy részét ( daru), a láncos emelő a teherfelvevő szerkezetek tervezésében kapott helyet. A blokkrendszer (tárcsablokk) olyan emelőszerkezetek alkotóeleme, mint a csörlő, emelő és építőipari berendezések (különböző típusú daruk, buldózerek, kotrógépek).

Az építőiparon kívül szíjtárcsás emelők kaptak széles körű alkalmazás A szervezetben mentési munkák. A működési elv változatlan marad, de a kialakítás kissé módosul. A mentőfelszerelés tartós kötélből készül, és karabinereket használnak. Az ilyen célú eszközök esetében fontos, hogy a teljes rendszer gyorsan össze legyen szerelve, és ne igényeljen további mechanizmusokat.

Csigás emelő daruhorog részeként

A modellek osztályozása különböző jellemzők szerint

Egy ötletnek számos megvalósítása van - egy kötéllel összekötött blokkrendszer. Alkalmazási módtól függően differenciálódnak és tervezési jellemzők. Megismerni különböző típusok felvonók, megtudja, mi a céljuk, és miben különbözik az eszköz.

Osztályozás a mechanizmus összetettségétől függően

A mechanizmus összetettségétől függően vannak

• egyszerű;
• összetett;
• összetett láncos emelők.

Példa páros modellekre

Az egyszerű láncos emelő sorba kapcsolt görgőkből álló rendszer. Az összes mozgatható és rögzített blokkot, valamint magát a terhelést egy kábel kombinálja. Megkülönböztetik a páros és páratlan egyszerű szíjtárcsákat.

Még az emelőszerkezetek is azok, amelyeknek a kábel vége egy rögzített tartóhoz - egy állomáshoz van rögzítve. Ebben az esetben minden kombinációt egyenletesnek kell tekinteni. És ha a kötél vége közvetlenül a terheléshez vagy az erő kifejtésének helyéhez van rögzítve, akkor ezt a szerkezetet és annak összes származékát páratlannak nevezik.

Páratlan láncos emelő diagram

Az összetett szíjtárcsarendszert szíjtárcsás rendszernek nevezhetjük. Ebben az esetben nem egyes blokkokat kötnek sorba, hanem teljes kombinációkat, amelyek önmagukban is használhatók. Nagyjából, ebben az esetben az egyik mechanizmus egy másik hasonlót indít el.

A komplex láncos emelő nem tartozik egyik vagy másik típushoz. Övé megkülönböztető vonás– a rakomány felé mozgó görgők. Az összetett modell egyszerű és összetett láncos emelőket is tartalmazhat.

A kétszeres és a hatszoros egyszerű szíjtárcsa kombinálásával összetett, hatszoros változatot kapunk

Osztályozás a felvonó rendeltetése szerint

Attól függően, hogy mit szeretnének elérni a láncos emelő használatakor, a következőkre oszthatók:

• erő;
• Magassebesség.

A – erős változat, B – nagy sebességű

Teljesítmény opció gyakrabban használják. Ahogy a neve is sugallja, feladata az erőnövekedés biztosítása. Mivel a jelentős nyereségek ugyanolyan jelentős távolságveszteséget igényelnek, a sebességvesztés is elkerülhetetlen. Például egy 4:1 rendszernél egy méteres teher felemelésekor 4 méter kábelt kell húzni, ami lelassítja a munkát.

A nagy sebességű láncos emelő elve szerint a fordítottja hatalmi struktúra. Nem ad erőnövekedést, célja a gyorsaság. A munka felgyorsítására szolgál az alkalmazott erőfeszítés rovására.

A sokféleség a fő jellemző

A fő mutató, amelyre az emberek figyelmet fordítanak a rakományemelés megszervezésekor, a szíjtárcsa sokfélesége. Ez a paraméter hagyományosan azt jelzi, hogy a mechanizmus hányszor teszi lehetővé az erőnyerést. Valójában a multiplicitás megmutatja, hogy a kötél hány ágán oszlik el a teher súlya.

Kinematikai arány

A multiplicitás kinematikai (a kötélben lévő csavarodások számával megegyező) és erőre oszlik, amelyet a kábel súrlódási erejének legyőzését és a görgők nem ideális hatékonyságát figyelembe véve számítják ki. A referenciakönyvek táblázatokat tartalmaznak, amelyek a teljesítménytényezőnek a kinematikai tényezőtől való függését mutatják be különböző blokkhatékonyságoknál.

Amint a táblázatból látható, az erőtöbbség jelentősen eltér a kinematikaitól. Alacsony görgős hatásfokkal (94%) a 7:1-es tárcsa tényleges szilárdságnövekedése kisebb lesz, mint egy hatszoros tárcsa 96%-os blokkhatékonysága mellett.

Különböző multiplicitású csigák sémái

Hogyan készítsünk számításokat egy láncos emelőhöz

Annak ellenére, hogy elméletileg a szíjtárcsás emelő kialakítása rendkívül egyszerű, a gyakorlatban nem mindig világos, hogyan kell a rakományt blokkok segítségével felemelni. Hogyan lehet megérteni, milyen sokféleségre van szükség, hogyan lehet megtudni a felvonó és az egyes blokkok hatékonyságát külön-külön. Ahhoz, hogy választ találjon ezekre a kérdésekre, számításokat kell végeznie.

Külön blokk számítása

A láncos emelő számítását azért kell elvégezni, mert a munkakörülmények messze nem ideálisak. A mechanizmus súrlódási erőknek van kitéve a kábelnek a szíjtárcsa mentén történő mozgása következtében, magának a görgőnek a forgása következtében, függetlenül attól, hogy milyen csapágyakat használnak.

Ezen kívül az építkezésen és részeként építkezési felszerelés Rugalmas és hajlékony kötelet ritkán használnak. Acél kötél vagy a láncnak sokkal nagyobb a merevsége. Mivel egy ilyen kábel hajlítása egy blokk felé haladva további erőt igényel, ezt is figyelembe kell venni.

A számításhoz a szíjtárcsa tengelyhez viszonyított nyomatékegyenletét levezetjük:

SrunR = SrunR + q SrunR + Nfr (1)

A Forma-1 az ilyen erők pillanatait mutatja:

• Srun – erő a menekülőkötél oldaláról;
• Srun – erő a szembejövő kötélből;
• q Srun – a kötél hajlítására/lehajlítására ható erő, figyelembe véve annak merevségét q;
• Nf a súrlódási erő a blokkban, figyelembe véve az f súrlódási tényezőt.

A pillanat meghatározásához minden erőt meg kell szorozni a karral - az R blokk sugarával vagy az r hüvely sugarával.

A közeledő és kilépő kábel ereje a kötélszálak kölcsönhatása és súrlódása következtében keletkezik. Mivel a kábel hajlítási/nyújtási ereje lényegesen kisebb, mint a többinél, a blokk tengelyére gyakorolt ​​hatás kiszámításakor ezt az értéket gyakran figyelmen kívül hagyják:

N = 2 Srun × sinα (2)

Ebben az egyenletben:

• N – ütközés a szíjtárcsa tengelyére;
• Srun - erő a szembejövő kötélből (ez körülbelül egyenlő a Srun-val;
• α a tengelytől való eltérés szöge.

Húzza meg a blokkot

A blokk hasznos műveletének kiszámítása

Mint ismeretes, a hatékonyság az együttható hasznos akció, vagyis mennyire volt eredményes az elvégzett munka. Kiszámítása az elvégzett és az elköltött munka aránya. Szíjtárcsa blokk esetén a következő képletet alkalmazzuk:

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

Az egyenletben:

• 3 ηb – blokk hatásfoka;
• d és D – a persely és maga a szíjtárcsa átmérője;
• q – rugalmas csatlakozás (kötél) merevségi együtthatója;
• f – súrlódási tényező;
• α a tengelytől való eltérés szöge.

Ebből a képletből látható, hogy a hatásfokot befolyásolja a blokk szerkezete (f együttható révén), mérete (d/D arányon keresztül) és a kötél anyaga (q együttható). A maximális hatékonysági érték bronz perselyekkel és gördülőcsapágyakkal érhető el (akár 98%). A csúszócsapágyak akár 96%-os hatékonyságot biztosítanak.

A diagram a kötél különböző ágaira ható összes S erőt mutatja

Hogyan lehet kiszámítani a teljes rendszer hatékonyságát

Az emelőszerkezet több blokkból áll. A szíjtárcsa blokk teljes hatásfoka nem egyenlő az egyes összetevők számtani összegével. A számításhoz egy sokkal összetettebb képletet, vagy inkább egy egyenletrendszert használnak, ahol az összes erő az elsődleges S0 értékén és a mechanizmus hatékonyságán keresztül fejeződik ki:

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

• Sn=(ηп)n S0.

A láncos emelő hatékonysága különböző nagyításoknál

Mivel a hatékonysági érték mindig kisebb, mint 1, a rendszer minden egyes új blokkjával és egyenletével az Sn értéke gyorsan csökken. A szíjtárcsa teljes hatékonysága nemcsak ηb-től, hanem ezen blokkok számától is - a rendszer sokaságától - függ. A táblázat segítségével megtalálhatja az ηп értéket a különböző blokkszámú rendszerekre különböző jelentések Mindegyik hatékonysága.

Hogyan készítsünk felvonót saját kezűleg

Az építkezés alatt szerelési munkák Nem mindig lehet darut felszerelni. Ekkor felmerül a kérdés, hogyan kell a terhet kötéllel felemelni. És itt egy egyszerű láncos emelő talál alkalmazást. Ennek elkészítéséhez és teljes körű működéséhez számításokat, rajzokat kell készítenie, és ki kell választania a megfelelő kötelet és blokkokat.

Különböző sémák egyszerű és összetett felvonók számára

Az alap elkészítése - diagram és rajz

Mielőtt elkezdené egy láncos emelőt saját kezűleg építeni, alaposan meg kell tanulmányoznia a rajzokat, és ki kell választania magának a megfelelő sémát. Bíznia kell abban, hogyan lesz kényelmesebb a szerkezet elhelyezése, milyen blokkok és kábelek állnak rendelkezésre.

Előfordul, hogy a szíjtárcsablokkok emelőképessége nem elegendő, és nincs idő vagy lehetőség egy összetett, többszörös emelőszerkezet megépítésére. Ezután duplaláncos emelőket használnak, amelyek két egyedi kombinációból állnak. Ez az eszköz a terhet is meg tudja emelni, hogy az szigorúan függőlegesen, torzulás nélkül mozogjon.

Kettős modell rajzai különböző változatokban

Hogyan válasszunk kötelet és blokkot

A legfontosabb szerep A láncos emelő saját kezű építésében a kötél szerepet játszik. Fontos, hogy ne nyúljon. Az ilyen köteleket statikusnak nevezik. A rugalmas kötés megnyúlása és deformációja komoly üzemi hatékonysági veszteségeket okoz. Házi készítésű mechanizmushoz egy szintetikus kábel megfelelő, a vastagság a terhelés súlyától függ.

A blokkok anyaga és minősége olyan mutatók, amelyek házi készítést biztosítanak emelőeszközök tervezési teherbírás. A blokkba beépített csapágyaktól függően változik a hatásfoka és ezt már figyelembe veszik a számításoknál.

De hogyan lehet egy terhet a saját kezével magasra emelni, és nem leejteni? Annak érdekében, hogy megvédje a rakományt az esetleges fordított mozgástól, telepíthet egy speciális reteszelő blokkot, amely lehetővé teszi, hogy a kötél csak egy irányba mozogjon - a kívánt irányba.

Henger, amely mentén a kötél mozog

Lépésről lépésre vonatkozó utasítások teher tömbön keresztüli emeléséhez

Amikor a kötél és a blokkok készen vannak, a diagramot kiválasztottuk és a számításokat elvégeztük, elkezdheti az összeszerelést. Egy egyszerű dupla szíjtárcsához szüksége lesz:

• henger – 2 db.;
• csapágyak;
• persely – 2 db.;
• klip blokkhoz – 2 db.;
• kötél;
• horog rakomány felakasztásához;
• hevederek - ha szükségesek a telepítéshez.

A gyors csatlakoztatáshoz karabinereket használnak

A teher lépésről lépésre történő magasra emelése a következőképpen történik:

1. Csatlakoztassa a görgőket, a perselyt és a csapágyakat. Mindezt egy klipbe egyesítik. Vegyél egy blokkot.
2. A kötelet elindítják az első blokkba;
3. A klip ezzel a blokkal mereven rögzítve van egy rögzített támasztékhoz (vasbeton gerenda, oszlop, fal, speciálisan szerelt hosszabbító stb.);
4. Ezután a kötél végét átvezetjük a második blokkon (mozgatható).
5. A kliphez egy kampó van rögzítve.
6. A kötél szabad vége rögzített.
7. Felfüggesztik a felemelt terhet, és csatlakoztatják a láncos emelőhöz.

A házilag készített emelőszerkezet használatra kész, és kétszeres szilárdsági előnyt biztosít. Most a terhelés magasra emeléséhez csak húzza meg a kötél végét. Mindkét görgő körül meghajolva a kötél különösebb erőfeszítés nélkül felemeli a terhet.

Lehetséges kombinálni a láncos emelőt és a csörlőt?

Ha a házi készítésű mechanizmushoz rögzíti, amelyet ezen utasítások szerint épít elektromos csörlő, igazi barkácsdarut kapsz. Most már egyáltalán nem kell erőlködnie a teher felemeléséhez; a csörlő mindent megtesz helyette.

Még a kézi csörlő is kényelmesebbé teszi a rakomány emelését – nem kell a kötélen dörzsölnie a kezét, és nem kell attól tartania, hogy a kötél kicsúszik a kezéből. A csörlő fogantyújának elfordítása mindenesetre sokkal könnyebb.

Szíjtárcsa emelő csörlőhöz

Elvileg még építkezésen kívül is nagyon hasznos készség, hogy terepi körülmények között minimális szerszám- és anyagfelhasználással egy csörlő alaptárcsáját meg tudjuk építeni. Különösen azok az autósok fogják értékelni, akiknek van olyan szerencséjük, hogy autójuk elakad valahol egy járhatatlan helyen. A gyorsan elkészített láncos emelő jelentősen megnöveli a csörlő teljesítményét.

Nehéz túlbecsülni a szíjtárcsás emelők jelentőségét a modern építőipar és gépészet fejlődésében. Mindenkinek meg kell értenie a működés elvét, és vizuálisan elképzelnie kell a kialakítását. Most nem félsz azoktól a helyzetektől, amikor terhet kell emelned, hanem különleges felszerelés Nem. Néhány szíjtárcsa, kötél és találékonyság lehetővé teszi, hogy ezt daru használata nélkül is megtegye.

Bibliográfiai leírás: Shumeiko A. V., Vetashenko O. G. Modern megjelenés egyszerű „blokk” mechanizmuson, a 7. osztályos fizika tankönyvekben tanult // Fiatal tudós. 2016. 2. sz. P. 106-113..07.2019).

A 7. osztályos fizika tankönyvek egy egyszerű blokkmechanizmus tanulmányozása során többféleképpen értelmezik a nyerést erő a teher felemelésekor ezzel a mechanizmussal például: in Peryskin tankönyve A. B. nyeremény be erővel érhető el a blokk kerekének felhasználásával, amelyre a kar erői hatnak, és Gendenstein tankönyvében L. E. ugyanazt a nyereményt kapjuk kábel segítségével, amely ki van téve a kábel feszítő erejének. Különféle tankönyvek, különféle tárgyakatÉs különböző erők - a nyeremények átvételéhez erő a teher felemelésekor. Ezért ennek a cikknek az a célja, hogy tárgyakat és erővel, amelyen keresztül megszerzik a nyereményt erő, amikor egy rakományt egyszerű blokkmechanizmussal emelünk.

Kulcsszavak:

Először nézzük meg és hasonlítsuk össze, hogyan érhető el erőnövekedés egyszerű blokkszerkezettel történő teheremelésnél, a 7. osztályos fizika tankönyvekben Ebből a célból egy táblázatban helyezünk el kivonatokat a tankönyvi szövegekből az egyértelműség kedvéért.

Peryshkin A.V. fizika. 7. osztály. 61. § A kar egyensúlyi szabályának alkalmazása a blokkra, 180–183.	Gendenshtein L. E. Fizika. 7. osztály. 24. §. Egyszerű mechanizmusok, 188–196.
"Blokk Ez egy hornyos kerék, tartóba szerelve. Kötelet, kábelt vagy láncot vezetnek át a blokk ereszcsatornán. "Rögzített blokk olyan blokkot neveznek, amelynek a tengelye rögzített, és teheremeléskor nem emelkedik vagy süllyed (177. ábra). Egyenlőkarú karnak tekinthető egy rögzített blokk, amelyben az erők karjai megegyeznek a kerék sugarával (178. ábra): OA=OB=r. Egy ilyen blokk nem biztosít erőnövekedést (F1 = F2), de lehetővé teszi az erő irányának megváltoztatását."	„Egy álló blokk növeli az erőt? ...a 24.1a ábrán a kábelt a horgász által a kábel szabad végére kifejtett erő feszíti meg. A kábel feszítőereje állandó marad a kábel mentén, így a kábel oldalától a terhelésig (hal ) azonos nagyságú erő hat. Ezért egy álló blokk nem biztosít szilárdságnövekedést. 6.Hogyan tud erősödni egy rögzített blokk használatával? Ha az ember felemeli saját magad, a 24.6. ábrán látható módon, akkor a személy súlya egyenlően oszlik el a kábel két részében (a blokk ellentétes oldalán). Ezért az ember úgy emeli fel magát, hogy fele súlyának megfelelő erőt fejt ki."
„A mozgó blokk olyan blokk, amelynek tengelye a teherrel együtt emelkedik és süllyed (179. ábra). A 180. ábra a hozzá tartozó kart: O a kar támaszpontja, AO - P erő és OB - F erő karja. Mivel az OB kar kétszer nagyobb, mint az OA kar, akkor az F erő 2-szer kisebb, mint a P erő: F=P/2. És így, a mozgatható blokk nyereséget aderőltesse 2-szer".	"5. Miért ad egy mozgó blokk nyerést?hatálybankétszer? A teher egyenletes emelésekor a mozgó blokk is egyenletesen mozog. Ez azt jelenti, hogy az összes rá ható erő eredője nulla. Ha a blokk tömege és a benne lévő súrlódás elhanyagolható, akkor feltételezhetjük, hogy három erő hat a blokkra: a P terhelés lefelé irányuló súlya és az F kábel két azonos feszítőereje, amelyek felfelé irányulnak. . Mivel ezeknek az erőknek az eredője nulla, akkor P = 2F, azaz a teher súlya a kábel feszítőerejének 2-szerese. De a kábel feszítőereje pontosan az az erő, amely a teher mozgatható blokk segítségével történő emelésekor érvényesül. Így bebizonyítottuk hogy a mozgatható blokk erősítést ad be erőltesse 2-szer".
„Általában a gyakorlatban egy rögzített és egy mozgatható blokk kombinációját alkalmazzák (181. ábra). A rögzített blokkot csak a kényelem érdekében használjuk. Nem ad erőnövekedést, viszont megváltoztatja az erő irányát, például lehetővé teszi a teher emelését a földön állva. 181. ábra. Mozgatható és rögzített blokkok kombinációja - láncos emelő."	„12. A 24.7. ábra a rendszert mutatja blokkok. Hány mozgatható blokkja van és hány rögzített? Milyen szilárdságnövekedést ad egy ilyen blokkrendszer, ha a súrlódás és elhanyagolható a tömbök tömege? . 24.7. ábra. Válasz a 240. oldalon: „12. Három mozgó blokk és egy rögzített; 8 alkalommal."

Foglaljuk össze a tankönyvekben található szövegek és képek áttekintését és összehasonlítását:

Az erőnövekedés megszerzésének bizonyítása A. V. Peryskin tankönyvében a blokk kerekén történik, és a ható erő a kar ereje; teher felemelésekor az álló blokk nem ad erőnövekedést, a mozgatható blokk viszont 2-szeres erőnövekedést biztosít. Szó sincs kábelről, amelyen teher lóg egy rögzített blokkon, és mozgatható blokkról teherrel.

Ezzel szemben Gendenstein L.E. tankönyvében az erõsítés bizonyítását egy olyan kábelen végzik el, amelyen egy teher vagy egy mozgatható blokk lóg, és a hatóerõ a kábel feszítõereje; teheremelésnél egy álló blokk 2-szeres szilárdságnövekedést adhat, de a blokkkeréken lévő karról nincs szó a szövegben.

Az érvényben lévő nyereséget blokk és kábel segítségével leíró szakirodalom átkutatása a G. S. Landsberg akadémikus által szerkesztett „Elemi fizikatankönyvhöz” vezetett a 84. §-ban. Egyszerű gépek a 168–175. oldalon a következő leírások találhatók: „egy blokk, dupla blokk, kapu, tárcsa és differenciálblokk”. Valójában kialakításánál fogva „egy kettős blokk szilárdságnövekedést ad teher felemelésekor, a blokkok sugarainak hosszának különbsége miatt”, amellyel a teher felemelkedik, és „egy tárcsablokk ad erőnövekedés teheremeléskor a kötélnek köszönhetően, amelynek több részén egy teher lóg." Így sikerült kideríteni, hogy a blokk és a kábel (kötél) miért ad erőnövekedést teheremeléskor, de nem lehetett kideríteni, hogy a blokk és a kábel hogyan hatnak egymásra, és hogyan adják át a súlyát. terhelés egymásnak, mivel a terhelést fel lehet függeszteni egy kábelre, és a kábelt átdobják a blokkon, vagy a rakomány a blokkon lóghat, és a blokk a kábelen lóg. Kiderült, hogy a kábel feszítőereje állandó és a kábel teljes hosszában hat, így a terhelés súlyának átadása a kábel által a blokkra minden egyes érintkezési ponton a kábel és a blokk között lesz. , valamint a blokkra felfüggesztett teher súlyának átvitele a kábelre. A blokk és a kábel kölcsönhatásának tisztázása érdekében kísérleteket végzünk a mozgó blokk erőnövekedésének eléréséhez teheremeléskor, egy iskolai fizika tanterem felszerelésével: próbapadokkal, laboratóriumi blokkokkal és egy súlykészlettel 1 N-ben. (102 g). Kezdjük a kísérleteket egy mozgó blokkal, mert három van különböző verziók ezzel a blokkkal teljesítménynövekedést elérni. Az első változat a „180. ábra. Egy mozgó blokk, mint egy kar, nem egyenlő karokkal" - A. V. Peryshkin tankönyve, a második "24.5. ábra... a kábel F két egyenlő feszítőereje" - L. E. Gendenstein tankönyve szerint és végül a harmadik "145. ábra Húzás blokk" . Teheremelés tárcsa mozgatható kapcsával egy kötél több részén - G. S. Landsberg tankönyve szerint.

1. számú tapasztalat. "183. ábra"

Az 1. számú kísérlet végrehajtásához az A. V. Peryshkin tankönyve szerint „egyenlőtlen vállú karral, OAB 180. ábra” szilárdságnöveléssel, a „183. ábra” mozgatható blokkon az 1. pozícióban egy egyenlőtlen vállú OAB kart, mint a „180. ábrán”, és kezdje el a teher felemelését az 1. pozícióból a 2. pozícióba. Ugyanebben a pillanatban a blokk az óramutató járásával ellentétes irányban forogni kezd a tengelye körül az A és a B pontban. , a kar vége, amely mögött az emelés megtörténik, túllép azon a félkörön, amely mentén a kábel alulról megkerüli a mozgó blokkot. Az O pont - a kar támaszpontja, amelynek állónak kell lennie, lemegy, lásd: „183. ábra” - 2. pozíció, azaz az egyenlőtlen vállú kar OAB úgy változik, mint egy egyenlő vállú kar (az O és B pont ugyanazon halad át. utak).

Az 1. számú kísérletben kapott adatok alapján a mozgó blokkon lévő OAB-kar helyzetének változásairól teher 1-es helyzetből 2-es helyzetbe történő emelésekor arra a következtetésre juthatunk, hogy a mozgó blokk egyenlőtlen karú karként való ábrázolása a „180. ábrán” teheremeléskor, a blokk tengelye körüli elforgatásával egyforma karú karnak felel meg, amely nem ad erőnövekedést a teher felemelésekor.

A 2. számú kísérletet úgy kezdjük, hogy a kábel végeire dinamométereket rögzítünk, amelyekre egy mozgó blokkot akasztunk fel 102 g súlyú teherrel, ami 1 N gravitációs erőnek felel meg. Rögzítjük a kábel egyik végét. a kábelt egy felfüggesztésre, és a kábel másik végével emeljük meg a mozgó blokk terhét. Az emelkedés előtt mindkét dinamométer leolvasása 0,5 N volt az emelkedés kezdetén, annak a dinamométernek a leolvasása, amelynél az emelkedés történt, és az emelkedés végén is az maradt; A leolvasások visszaálltak 0,5 N-re. A fix felfüggesztésre rögzített próbapad leolvasása az emelkedés során nem változott és 0,5 N maradt. Elemezzük a kísérlet eredményeit:

1. Emelés előtt, amikor 1 N (102 g) teher lóg egy mozgatható blokkon, a teher súlya eloszlik a teljes keréken és átkerül a kábelre, amely alulról körbejárja a tömböt a teljes félkör segítségével. kerék.
2. Emelés előtt mindkét fékpad leolvasott értéke 0,5 N, ami azt jelzi, hogy az 1 N (102 g) terhelés súlya megoszlik a kábel két részében (a blokk előtt és után), vagy hogy a kábel feszítőereje 0,5 N, és a kábel teljes hosszában azonos (a kábel elején ugyanaz, a végén ugyanaz) - mindkét állítás igaz.

Hasonlítsuk össze a 2. számú kísérlet elemzését azokkal a tankönyvi változatokkal, amelyek egy mozgó blokk segítségével 2-szeres szilárdságnövekedés eléréséről szólnak. Kezdjük Gendenstein L.E. tankönyvének kijelentésével: „... három erő hat a blokkra: a P terhelés lefelé irányuló súlya és a kábel két azonos feszítőereje, amelyek felfelé irányulnak (24.5. ábra). .” Helyesebb lenne azt mondani, hogy a rakomány súlya a „2. A 14,5"-ot a kábel két részében osztották szét, a blokk előtt és után, mivel a kábel feszítőereje egy. Elemezni kell a „181. ábra” aláírást A. V. Peryshkin „Mozgatható és rögzített blokkok kombinációja - görgős blokk” című tankönyvéből. Az eszköz leírását és az erőnövekedést a teher tárcsával történő emelésekor az Alapfokú fizika tankönyv, szerk. Lansberg G.S., ahol azt mondják: „Minden egyes kötéldarab a tömbök között T erővel hat a mozgó terhelésre, és minden kötéldarab nT erővel fog hatni, ahol n a kettőt összekötő kötélszakaszok száma blokk részei.” Kiderül, hogy ha a „181. ábrára” alkalmazzuk a G. S. Landsberg Fizika alaptankönyvéből származó „mindkét részt összekötő kötéllel” érvényes erősítést, akkor a mozgó blokkal érvényes erősítés leírását. a „179. ábrán” és ennek megfelelően a 180. ábrán” hiba lenne.

Négy fizika tankönyv elemzése után arra a következtetésre juthatunk meglévő leírást a teljesítménynövekedés egyszerű blokkmechanizmussal való megszerzése nem felel meg a dolgok valós állapotának, ezért egy egyszerű blokkmechanizmus működésének új leírását igényli.

Egyszerű emelőmechanizmus blokkból és kábelből (kötélből vagy láncból) áll.

Ennek blokkjai emelő mechanizmus fel vannak osztva:

tervezés szerint egyszerű és összetett;

a teher mozgatható és állóra emelésének módja szerint.

Kezdjük megismerkedni a blokkok tervezésével egyszerű blokk, amely egy tengelye körül forgó kerék, melynek kerülete körül horony van egy kábel (kötél, lánc) számára 1. ábra és egy egyenlő karú karnak tekinthető, amelyben az erők karjai megegyeznek a kör sugarával. a kerék: OA=OB=r. Egy ilyen blokk nem növeli az erőt, de lehetővé teszi a kábel (kötél, lánc) mozgási irányának megváltoztatását.

Dupla blokk két különböző sugarú blokkból áll, amelyek mereven vannak egymáshoz rögzítve és felszerelve közös tengely 2. ábra. Az r1 és r2 blokkok sugarai eltérőek, és teher felemelésekor egyenlőtlen vállú karként működnek, és az erőerősítés megegyezik a nagyobb átmérőjű blokk sugarainak hosszának arányával. a kisebb átmérőjű tömb F = Р·r1/r2.

Kapu hengerből (dobból) és a hozzá erősített fogantyúból áll, amely blokkként működik nagy átmérőjű, A gallér által adott erőerősítést a nyél által leírt R kör sugarának és annak az r hengernek a sugarának az aránya határozza meg, amelyre a kötelet feltekerjük F = Р·r/R.

Térjünk át a rakomány blokkokkal történő emelésének módszerére. A tervezési leírásból minden blokknak van egy tengelye, amely körül forog. Ha a blokk tengelye rögzített, és nem emelkedik vagy esik teheremeléskor, akkor egy ilyen blokkot hívnak rögzített blokk egytömb, dupla blokk, kapu.

U mozgó blokk a tengely a teherrel együtt emelkedik és süllyed (10. ábra), és főként a kábel elhajlásának kiküszöbölésére szolgál a teher felfüggesztésének helyén.

Ismerkedjünk meg a teheremelés eszközével és módszerével az egyszerű emelőszerkezet második része egy kábel, kötél vagy lánc. A kábel acélhuzalokból, a kötél szálakból vagy szálakból, a lánc pedig egymáshoz kapcsolódó láncszemekből áll.

A teher felakasztásának és az erő növelésének módszerei teher kábellel történő emelésekor:

ábrán. 4, a teher a kábel egyik végén van rögzítve, és ha a terhelést a kábel másik végénél emeli fel, akkor ennek a tehernek a felemeléséhez a teher súlyánál valamivel nagyobb erőre lesz szüksége, mivel egy egyszerű blokk az erőnövekedés nem ad F = P-t.

Az 5. ábrán a dolgozó egy kábellel emeli fel a terhet, amely felülről egy egyszerű tömböt körbejár, a kábel első részének egyik végén van egy ülés, amelyen a dolgozó ül, a kábel második részénél; a dolgozó a súlyánál kétszer kisebb erővel emeli fel magát, mert a munkás súlya a kábel két részében oszlott el, az első - az üléstől a blokkig, a második - a blokktól a dolgozó kezeiig F = P/2.

A 6. ábrán a terhet két dolgozó emeli fel két kábel segítségével, és a teher súlya egyenlően oszlik el a kábelek között, ezért minden dolgozó a teher súlyának felének megfelelő erővel emeli fel a terhet F = P/ 2.

A 7. ábrán a dolgozók olyan terhet emelnek, amely egy kábel két részén lóg, és a teher súlya egyenlően oszlik el a kábel részei között (mint két kábel között), és minden dolgozó erővel emeli fel a terhet egyenlő a teher súlyának felével F = P/2.

A 8. ábrán a kábel végét, amellyel az egyik dolgozó a terhet emelte, egy álló felfüggesztésre rögzítették, és a teher súlyát a kábel két részében osztottuk el, és amikor a dolgozó felemelte a terhelést a kábel második végénél, az erő, amellyel a dolgozó a terhet felemeli, kétszer kisebb volt, mint a teher súlya F = P/2, és a teher emelése 2-szer lassabb lesz.

A 9. ábrán a teher egy kábel 3 részén lóg, melynek egyik vége rögzített, és a teheremeléskor ható erősítés 3 lesz, mivel a teher súlya a kábel három részében oszlik el. kábel F = P/3.

A hajlítás kiküszöbölése és a súrlódási erő csökkentése érdekében a teher felfüggesztésének helyére egy egyszerű blokkot szerelnek be, és a teher felemeléséhez szükséges erő nem változott, mivel az egyszerű blokk nem ad szilárdságnövekedést (10. ábra). és 11. ábra), és magát a blokkot hívják meg mozgó blokk, mivel ennek a blokknak a tengelye a teherrel együtt emelkedik és süllyed.

Elméletileg egy kábel korlátlan számú alkatrészére lehet egy terhelést felfüggeszteni, de a gyakorlatban ezek hat részre korlátozódnak, és egy ilyen emelőszerkezetet ún. láncos emelő, amely rögzített és mozgatható klipekből áll egyszerű blokkok, amelyeket felváltva egy kábel köré tekernek, amelynek egyik vége fix kliphez van rögzítve, és a teher felemelése a kábel másik végén történik. A szilárdságnövekedés a rögzített és a mozgatható ketrec közötti kábel részeinek számától függ, általában a kábel 6 része, a szilárdságnövekedés pedig 6-szor.

A cikk a blokkok és a kábel közötti valós kölcsönhatásokat vizsgálja teheremeléskor. A létező gyakorlat annak meghatározásában, hogy „a rögzített blokk nem ad erőnövekedést, de egy mozgatható blokk ad 2-szeres erőnövekedést” tévesen értelmezte a kábel és a blokk egymásra hatását. emelő mechanizmusés nem tükrözte a blokktervek teljes sokféleségét, ami egyoldalú, hibás elképzelések kialakulásához vezetett a blokkal kapcsolatban. Az egyszerű blokkmechanizmus tanulmányozására szolgáló meglévő anyagmennyiségekhez képest a cikk terjedelme 2-szeresére nőtt, de ez lehetővé tette az egyszerű emelőszerkezetben lezajló folyamatok világos és érthető elmagyarázását nem csak a hallgatóknak, hanem a tanároknak.

Irodalom:

1. Pyryshkin, A.V., fizika, 7. évfolyam: A.V., 3. kiad., M.: Túzok, 2014.,: ill. ISBN 978–5-358–14436–1. 61. § A kar egyensúlyi szabályának alkalmazása a blokkra, 181–183.
2. Gendenstein, L. E. Fizika. 7. osztály. 2 óra alatt 1. rész. Tankönyv oktatási intézményeknek / L. E. Gendenshten, A. B. Kaidalov, V. B. Kozhevnikov; szerkesztette V. A. Orlova, I. I. Roizen - 2. kiadás, átdolgozva. - M.: Mnemosyne, 2010.-254 p.: ill. ISBN 978–5-346–01453–9. 24. § Egyszerű mechanizmusok, 188–196.
3. A fizika elemi tankönyve, szerkesztette G. S. Landsberg akadémikus 1. kötet. Mechanika. Hő. Molekuláris fizika - 10. kiadás - M.: Nauka, 1985. § 84. Egyszerű gépek, 168–175.
4. Gromov, S. V. Fizika: Tankönyv. 7. osztály számára Általános oktatás intézmények / S. V. Gromov, N. A. Rodina - 3. kiadás. - M.: Nevelés, 2001.-158 p.,: ill. ISBN-5–09–010349–6. 22. §. blokk, 55-57.

Kulcsszavak: blokk, dupla blokk, fix blokk, mozgatható blokk, szíjtárcsa blokk..

Megjegyzés: A 7. osztályos fizika tankönyvek egy egyszerű blokkmechanizmus tanulmányozása során különböző módon értelmezik a teher felemelésekor fellépő erőnövekedést ezzel a mechanizmussal, például: A. V. Peryshkin tankönyvében az erőnövekedést a kerék segítségével érik el. a blokk, amelyre a kar erői hatnak, és Gendenstein L.E. tankönyvében ugyanazt az erősítést kapják egy kábel segítségével, amelyre a kábel feszítőereje hat. Különböző tankönyvek, különböző tárgyak és különböző erők - erőnövekedés elérése teher emelésekor. Ezért ennek a cikknek az a célja, hogy olyan tárgyakat és erőket keressen, amelyek segítségével erőnövekedés érhető el teher egyszerű blokkmechanizmussal történő emelésekor.