Полиспаст – древно изобретение използвано и днес

полиспаст

Полиспаст е изобретение датиращо още от античността. От тогава до днес си остава най-универсалното средство за повдигане на големи товари. Он историческите източници не става ясно кога и къде точно е използвън за първи път. Вариантите са Древна Гърция и Древен Египет.

Устройство

Полиспаст е система от две или повече ролки, през които е прекарано въже или верига. Той може да бъде задвижван на ръка или с електродвигател. Независимо от задвижването обаче конструкцията му е такава, че част от ролките са неподвижни, а друга част се движи заедно с товара. В следствие на това приложената сила в единния му край се увеличава и на другия край става много по-голяма. Група от ролки, монтирани на една рамка се нарича блок, като няколко блока могат да изграждат един полиспаст.

На теория броят на ролките определя отношението на силата, приложена на въжето от товара към силата, приложена на свободния край на въжето. Това обаче в действителност не е точно така заради силите на триене.

Всъщност подвижните ролки са тези, които увеличават приложената теглителна сила. Това е така, защото ако товар със сила на тежестта F е окачен за подвижната ролка, то този товар се разпределя върху двата края на въжето, минаващо през ролката, като на всеки от тях действа сила F/2. За да повдигнем тогава единия край трябва да приложим сила, равна на F/2. Преминавайки през неподвижната ролка обаче силата не се променя и за това трябва да приложим сила, отново равна на F/2.

При неподвижните макари също действат две сили, но тъй като въртенето се осъществява около геометричния център на макарата, то двете сили действат на еднакво рамо спрямо точката на въртене, равно на радиуса на окръжността. Именно за това при неподвижните ролки имаме само промяна на посоката, но не и на силата, преместването или скоростта. Също така диаметърът на подвижната ролка би могъл да се разгледа като лост, на който единият край е опрян неподвижно в т. А, а в средата му е закачена тежестта, докато на другия край прилагаме теглителна сила. Така, за да повдигнем тежесста F ни е необходима сила F/2, тъйкато прилаганата сила е на два пъти по-голямо рамо отколкото силата на тежестта F.

Недостатъци

Недостатъкът на полиспаста е, че товарът се движи по-бавно от свободния край също в зависимост от броя на ролките. Например ако един полиспаст се състои от 4 ролки, то товарът ще се движи 4 пъти по-бавно от свободния край и ако искаме да повдигаме един товар със скорост 1 м/с, то трябва да теглим със скорост с 4 м/с. Същото се отнася и до височината, на която искаме да повдигнем товара. В конкретния случай, за да издигнем товара на 1 м., то трябва да изтеглим 4 метра от въжето. Може да се каже, че това което печелим като сила го губим като скорост и разстояние.

Освен при крановете полиспаст се исползва при асансьорите и във ветроходството, където всичко се изпълнява на ръка. Те могат да се използват не само за повдигане, но и за теглене.

Машинни неща

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *