Штревель: Штревель BT40 для фрезерного станка с ЧПУ купить цена

Шкив — New World Encyclopedia

Материал из New World Encyclopedia

Перейти к:навигация, поиск

Предыдущая (Пулитцеровская премия)

Следующая (Легочная альвеола)

Блоки на корабле. В этом контексте шкивы обычно называют блоками.

Шкив представляет собой колесо с канавкой по краю для удерживания каната или троса. Это простая машина, которая помогает изменить направление и точку приложения силы тяги. Шкивы обычно используются в наборах, предназначенных для уменьшения силы, необходимой для подъема груза. Величина силы уменьшается, но она должна действовать через большее расстояние. Следовательно, объем работы, необходимый для того, чтобы груз достиг определенной высоты, такой же, как объем работы, необходимый без шкивов.

Содержание

1 История
2 типа шкивов
3 Принцип действия
4 Использование шкивов
5 Примечания
6 Каталожные номера
7 Внешние ссылки

8 кредитов

Шкивы можно найти во многих различных областях вокруг нас. Они используются не только для очевидного подъема предметов, например, кранами, но также используются в современных автомобилях и самолетах. Шкивы также необходимы для большинства машин в той или иной форме.

История

Как и в случае со всеми простыми машинами, происхождение шкива неизвестно. Когда древние люди поднимали тяжелые предметы, набрасывая лианы или другие грубые веревки на ветки деревьев, они использовали идею одного фиксированного шкива для изменения направления силы. Но так как не было колеса для вращения, это использование приводило к значительному трению.

Самые ранние упоминания о шкивах относятся к Древнему Египту во времена Двенадцатой династии (1991-1802 гг. г. до н.э. г.), хотя они, вероятно, использовались не для получения механического преимущества, а скорее для изменения направления тяги.

[1] Имеются также свидетельства их использования в Месопотамии в начале второго тысячелетия г. до н.э. ^[2]

Не указано, когда и кем был впервые разработан шкив. Однако считается, что Архимед разработал первую задокументированную систему блоков и полиспастов, как это записано Плутархом. Плутарх сообщил, что Архимед переместил целый военный корабль, нагруженный людьми, используя составные шкивы и свою собственную силу.

Типы шкивов

Фиксированный шкив.

Подвижный шкив.

Фиксированный Фиксированный шкив или класса 1 имеет фиксированную ось. То есть ось «фиксируется» или закрепляется на месте. Неподвижный шкив используется для перенаправления силы в веревке (называемой ремнем, когда она движется по полному кругу. Механическое преимущество фиксированного шкива равно единице.

Подвижный Подвижный шкив или класса 2 имеет свободную ось. То есть ось «свободна» для перемещения в пространстве. Подвижный шкив используется для преобразования усилий. Подвижный шкив имеет механическое преимущество, равное двум. То есть, если один конец веревки закреплен, потянув за другой конец веревки, к объекту, прикрепленному к шкиву, будет прилагаться удвоенная сила.
Составной Составной шкив представляет собой комбинацию неподвижного и подвижного шкивов.
- Блок и захват – Блок и захват представляет собой составной шкив, в котором на каждой оси установлено несколько шкивов, что еще больше увеличивает механическое преимущество.

Шкивы способны изменять направление силы.

Теория работы

Диаграмма 1. Основное уравнение для шкива: в равновесии сила
F на оси шкива равно и противоположно сумме натяжений в каждой линии, выходящей из шкива, и эти натяжения равны.
Схема 2 – Простая система шкивов – один подвижный шкив, поднимающий единичный вес. Натяжение каждой лески составляет половину веса единицы, что дает преимущество в 2 раза.
Схема 2а — еще одна простая система шкивов, аналогичная схеме 2, но в которой подъемная сила перенаправлена вниз.
Практичный составной шкив, соответствующий схеме 2а.

Простейшая теория работы системы шкивов предполагает, что шкивы и тросы невесомы и что потери энергии из-за трения отсутствуют. Также предполагается, что линии не растягиваются. Из этого предположения следует, что в состоянии равновесия полная сила, действующая на шкив, должна быть равна нулю. Это означает, что сила, действующая на ось шкива, поровну распределяется между двумя линиями, проходящими через шкив. Ситуация схематично показана на диаграмме 1. Для случая, когда линии не параллельны, напряжения в каждой линии по-прежнему равны, но теперь векторная сумма всех сил равна нулю.

Второе основное уравнение для шкива следует из закона сохранения энергии: Произведение поднятого веса на расстояние, на которое он перемещается, равно произведению подъемной силы (натяжения в подъемной линии) на расстояние, на которое линия перемещена. Поднятый вес, разделенный на подъемную силу, определяется как преимущество системы шкивов.

Важно отметить, что объем работы, выполняемой в идеальном шкиве, всегда одинаков. Работа определяется произведением усилия на пройденное расстояние. Блок просто позволяет обменивать усилия на расстояние.

На диаграмме 2 один подвижный шкив позволяет поднимать единицу веса, прилагая лишь половину усилия, необходимого для подъема веса без посторонней помощи. Общая необходимая сила делится между подъемной силой (красная стрелка) и «потолком», который представляет собой какой-либо неподвижный объект (например, землю). В этой простой системе подъемная сила направлена в ту же сторону, что и движение веса. Преимущество этой системы два. Хотя сила, необходимая для подъема единичного веса, составляет только половину единичного веса, нам нужно будет натянуть веревку, длина которой в два раза превышает расстояние, на которое поднимается груз, так что общий объем выполненной работы (сила x расстояние) остается такой же.

Можно добавить второй шкив, как на схеме 2а, который просто служит для перенаправления подъемной силы вниз, это не меняет преимущества системы.

Диаграмма 3 – Простая система составных шкивов – подвижный шкив и неподвижный шкив, поднимающие единичный вес. Натяжение каждой лески составляет одну треть от удельного веса, что дает преимущество в три раза.
Схема 3а – Простая система составных шкивов – подвижный шкив и неподвижный шкив, поднимающие единичный вес, с дополнительным шкивом, перенаправляющим подъемную силу вниз. Натяжение каждой лески составляет одну треть от удельного веса, что дает преимущество в три раза.
Схема 4a – Более сложная система составных шкивов. Натяжение каждой стропы составляет одну четверть удельного веса, что дает преимущество в четыре раза. Добавлен дополнительный шкив, перенаправляющий подъемную силу.
Рис. 4b. Практичная система блоков и полиспастов, соответствующая схеме 4а. Обратите внимание, что оси неподвижного и подвижного шкивов совмещены.

Добавление фиксированного шкива к системе с одним шкивом может увеличить преимущество. На диаграмме 3 добавление фиксированного шкива дает преимущество подъема в три раза. Натяжение в каждой линии составляет одну треть единицы веса, а усилие на оси каждого шкива составляет две трети единицы веса. Как и в случае с диаграммой 2а, можно добавить еще один шкив, чтобы изменить направление подъемной силы, но без увеличения преимущества. Эта ситуация показана на диаграмме 3а.

Этот процесс можно продолжать до бесконечности для идеальных шкивов, при этом каждый дополнительный шкив увеличивает преимущество на единицу. Однако для реальных шкивов трение между канатом и шкивами будет увеличиваться по мере добавления большего количества шкивов до такой степени, что невозможно получить какое-либо преимущество. Он накладывает ограничение на количество шкивов, которые мы можем использовать на практике. Вышеуказанные системы шкивов вместе известны как системы блочных и талевых шкивов. На диаграмме 4а показана система блокировки и захвата с преимуществом четыре. Практическая реализация, в которой соединение с потолком объединено, а неподвижный и подвижный шкивы заключены в отдельные корпуса, показана на рисунке 4b.

Возможны и другие системы блоков, и некоторые из них могут обеспечить большее преимущество с меньшим количеством блоков, чем система блоков и талей. Преимущество системы блокировки и захвата заключается в том, что каждый блок и трос подвергаются одинаковому натяжению и силе. Эффективная конструкция требует, чтобы каждая линия и шкив могли выдерживать свою нагрузку, и не более того. Другие конструкции шкивов потребуют разной прочности линий и шкивов в зависимости от их положения в системе. Тем не менее, система блоков и талей может использовать один и тот же размер линии и может устанавливать фиксированные и подвижные шкивы на общую ось.

Использование шкивов

Шкивы использовались для подъема грузов на протяжении тысячелетий. Наиболее распространенным и старым примером является их использование на кораблях и лодках. Блок и снасть были ключевым инструментом для подъема парусов и груза. Еще одно важное применение шкивов — краны.

Шкивы продолжают использоваться в наше время с различными машинами и системами. Даже в космическую эру шкивы играют важную роль в конструкции и эксплуатации космических кораблей и самолетов. Именно с помощью шкивной системы осуществляется управление рулями направления самолета. Фактически, шкивы широко используются в повседневной жизни, от транспортных средств до движущегося оборудования.

Примечания

↑ Дитер Арнольд, Здание в Египте: Каменная кладка фараонов (Oxford University Press, 1991, ISBN 978-0195063509).
↑ П.Р.С. Мури, Древние месопотамские материалы и промышленность (Eisenbrauns, 1999, ISBN 978-1575060422).

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

Арнольд, Дитер. Здание в Египте: каменная кладка фараонов . Издательство Оксфордского университета, 1991. ISBN 978-0195063509
Дельта Образование. Рычаги и шкивы. Нашуа, Нью-Хэмпшир: Delta Education, 2000. ISBN 0875048110
Хеллман, Гарольд, Хэл Хеллман и Линн Свит. Рычаг и шкив. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: M. Evans and Company, Inc., 1971. ISBN 0871310724
Мури, П.Р.С. Древние месопотамские материалы и промышленность . Эйзенбраунс, 1999. ISBN 978-1575060422
Продавец, Мик. Колеса, шкивы и рычаги. Нью-Йорк: Глостер Пресс, 19.93. ISBN 0531174204

Внешние ссылки

Все ссылки получены 2 декабря 2022 г.

Как работает блок и захват – Как работает .
Шкивы – Объясните это!

Авторы

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статей Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Кредит должен соответствовать условиям этой лицензии, которая может ссылаться как на Энциклопедия Нового Света участников и самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

Краны-шкивы ^{история}

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедию Нового Света :

История «Шкива»

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Шкив Определение и значение — Merriam-Webster

шкив ˈpu̇-lē

: шкив или маленькое колесо с желобчатым ободом и с блоком или без него, в котором он вращается, используемый отдельно с тросом или цепью для изменения направления и точки приложения тягового усилия и в различных комбинациях для увеличения прилагаемой силы, особенно для подъема тяжестей

: шкив или шкивы с канатами для формирования снасти, которая представляет собой одну из простых машин ленты, ремня, шнура, веревки или цепи, проходящей через его обод

Изображение шкива

шкив 2

Примеры предложений

Недавние примеры в Интернете Кронблок имеет систему шкивов и расположен в верхней части вышки. — Даллас Ньюс , 21 октября 2022 г. Прикрепите систему капельного орошения для облегчения полива или добавьте систему с веревкой и шкивом, чтобы упростить доступ к подвесным корзинам для полива и ухода за вертикальным садом. — Деб Уайли, Better Homes & Gardens , 27 августа 2022 г. В наборе были раздвижные стены, которые открывались и закрывались с помощью петель и шкивов , дамбы для отвода воды в определенных направлениях и многое другое. — Партнерский контент, The Hollywood Reporter , 27 декабря 2022 г. Некоторые сложные тяги могут потребовать многократной переналадки шкива для медленного изменения угла. — Уэс Силер, , вне сети , 28 сентября 2022 г. Сборка «Одинокая гора» представляет собой сверхширокий набор из трех частей, в котором есть собственная зона добычи с работающим шкивом , большим троном и огнедышащим Смаугом высотой более 7 дюймов. — Кевин Кортез, 9 лет.0273 Популярная механика , 22 августа 2022 г. Добровольцы соорудили шкив из толстой желтой ленты и старой грузовой шины и подняли мраморный камень с земли. — Элиот С. Маклафлин, CNN , 6 ноября 2022 г. С помощью изящного шкива системы перед аудиторией высокопоставленных лиц и VIP-персон Картер медленно поднял огромную каменную крышку весом 2500 фунтов. — Джо Маршан, 9 лет.0273 Smithsonian Magazine , 3 ноября 2022 г. Например, в историческом доме в Нью-Джерси дизайнер Биргит Пирс отдала дань уважения оригинальному кухонному лифту, сохранив его систему шкивов в качестве декоративного элемента над барной стойкой. — Хэдли Келлер, Красивый дом , 18 октября 2022 г. Узнать больше

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «шкив». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

История слов

Этимология

Среднеанглийское poley, pully , от англо-французского pulie , вероятно, в конечном итоге от греческого поло ось, полюс — больше на полюсе

Первое известное использование

14 век, в значении, определенном в смысле 1

Путешественник во времени

Первое известное использование шкива было в 14 веке

Посмотреть другие слова того же века

Словарные статьи Рядом с

шкив

болезнь молодки

шкив

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Шкив».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/pulley. По состоянию на 7 февраля 2023 г.

Copy Citation

Детское определение

Шкив

существительное

шкив ˈpu̇l-ē

: маленькое колесо с желобчатым ободом, используемое с веревкой или цепью для изменения направления тягового усилия и в комбинации для увеличения силы, прилагаемой для подъема

Medical Definition