Принцип роботи поліспаста, двигун прогресу
Поліспаст - апарат для підняття вантажів, що складається з системи блоків, згрупованих в обойми, які опоясує канат. По суті, пристрій служить для збільшення потужності прикладеної до якого-небудь вантажу. Ім'я апарату походить від грецького слова Polyspaston, яке перекладається як - натягувати багатьма тросами. В основі роботи поліспаста лежить важільний принцип, який дає значний приріст зусилля, але вимагає більшої відстані для плеча.
Поліспаст в найчастіше використовується там, де не хочеться встановлювати безліч додаткового обладнання, а для зсуву вантажу використовується тільки м'язова сила людини, яка і посилюється поліспасти. Основна сфера застосування апарату - туристична галузь, альпінізм і служба порятунку.
прості варіанти
Найпростіший поліспаст можна побудувати всього з одного блоку. Як всі ми знаємо ще з шкільного курсу фізики, що для того щоб відірвати вантаж від землі потрібно прикласти силу, яка завдяки важелю стане вдвічі менше ваги самого вантажу. А довжина мотузки, за допомогою якої підніметься вантаж, буде вдвічі більше, ніж сама висота підйому. Саме це звичайнісіньке пристрій і можна назвати поліспасти 2: 1, яке збільшує прикладену силу вдвічі. Слід зауважити що в такій простій системі можна і зовсім обійтися без використання блоку, застосувавши звичайнісінький карабін.
Застосувавши в подібній системі три блоки, що додається до канату силу можна підняти вже втричі. У більш складних системах поліспастів, зусилля на яких високо, використовується страхувально - стопорная система, яка в разі обриву мотузки стопорить вантаж і не дає йому впасти.
Якщо в вищеописану систему додати ще два блоки, ми отримаємо вже чотириразовий приріст зусилля, і, природно, втратимо стільки ж в довжині каната. Такий поліспаст називається 4: 1. Так звідки ж з'являється додаткове зусилля? У описуваної системі 75% ваги вантажу лягає на опору, і лише 25% навантажують канат. Як говорив Архімед про блочною системою - щоб зрушити планету з орбіти потрібно всього лише мати для цього опору. Виходячи з описаної тенденції, збільшуючи кількість блоків, ми можемо досягти нескінченно великого зусилля. Але насправді такий алгоритм просто неможливий через наявність паразитного сили, в даному випадку сили тертя. Навіть найякісніші блокові системи відбирають на тертя близько 10% всієї потужності. Загалом можна сказати що кращий поліспаст здатний ефективно посилювати прикладену роботу не більше ніж в три рази.
Більш складні пристрої
Якщо дотримуватися тенденцію нарощування кількості блоків, то рано чи пізно ми досягнемо тієї межі, коли зусилля не зросте, а впаде. Але існує метод трохи відсунути цю межу. Для того щоб це зробити потрібно навантажувати останнім блоком вже вийшла мотузку. Простіше кажучи, ми один за іншим з'єднуємо два поліспаста 2: 1 і 3: 1. Отримуючи апарат здатний піднімати силу в 6 разів, і має в своїй конструкції всього шість блоків.
підняття характеристик
Але як підняти загальну продуктивність всієї системи? Головною проблемою поліспастів виступає тертя, отже, потрібно його зменшити. Для цього потрібно використовувати в першу чергу канати високої якості, правильно сконструйовані блоки і всіляко уникати перегинів мотузки. Якщо в конструкції бракує одного блоку, а замість нього встановлюється карабін, то краще поставити їх два, в такому випадку радіус вигину каната буде більше і тертя зменшиться. Але, як і в будь-якому іншому справі, при конструюванні таких систем потрібен здоровий глузд.
Схожі записи:
