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Bitte verlinken Sie auf Ressourcen, anstatt sie auf Ihre eigene Serverwebsite herunterzuladen. Vervielfältigung für gewerbliche Nutzung oder Gewinn ist ohne Zustimmung von Tracy (Trimpe) nicht zulässig Tomm. Besuchen Sie meine Häufig gestellte Fragen Seite für weitere DetailsPulleys auf einem Schiff. In diesem Zusammenhang sind Riemenscheiben üblicherweise als Blöcke bekannt. Eine Riemenscheibe ist ein Rad mit einer Nut entlang seiner Kante zum Halten eines Seils oder Kabels. Es ist eine einfache Maschine, die hilft, die Richtung und den Punkt der Anwendung einer Zugkraft zu ändern. Riemenscheiben werden gewöhnlich in Sätzen verwendet, die entworfen sind, um die Kraft zu reduzieren, die benötigt wird, um eine Last anzuheben. Die Größe der Kraft wird reduziert, aber sie muss durch eine längere Distanz handeln. Folglich ist die Menge an Arbeit, die für die Last erforderlich ist, um eine bestimmte Höhe zu erreichen, die gleiche wie die Menge an Arbeit, die ohne die Riemenscheiben benötigt wird. Riemenscheiben finden sich in vielen verschiedenen Anwendungen um uns herum. Nicht nur sind sie für das offensichtliche Heben von Objekten, wie zB von Kränen, verwendet. Aber sie werden auch in modernen Automobilen und Flugzeugen eingesetzt. Riemenscheiben sind auch für die meisten Maschinen in irgendeiner Form wesentlich. Wie bei allen einfachen Maschinen ist der Ursprung der Riemenscheibe unbekannt. Als die frühen Völker schwere Gegenstände durch das Werfen von Reben oder anderen Rohseilen über Baumglieder hob, benutzten sie die Idee einer einzigen festen Rolle, um die Richtung einer Kraft zu ändern. Aber da es kein Rad gab, um zu drehen, führte diese Verwendung zu einer beträchtlichen Reibung. Es wird angenommen, dass bis 1500 B. C.E. Menschen in Mesopotamien verwendet Seil Riemenscheiben für das Heben von Wasser. 1 Es wird nicht aufgezeichnet, wann oder von wem die Riemenscheibe zuerst entwickelt wurde. Es wird jedoch geglaubt, dass Archimedes das erste dokumentierte Block - und Tackle-System entwickelt hat, wie es von Plutarch aufgezeichnet wurde. Plutarch berichtete, dass Archimedes ein ganzes Kriegsschiff bewegte, beladen mit Männern, mit zusammengesetzten Riemenscheiben und seiner eigenen Kraft. Arten von Riemenscheiben Eine bewegliche Riemenscheibe. Fixed Eine Riemenscheibe der festen oder Klasse 1 hat eine feste Achse. Das heißt, die Achse ist fixiert oder verankert. Eine feste Riemenscheibe wird verwendet, um die Kraft in einem Seil umzuleiten (ein Riemen genannt, wenn es in einem Vollkreis geht. Eine feste Riemenscheibe hat einen mechanischen Vorteil von einem. Beweglich Eine Riemenscheibe der beweglichen oder Klasse 2 hat eine freie Achse Achse ist frei, sich im Raum zu bewegen, eine bewegliche Riemenscheibe wird verwendet, um Kräfte zu verwandeln Eine bewegliche Riemenscheibe hat einen mechanischen Vorteil von zwei. Das heißt, wenn ein Ende des Seils verankert ist, wird das Ziehen am anderen Ende des Seils angewendet Verdoppelte Kraft auf das Objekt, das an der Riemenscheibe befestigt ist Verbindung Eine zusammengesetzte Riemenscheibe ist eine kombinierte feste und bewegliche Riemenscheibe. Block und Tackle - Ein Block und Tackle ist eine zusammengesetzte Riemenscheibe, bei der mehrere Riemenscheiben auf jeder Achse montiert werden, was den mechanischen Vorteil weiter erhöht. Theorie der Operation Diagramm 1 - Eine Grundgleichung für eine Riemenscheibe: Im Gleichgewicht ist die Kraft F auf der Riemenscheibenachse gleich und entgegengesetzt zu der Summe der Spannungen in jeder Linie, die die Riemenscheibe verlässt , Und diese Spannungen sind gleich. Schema 2 - Ein einfaches Riemenscheiben-System - eine einzelne bewegliche Riemenscheibe, die ein Einheitsgewicht hebt. Die Spannung in jeder Zeile beträgt die Hälfte des Einheitsgewichts und ergibt einen Vorteil von 2. Diagramm 2a - Ein weiteres einfaches Riemenscheiben-System ähnlich dem Diagramm 2, bei dem jedoch die Hubkraft nach unten umgeleitet wird. Eine praktische Mischrolle entsprechend dem Diagramm 2a. Die einfachste Theorie der Bedienung für ein Riemenscheiben-System geht davon aus, dass die Riemenscheiben und Linien schwerelos sind und dass es keinen Reibungsverlust gibt. Es wird auch angenommen, dass sich die Linien nicht dehnen. Mit dieser Annahme folgt daraus, daß im Gleichgewicht die Gesamtkraft auf der Riemenscheibe Null sein muß Dies bedeutet, dass die Kraft auf die Achse der Riemenscheibe gleichmäßig durch die beiden Linien, die durch die Riemenscheibe hindurchgehen, geteilt wird. Die Situation ist schematisch in Diagramm 1 dargestellt. Für den Fall, wo die Linien nicht parallel sind, sind die Spannungen in jeder Zeile immer noch gleich, aber jetzt ist die Vektorsumme aller Kräfte null. Eine zweite Grundgleichung für die Riemenscheibe folgt aus der Erhaltung der Energie: Das Produkt des Gewichts hob die Zeit, in der es bewegt wird, ist gleich dem Produkt der Hubkraft (die Spannung in der Hublinie) mal der Abstand der Hebelinie Bewegt. Das durch die Hubkraft geteilte Gewicht wird als Vorteil des Riemenscheibensystems definiert. Es ist wichtig zu bemerken, dass der Arbeitsaufwand in einer idealen Riemenscheibe immer gleich ist. Die Arbeit wird gegeben durch die Anstrengung mal der Abstand bewegt. Die Riemenscheibe erlaubt einfach den Handel auf Distanz. In Diagramm 2 ermöglicht eine einzelne bewegliche Rolle, dass ein Einheitsgewicht mit nur der Hälfte der Kraft angehoben werden kann, die benötigt wird, um das Gewicht ohne Hilfe zu heben. Die Gesamtkraft wird zwischen der Hebekraft (roter Pfeil) und der Decke geteilt, die ein unbewegliches Objekt ist (wie die Erde). In diesem einfachen System wird die Hubkraft in die gleiche Richtung gerichtet wie die Bewegung des Gewichts. Der Vorteil dieses Systems ist zwei. Obwohl die Kraft, die benötigt wird, um das Einheitsgewicht zu heben, nur die Hälfte des Einheitsgewichts ist, müssen wir eine Länge des Seils zeichnen, die doppelt so groß ist wie das Gewicht, dass das Gewicht aufgehoben wird, so dass der Gesamtbetrag der Arbeit (Kraft x Abstand) Bleibt das selbe. Eine zweite Riemenscheibe kann wie in Diagramm 2a hinzugefügt werden, die einfach dazu dient, die Hubkraft nach unten umzuleiten, sie verändert nicht den Vorteil des Systems. Schema 3 - Ein einfaches zusammengesetztes Riemenscheiben-System - eine bewegliche Riemenscheibe und eine feste Riemenscheibe, die ein Einheitsgewicht hebt. Die Spannung in jeder Zeile ist ein Drittel der Einheit Gewicht, was einen Vorteil von drei. Schema 3a - Ein einfaches zusammengesetztes Riemenscheiben-System - eine bewegliche Riemenscheibe und eine feste Riemenscheibe, die ein Einheitsgewicht anheben, wobei eine zusätzliche Riemenscheibe die Hebekraft nach unten umleitet. Die Spannung in jeder Zeile ist ein Drittel der Einheit Gewicht, was einen Vorteil von drei. Diagramm 4a - Ein komplizierteres Compound-Riemenscheiben-System. Die Spannung in jeder Zeile ist ein Viertel des Einheitsgewichts, was einen Vorteil von vier ergibt. Eine zusätzliche Riemenscheibe, die die Hebekraft umleitet, wurde hinzugefügt. Abbildung 4b - Ein praktisches Block - und Riemenscheiben-System entsprechend dem Diagramm 4a. Beachten Sie, dass die Achsen der festen und beweglichen Riemenscheiben kombiniert wurden. Die Hinzufügung einer festen Rolle zu dem einzelnen Riemenscheibensystem kann eine Erhöhung des Vorteils ergeben. In Diagramm 3 ergibt die Zugabe einer festen Riemenscheibe einen Hebevorteil von drei. Die Spannung in jeder Zeile ist ein Drittel des Einheitsgewichts, und die Kraft auf die Achsen jeder Riemenscheibe beträgt zwei Drittel eines Einheitsgewichts. Wie im Fall von Diagramm 2a kann eine weitere Riemenscheibe hinzugefügt werden, um die Richtung der Hubkraft umzukehren, jedoch ohne Erhöhung des Vorteils. Diese Situation ist in Diagramm 3a dargestellt. Dieser Vorgang kann auf unbestimmte Zeit für ideale Riemenscheiben fortgesetzt werden, wobei jede zusätzliche Riemenscheibe eine Erhöhung der Einheit erhöht. Bei realen Riemenscheiben wird jedoch die Reibung zwischen Seil und Riemenscheiben zunehmen, wenn mehr Riemenscheiben hinzugefügt werden, bis zu dem Punkt, dass kein Vorteil möglich ist. Es setzt eine Grenze für die Anzahl der Riemenscheiben, die wir in der Praxis verwenden können. Die obigen Riemenscheibensysteme sind kollektiv als Block - und Riemenscheibensysteme bekannt. In Diagramm 4a ist ein Block - und Tackle-System mit Vorteil vier dargestellt. Eine praktische Implementierung, bei der die Verbindung zur Decke kombiniert wird und die festen und beweglichen Riemenscheiben in einzelnen Gehäusen eingeschlossen sind, ist in 4b gezeigt. Andere Riemenscheiben-Systeme sind möglich, und einige können einen erhöhten Vorteil mit weniger Riemenscheiben als das Block - und Tackle-System liefern. Der Vorteil des Block - und Tackle-Systems besteht darin, dass jede Riemenscheibe und jede Linie gleichen Spannungen und Kräften ausgesetzt ist. Effizientes Design diktiert, dass jede Linie und Riemenscheibe in der Lage sein, ihre Last zu handhaben, und nicht mehr. Andere Riemenscheiben-Designs erfordern unterschiedliche Stärken von Linien und Riemenscheiben je nach ihrer Position im System. Jedoch kann ein Block - und Tackle-System die gleiche Liniengröße überall verwenden und kann die festen und beweglichen Riemenscheiben auf einer gemeinsamen Achse montieren. Verwendungen von Riemenscheiben Riemenscheiben wurden für das Heben seit Tausenden von Jahren verwendet. Das schönste und älteste Beispiel sind ihre Verwendung auf Schiffen und Booten. Der Block und Tackle waren ein Schlüsselinstrument für die Anhebung von Segeln und Fracht. Ein weiterer wichtiger Einsatz für Riemenscheiben ist mit Kränen. Riemenscheiben wurden auch in der modernen Zeit mit verschiedenen Maschinen und Systemen verwendet. Auch im Raumzeitalter sind Riemenscheiben ein wichtiger Aspekt für den Bau und Betrieb von Raumfahrzeugen und Flugzeugen. Es ist mit einem Riemenscheiben-System, dass Ruder für ein Flugzeug kontrolliert werden. Riemenscheiben werden im Alltag eingesetzt, von Fahrzeugen bis hin zu Fahrzeugen wie Kränen. Referenzen Delta Education. 2000. Hebel und Riemenscheiben. Nashua, NH: Delta Bildung. ISBN 0875048110 Hellman, Harold, Hal Hellman und Lynn Sweat. 1971. Der Hebel und die Riemenscheibe. New York, NY: M. Evans und Company, Inc. ISBN 0871310724 Verkäufer, Mick. 1993. Räder, Riemenscheiben und Hebel. New York: Gloucester Pr. ISBN 0531174204 Externe Links Alle Links abgerufen 16. Juni 2015. New World Encyclopedia Schriftsteller und Redakteure umgeschrieben und abgeschlossen die Wikipedia-Artikel in Übereinstimmung mit New World Encyclopedia Standards. Dieser Artikel unterliegt den Bedingungen der Creative Commons CC-by-sa 3.0 Lizenz (CC-by-sa), die mit der richtigen Zuordnung verwendet und verbreitet werden können. 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