Σετ τροχαλιών είναι τα κύρια φέροντα μέρη ενός γερανού και μπορούν να αλλάξουν την τάση εργασίας μέσα στην κάμψη ή να αλλάξουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση της κίνησής του λόγω διαφορετικών περιπτώσεων χρήσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τροχαλία οδηγός, πιο συχνά για να σχηματίσει σετ τροχαλιών.
Υπάρχουν δύο τύποι τροχαλιών για γερανούς: σταθερές τροχαλίες και δυναμικές τροχαλίες, οι οποίες συνδυάζονται για να σχηματίσουν σετ τροχαλιών.
Τροχαλίες σταθερές με γερανό
Η σταθερή τροχαλία είναι ουσιαστικά ένας μοχλός ίσου βραχίονα, που δεν εξοικονομεί δύναμη ή προσπάθεια, αλλά μπορεί να αλλάξει την κατεύθυνση της δύναμης.
Χαρακτηριστικά μιας σταθερής τροχαλίας: το τράβηγμα ενός κωδικού αγκίστρου μέσα από μια σταθερή τροχαλία δεν εξοικονομεί δύναμη. Η ένδειξη της κλίμακας ελατηρίου είναι ίδια με ή χωρίς τη σταθερή τροχαλία. Όπως φαίνεται, η χρήση σταθερής τροχαλίας δεν εξοικονομεί δύναμη αλλά μπορεί να αλλάξει την κατεύθυνση της δύναμης. Σε πολλές περιπτώσεις, η αλλαγή της κατεύθυνσης της δύναμης θα διευκολύνει την εργασία.
Η αρχή της σταθερής τροχαλίας: η σταθερή τροχαλία είναι ουσιαστικά ένας μοχλός ίσου βραχίονα, με τους βραχίονες ισχύος L1 και αντίστασης L2 να είναι ίσοι με την ακτίνα της τροχαλίας. Είναι επίσης δυνατό να συμπεράνουμε ότι μια σταθερή τροχαλία δεν εξοικονομεί δύναμη σύμφωνα με την κατάσταση ισορροπίας του μοχλού
Γερανός δυναμικός Τροχαλία
Μια δυναμική τροχαλία είναι ουσιαστικά ένας μοχλός όπου ο βραχίονας ισχύος είναι διπλάσιος από τον βραχίονα αντίστασης, εξοικονομώντας 1/2 τη δύναμη και 1 φορές την απόσταση.
Τα χαρακτηριστικά μιας δυναμικής τροχαλίας: η χρήση μιας δυναμικής τροχαλίας εξοικονομεί τη μισή δύναμη και τη μισή απόσταση. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν χρησιμοποιείται μια δυναμική τροχαλία, το άγκιστρο αναρτάται από δύο τμήματα σχοινιού, το καθένα από τα οποία φέρει μόνο το μισό βάρος του γάντζου. Αν και η χρήση της δυναμικής τροχαλίας εξοικονομεί δύναμη, η ισχύς κινείται σε μεγαλύτερη απόσταση από την απόσταση που ανυψώνεται ο κωδικός του γάντζου, δηλαδή η απόσταση είναι δαπανηρή.
Η αρχή μιας δυναμικής τροχαλίας: μια δυναμική τροχαλία είναι ουσιαστικά ένας μοχλός με βραχίονα ισχύος (L1) που είναι δύο φορές ο βραχίονας αντίστασης (L2).
Σετ τροχαλιών για γερανούς
Σετ τροχαλιών: Σετ τροχαλιών που αποτελείται από μια σταθερή τροχαλία και μια δυναμική τροχαλία, η οποία εξοικονομεί δύναμη και επιτρέπει την αλλαγή της κατεύθυνσης της δύναμης.
Ένα σετ τροχαλιών χρησιμοποιεί πολλά τμήματα σχοινιού για να αναρτήσει ένα αντικείμενο και η δύναμη που χρησιμοποιείται για την ανύψωση του αντικειμένου είναι ένα κλάσμα του συνολικού βάρους. Το ελεύθερο άκρο του σχοινιού που περιστρέφεται γύρω από την τροχαλία υπολογίζεται ως ένα τμήμα, ενώ αυτό που περιστρέφεται γύρω από τη σταθερή τροχαλία όχι. Η χρήση ενός σετ τροχαλιών εξοικονομεί προσπάθεια, αλλά κοστίζει απόσταση, η ισχύς κινείται σε μεγαλύτερη απόσταση από το βάρος που κινείται.
Χρήσεις σετ τροχαλιών: Για εξοικονόμηση και αλλαγή της κατεύθυνσης της ισχύος, μπορεί να κατασκευαστεί σετ τροχαλιών συνδυάζοντας μια σταθερή τροχαλία και μια δυναμική τροχαλία.
Το ποσό της δύναμης που εξοικονομείται: όταν χρησιμοποιείτε ένα σετ τροχαλιών, το σετ τροχαλιών κρεμάει το αντικείμενο με πολλά τμήματα σχοινιού και η δύναμη που χρησιμοποιείται για την ανύψωση του αντικειμένου είναι ένα κλάσμα του βάρους του αντικειμένου.
Χαρακτηριστικά των σετ τροχαλιών: Πειραματιζόμενοι με σετ τροχαλιών, είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι η χρήση ενός σετ τροχαλιών εξοικονομεί δύναμη αλλά κοστίζει απόσταση - η απόσταση που κινείται η ισχύς είναι μεγαλύτερη από την απόσταση που ανεβαίνουν τα αγαθά.