Mis on rihmaratta tööriist?

Rihmaratas on lihtne masin, mis võimaldab töötajal muuta rakendatud jõu suunda ja võib-olla käsitseda raskusi, mis ületavad tunduvalt seda, mida ta tavaliselt suudaks manööverdada. Rihmarattaid on kolme erinevat tüüpi: fikseeritud, liigutatavad ja liitrattad. Fikseeritud rihmaratast kasutatakse ainult rakendatud jõu suuna muutmiseks, samas kui ülejäänud kaks muudavad suunda ja suurendavad tõmbetugevust.

Sõltumata rihmaratta tööriista otstarbest on disain üldiselt väga sarnane. Põhimõtteliselt on rihmaratas ratas, telg ja köis või rihm. Telg ühendatakse suurema masinaga või kinnitatakse paigale seisva eseme abil. Ratas on võimeline teljel vabalt pöörlema ​​ja tross või rihm istub vastu ratast. Enamikul rihmaratastel on rattas sooned, nii et köis või rihm ei libise ära, kui kasutamise ajal rakendatakse külgjõudu.

Rihmaratta tööriista algne eesmärk oli tekitada jõu suuna muutus. Rihmaratas muudab rakendatud jõu suunda, mähkides ratta ümber. Köis läheb süsteemi sisse ühe nurga all, aga väljub teise nurga all. Nende kahe suuna erinevus seisneb tööriista pakutavas muutuses. Näiteks kui inimene tõmbab alla trossi, mis läheb üle rihmaratta, on köiele mõjuv jõud küll langenud, kuid efekt muundub pärast ratta peale tõmbamist ülespoole.

Teine, kuid väidetavalt veelgi olulisem rihmaratta kasutamine on mehaanilise eelise mitmekordistamine. Mõnede rihmarataste korral mitmekordistub trossi ühes otsas rakendatav jõud süsteemis liikumise ajal. Rihmaratas, mille mehaaniline eelis on üks, ei anna täiendavat kasu; kahekordne hinnang kahekordistab kasu, kolm kolmekordne ja nii edasi. Näiteks kui kolme mehaanilise eelisega rihmaratta tööriistale rakendatakse 100 naela (220 kg) jõudu, tõmbab trossi teine ​​ots 300 naela (660 kg) jõuga.

Erinevat tüüpi tööriistad on segu tavalistest rihmaratta omadustest. Fikseeritud rihmaratta tööriista eelis on üks ja seda kasutatakse ainult suuna muutmisel, näiteks automootori rihmadega. Nendel rihmaratastel on telg, mis ei saa liikuda ühest fikseeritud asendist.

Ülejäänud kahte tüüpi rihmaratta tööriistad saavad liikuda, muutes oma orientatsiooni vastavalt rakendatud jõu suunale ja pakkudes mehaanilist eelist. Liigutatav rihmaratas on sama lihtne kui fikseeritud rihmaratas, välja arvatud selle telje liikumisvabadus. Need rihmarattad pakuvad kahest mehaanilisest eelisest. Kombineeritud rihmaratas, mida nimetatakse ka plokk-and-tackle’iks, on üks rida, mis liigub läbi rohkem kui ühe liigutatava rihmaratta. Iga täiendav rihmaratas annab veidi väiksema mehaanilise eelise kui eelnev, nii et lõppväärtus on muutuv, kuid see stiil annab alati eelise, mis on suurem kui kaks.