Was ist ein Flaschenzug?
Ein Flaschenzugwerkzeug ist eine einfache Maschine, mit der ein Arbeiter die Richtung der ausgeübten Kraft ändern und möglicherweise Gewichte handhaben kann, die weit über dem liegen, was er normalerweise hätte manövrieren können. Es gibt drei verschiedene Arten von Riemenscheiben: fest, beweglich und zusammengesetzt. Eine feste Riemenscheibe dient nur zum Ändern der Richtung der ausgeübten Kraft, während die beiden anderen die Richtung ändern und die Zugfestigkeit erhöhen.
Unabhängig vom Zweck des Riemenscheibenwerkzeugs ist die Konstruktion im Allgemeinen sehr ähnlich. Im einfachsten Fall ist eine Riemenscheibe ein Rad, eine Achse und ein Seil oder ein Riemen. Die Achse ist an eine größere Maschine angeschlossen oder mit einem feststehenden Gegenstand gesichert. Das Rad kann sich frei auf der Achse drehen und das Seil oder der Gurt liegt am Rad an. Die meisten Riemenscheiben haben Rillen im Rad, damit das Seil oder der Riemen nicht abrutscht, wenn während des Gebrauchs eine Seitenkraft ausgeübt wird.
Der ursprüngliche Zweck des Riemenscheibenwerkzeugs bestand darin, eine Änderung der Kraftrichtung zu erzeugen. Eine Riemenscheibe ändert die Richtung der ausgeübten Kraft, indem sie sich um das Rad wickelt. Das Seil geht in einem Winkel in das System, kommt aber in einem anderen heraus. Der Unterschied zwischen diesen beiden Richtungen ist der Änderungsgrad, den das Werkzeug bereitstellt. Wenn zum Beispiel eine Person an einem Seil herunterzieht, das über eine Seilrolle läuft, ist die Kraft auf das Seil geringer, aber der Effekt wird nach dem Überziehen des Rads in eine Aufwärtsbewegung umgewandelt.
Die andere, aber wohl noch wichtigere Verwendung eines Riemenscheibenwerkzeugs ist die Vervielfachung des mechanischen Vorteils. Bei einigen Riemenscheiben vervielfacht sich die Kraft, die auf das Seil an einem Ende ausgeübt wird, während es sich durch das System bewegt. Eine Riemenscheibe mit einem mechanischen Vorteil von eins bietet keinen zusätzlichen Vorteil; Ein Rating von zwei verdoppelt den Nutzen, ein Rating von drei und so weiter. Wenn zum Beispiel ein Flaschenzugwerkzeug mit einem dreimechanischen Vorteil mit einer Kraft von 100 Pfund (220 kg) beaufschlagt wird, zieht das andere Ende des Seils mit einer Kraft von 300 Pfund (660 kg).
Die verschiedenen Arten von Werkzeugen sind eine Mischung der gemeinsamen Eigenschaften der Riemenscheibe. Das Werkzeug mit fester Riemenscheibe hat den Vorteil, dass es nur beim Richtungswechsel verwendet wird, z. B. bei Riemen in einem Automotor. Diese Riemenscheiben haben eine Achse, die sich nicht von einer festen Position aus bewegen kann.
Die beiden anderen Arten von Riemenscheibenwerkzeugen können sich je nach Richtung der ausgeübten Kraft bewegen und mechanische Vorteile bieten. Eine bewegliche Riemenscheibe ist genauso grundlegend wie eine feste Riemenscheibe, abgesehen von der Bewegungsfreiheit ihrer Achse. Diese Riemenscheiben bieten einen mechanischen Vorteil von zwei. Eine zusammengesetzte Riemenscheibe, auch Block-and-Tackle genannt, ist eine einzelne Linie, die sich durch mehr als eine bewegliche Riemenscheibe bewegt. Jede zusätzliche Riemenscheibe bietet einen geringfügig geringeren mechanischen Vorteil als die vorherige, sodass der Endwert variabel ist. Diese Ausführung bietet jedoch immer einen Vorteil von mehr als zwei.