Was ist eine einfache Riemenscheibe?
Eine einfache Riemenscheibe ist eine der sechs einfachen Maschinen, die für sich oder als Komponenten in komplexeren Maschinen verwendet werden. Im Gegensatz zu komplexen Riemenscheiben verwenden einfache Riemenscheiben nur ein Seil, eine Kette oder einen Riemen, um den Arbeitsaufwand zum Anheben oder Bewegen eines Objekts zu verringern, unabhängig von der Anzahl der gemeinsam verwendeten Riemenscheiben. Diese Maschinen sind äußerst nützlich zum Heben oder Bewegen schwerer Gegenstände. Die einfache Riemenscheibe wurde von Archimedes im 3. Jahrhundert vor der Ära des Mittelalters (BCE) erfunden und für viele verschiedene Zwecke angepasst, obwohl sich ihr Design in den letzten Jahrtausenden kaum verändert hat.
Ein Seil, ein Rad und eine Achse sind die Komponenten einer einfachen Riemenscheibe. Das Rad ist an der Achse befestigt, die die Mitte der Maschine bildet und die es dem Rad ermöglicht, sich frei zu drehen. Das Seil wird dann um die Außenseite des Rades herumgeführt, so dass es ungefähr 50% des Radumfangs berührt. Die meisten Riemenscheiben haben eine Kante mit einer Lippe oder einem Außenmantel, um ein Abrutschen des Seils zu verhindern.
Ein Ende des Seils ist an einem Gegenstand befestigt, der angehoben werden muss, und das andere Ende an einer Person, einem Tier oder einer anderen Maschine, die durch Herunterziehen am Seil Kraft auf den Gegenstand ausübt. Alle Riemenscheiben eines Systems befinden sich über dem zu hebenden Gegenstand, wobei sich die niedrigste Riemenscheibe direkt über dem Gegenstand und die höchste Riemenscheibe auf der maximalen Höhe befinden, auf die der Gegenstand angehoben werden kann. Mit genügend Riemenscheiben und einem ausreichend langen Seil können extrem schwere Gegenstände mühelos angehoben werden.
In einem einfachen Riemenscheibensystem kann eine Riemenscheibe alleine verwendet werden oder viele von ihnen können zusammen verwendet werden. Befinden sich in einem System mehrere Riemenscheiben, sind diese vertikal voneinander beabstandet, und das Seil wird abwechselnd von einer höheren zu einer niedrigeren Riemenscheibe geführt. Eine einzelne einfache Rolle verringert den Arbeitsaufwand, der zum Bewegen eines Objekts erforderlich ist, indem eine Person beim Anheben eines Objekts eine Kraft nach unten ausüben kann. Diese Aktion hebt die auf das Objekt wirkende Schwerkraft auf und erleichtert das Anheben. Die Verwendung von mehr als einer Rolle verringert die Kraft, die zum Anheben eines Objekts bei jedem Hinzufügen einer Rolle erforderlich ist, um die Hälfte, obwohl auch doppelt so viel Seil erforderlich ist.