블록은 하중을 들어 올리는 데 사용됩니다. 블록은 슈트가 달린 바퀴이며 케이지에 장착됩니다. 로프, 케이블 또는 체인은 채널 홈통을 통과합니다. 모션리스  그들은 축을 고정하고 제품을 들어 올릴 때 상승 또는 하강하지 않는 그러한 블록을 호출합니다 (그림 1, a, b).

고정 블록은 동일한 힘으로 간주 될 수 있으며, 여기서 적용된 힘의 어깨는 바퀴의 반경과 같습니다. 따라서 모션리스 블록이 힘을 얻지 못하는 순간의 규칙을 따릅니다. 힘의 방향을 바꿀 수 있습니다.

그림 2, a, b는 움직이는 블록  (블록의 축은 하중에 따라 올라가고 내려갑니다). 이러한 블록은 순간 축 O를 중심으로 회전합니다. 모멘트의 규칙은 다음과 같습니다.

따라서, 가동 유닛은 2 배의 힘을 얻는다.

일반적으로 고정 블록과 이동 블록의 조합이 사용됩니다 (그림 3). 고정 장치는 단지 편의를위한 것입니다. 그는 힘의 방향을 바꾸면 예를 들어지면에 서서 하중을 들어 올릴 수 있습니다.

장치 설명

블록은 간단한 메커니즘으로, 로프 또는 체인의 둘레에 홈이 있고 그 축을 중심으로 자유롭게 회전 할 수있는 휠입니다. 그러나 나뭇 가지에 던져진 밧줄도 어느 정도 블록입니다.

왜 블록이 필요한가요?

디자인에 따라 블록을 사용하여 가해진 힘의 방향을 변경할 수 있습니다 (예를 들어 나뭇 가지를 통해 던진 로프에 매달려있는 특정 하중을 들어 올리려면 로프의 다른 쪽 끝을 아래로 당겨야합니다. 또는 측면). 동시에,이 유닛은 힘을 얻지 못합니다. 이러한 블록은 움직이지 않는블록의 회전 축이 고정되어 있기 때문에 (물론 분기가 끊어지지 않으면). 이러한 블록은 편의상 사용됩니다. 예를 들어, 하중을 높이로 들어 올리면 블록 위에 하중을 가한 로프를 당기는 것이 훨씬 쉽습니다.아래로 상단에 서서 밧줄로 짐을 당기는 것보다 체중을 바릅니다.

또한 적용된 힘의 방향을 변경할 수있을뿐만 아니라 강도도 향상시키는 블록이 있습니다. 이 블록을 움직일 수있는  그리고 그것은 움직일 수있는 장치와 정반대입니다

강도를 얻으려면 로프의 한쪽 끝을 단단히 고정해야합니다 (예 : 지점에 묶음). 다음으로 하중이 매달려있는 슈트가 달린 바퀴가 로프에 설치됩니다 (이는 하중이있는 바퀴가 로프를 자유롭게 따라갈 수 있도록해야합니다).이제 로프의 자유 끝을 위로 당기면 하중이있는 블록도 상승하기 시작합니다.

이런 식으로 하중을 들어 올리는 데 필요한 노력은 장치와 함께 하중의 무게보다 약 2 배 작습니다. 불행히도,이 유형의 블록은 넓은 범위에 걸쳐 힘의 방향을 변경할 수 없으므로 고정 된 (견고하게 고정 된) 블록과 함께 사용되는 경우가 많습니다.

경험에 대한 설명

처음에 비디오는 고정 블록의 운동 원리를 보여줍니다. 동일한 질량의 하중은 고정 고정 블록에 매달려 있고 블록은 평형 상태입니다. 그러나 이점이 크게 시작 되 자마자 여분의 무게를 추가하십시오.

또한, 이동 및 고정 블록 시스템을 사용하여 양쪽에 매달린 최적의 무게 수를 선택하여 평형 상태를 달성하려고합니다. 결과적으로, 블록은 가동 블록에 매달려있는 무게의 수가 스레드의 자유 끝에서 매달려있는 무게의 두 배가 될 때 균형을 이룹니다.

따라서 우리는 결론을 내릴 수 있습니다. 모바일 블록은 두 배의 힘을 얻습니다.

재미있다

이동식 및 고정 블록이 자동차 기어에 널리 사용된다는 것을 알고 있습니까? 또한 블록은 건축업자가 크고 작은 하중을 들어 올리는 데 사용됩니다 (예 : 건물 외부 외관을 수리 할 때 건축업자는 종종 바닥 사이를 이동할 수있는 요람에서 일합니다. 바닥에서 작업이 완료되면 작업자는 요람을 빠르게 이동할 수 있습니다) 자신의 힘만 사용하여 더 높은 층). 블록은 조립의 단순성과 작업 편의성으로 인해 매우 널리 퍼져 있습니다.

현재로서는 블록과 케이블의 질량과 블록의 마찰을 무시할 수 있다고 가정합니다. 이 경우 케이블 장력은 모든 부품에서 동일하게 간주 될 수 있습니다. 또한 케이블을 확장 할 수 없으며 질량은 무시할 수 있습니다.

고정 블록

고정 블록은 힘의 방향을 변경하는 데 사용됩니다. 그림. 그림 24.1에서 a는 고정 블록을 사용하여 힘의 방향을 반대로하는 방법을 보여줍니다. 그러나 도움을 받아 원하는대로 힘의 방향을 변경할 수 있습니다.

힘의 방향을 90 ° 회전시킬 수있는 고정 블록을 사용하는 다이어그램을 그립니다.

고정 블록이 힘을 얻습니까? 이것을 그림으로 보여줍니다. 24.1 a. 케이블은 어부가 케이블의 자유 단에 가하는 힘에 의해 당겨집니다. 케이블 장력은 케이블을 따라 일정하게 유지되므로 케이블 쪽에서 부하 (물고기)가 동일한 모듈로 힘의 영향을받습니다. 따라서 고정 블록은 강도가 향상되지 않습니다.

고정 장치를 사용할 때는 어부가 힘을 가하는 케이블 끝이 떨어지면 부하가 증가합니다. 즉, 고정 블록을 사용하면 길에서이기거나 잃지 않습니다.

움직일 수있는 단위

경험을 넣어

가벼운 이동 블록을 사용하여 하중을 들어 올릴 때 마찰이 적 으면 하중을 들어 올리려면 하중의 무게보다 약 2 배 적은 힘을 가해 야합니다 (그림 24.3). 따라서, 가동 유닛은 2 배의 강도를 얻는다.

그림. 24.3. 모바일 유닛을 사용할 때, 우리는 2 배의 힘을 얻지 만 도중에 같은 횟수를 잃습니다.

그러나 두 배의 힘을 얻으려면 도중에 동일한 손실을 지불해야합니다. 예를 들어 하중을 1m 올리려면 블록 위로 던지는 케이블 끝을 2m 올리십시오.

이동 블록의 강도가 두 배로 증가한다는 사실은 경험에 의지하지 않고 입증 할 수 있습니다 (아래의 "이동 블록은 왜 강도가 두 배 증가합니까?"섹션 참조).

차단  로프, 케이블 또는 체인을 통과하는 슈트가있는 바퀴 모양의 장치입니다. 움직일 수있는 것과 움직이지 않는 두 가지 주요 유형의 블록이 있습니다. 고정 블록의 축은 고정되어 있으며 하중을 들어 올리면 상승 또는 하강하지 않지만 (그림 54) 이동 가능한 블록의 경우 축이 하중과 함께 움직입니다 (그림 55).

고정 블록은 강도가 향상되지 않습니다.  힘의 방향을 바꾸기 위해 사용됩니다. 예를 들어, 그러한 블록 위에 던져진 밧줄에 하향 힘을 가하면 하중이 상승합니다 (그림 54 참조). 가동 장치와 상황이 다릅니다. 이 블록을 사용하면 힘이 2 배 큰 작은 힘으로 균형을 맞출 수 있습니다. 이를 증명하기 위해 그림 56으로 넘어갑니다. 힘 F를 적용하여 점 O를 통과하는 축 주위로 블록을 회전하려고합니다. 이 힘의 모멘트는 곱 F1과 같고, 여기서 l은 힘 F의 어깨이며, OB 유닛의 직경과 같습니다. 동시에, 무게 P로 블록에 부착 된 하중은 힘 O의 어깨가 블록 OA의 반경과 같은 순간을 만듭니다. 순간의 규칙에 따라 (21.2)

증명하는 데 필요합니다.

P / F \u003d 2 인 것은 공식 (22.2)에 따릅니다. 모바일 유닛을 사용하여 얻은 힘의 이득은 2. 그림 57에 묘사 된 실험은이 결론을 확인시켜줍니다.

실제로, 고정식 블록과 이동식 블록의 조합이 종종 사용됩니다 (그림 58). 이를 통해 힘의 동시 2 배 이득으로 힘의 방향을 변경할 수 있습니다.

더 큰 강도의 이익을 얻기 위해 리프팅 메커니즘은 풀리 블록. “polyspast”라는 그리스어 단어는“poly”– lot 및“spao”라는 두 가지 루트에서 형성됩니다.

polyspast는 두 개의 클립의 조합으로, 하나는 3 개의 고정 블록으로 구성되고 다른 하나는 3 개의 고정 블록으로 구성됩니다 (그림 59). 각각의 가동 블록은 견인력을 두 배로 증가시키기 때문에, 일반적으로 체인 호이스트는 강도가 6 배 증가한다.

1. 어떤 두 가지 유형의 블록을 알고 있습니까? 2. 이동 장치와 고정 장치의 차이점은 무엇입니까? 3. 고정 블록은 어떤 목적으로 사용됩니까? 4. 왜 이동식 장치를 사용합니까? 5. 체인 호이스트 란 무엇입니까? 그것은 어떤 힘을 얻습니까?

블록은 간단한 메커니즘으로 분류됩니다. 힘을 변환하는 역할을하는 이러한 장치 그룹에는 블록 외에도 경사면이있는 레버가 포함됩니다.

정의

차단  -고정 축을 중심으로 회전 할 수있는 솔리드 바디.

블록은 로프 (몸통, 로프, 체인)가 통과하는 홈을 갖는 디스크 (휠, 저 실린더 등)의 형태로 만들어진다.

고정은 고정 축이있는 블록입니다 (그림 1). 하중을 들어 올리면 움직이지 않습니다. 고정 블록은 어깨가 같은 레버로 간주 될 수 있습니다.

블록의 평형 조건은 적용된 힘 모멘트의 평형 조건입니다.

나사산의 장력이 다음과 같으면 그림 1의 블록은 평형 상태가됩니다.

이러한 힘의 어깨는 동일하기 때문에 (OA \u003d OV). 고정 유닛은 힘을 얻지 않지만 힘의 작용 방향을 변경할 수 있습니다. 위에서 오는 로프를 당기는 것이 종종 아래에서 오는 로프를 당기는 것보다 더 편리합니다.

고정 블록 위에 던져진 로프의 한쪽 끝에 묶인 하중의 질량이 m 인 경우, 그것을 들어 올리려면 로프의 다른 쪽 끝에 같은 힘 F를 가해 야합니다.

단, 블록의 마찰력은 고려하지 않았습니다. 블록의 마찰을 고려해야 할 경우 저항 계수 (k)가 도입됩니다.

블록 교체는 원활한 움직임없는 지원 역할을 할 수 있습니다. 이러한 지지대 위에 로프 (로프)가 던져져 지지대를 따라 미끄러지지 만 마찰력은 증가합니다.

고정 장치는 작업에 이익을주지 않습니다. 힘의 적용 지점을 통과하는 경로는 힘과 동일하므로 작동과 같습니다.

고정 블록을 사용하여 강도의 이득을 얻기 위해, 블록의 조합, 예를 들어 이중 블록이 사용된다. 블록의 직경이 다른 경우 그것들은 움직이지 않고 연결되며 단일 축에 장착됩니다. 각 블록에는 로프가 부착되어 미끄러지지 않고 블록에 감겨 질 수 있습니다. 이 경우 힘의 어깨는 불평등합니다. 이중 블록은 길이가 다른 어깨를 가진 레버 역할을합니다. 그림 2는 이중 블록 다이어그램을 보여줍니다.

그림 2의 레버의 평형 상태는 다음과 같습니다.

듀얼 유닛은 전력을 변환 할 수 있습니다. 큰 반경의 블록 주위에 감긴 로프에 적은 힘을가함으로써, 작은 반경의 블록 주위에 감긴 로프의 측면에 작용하는 힘이 얻어진다.

이동 블록은 축이 하중과 함께 이동하는 블록입니다. 그림. 2 개의 이동식 블록은 다른 크기의 어깨를 가진 레버로 간주 될 수 있습니다. 이 경우 점 O는 레버의 받침점입니다. OA는 권력의 어깨입니다. OB는 권력의 어깨입니다. 그림을 보자. 3. 힘의 어깨는 힘의 어깨보다 두 배 더 크므로 균형을 위해 힘 F의 크기는 힘 P의 계수보다 두 배 작아야합니다.

우리는 움직일 수있는 블록의 도움으로 두 배의 힘을 얻습니다. 마찰력을 고려하지 않은 이동 블록의 평형 상태는 다음과 같이 기록됩니다.

블록의 마찰력을 고려하려고하면 블록의 저항 계수 (k)를 입력하고 다음을 얻으십시오.

때로는 움직일 수있는 블록과 고정 블록의 조합이 사용됩니다. 이 조합에서는 편의를 위해 고정 장치가 사용됩니다. 그것은 힘을 얻지 않지만 힘의 방향을 바꿀 수 있습니다. 이동 유닛은 적용된 힘의 크기를 변경하는 데 사용됩니다. 블록을 덮는 로프의 끝이 수평선과 동일한 각도를 이루면 체중에 대한 하중에 영향을 미치는 힘의 비율은 로프가 덮는 호의 코드에 대한 블록의 반경의 비율과 같습니다. 로프가 평행 한 경우, 하중을 들어 올리는 데 필요한 힘은 들어 올리는 하중의 무게보다 2 배 작아야합니다.

역학의 황금률

일에서 얻는 이득의 단순한 메커니즘은 그렇지 않습니다. 우리가 얼마나 힘을 얻었을 때, 우리는 멀리서 같은 횟수로 패배합니다. 작업은 변위에 의한 힘의 스칼라 곱과 같으므로 이동 가능한 블록뿐만 아니라 움직이지 않는 블록을 사용할 때 변경되지 않습니다.

공식 "황금 규칙"의 형태로 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

힘의 적용 지점이 통과하는 경로는 어디입니까-힘의 적용 지점으로 이동하는 경로입니다.

황금률은 에너지 보존 법칙의 가장 간단한 공식입니다. 이 규칙은 균일하거나 거의 균일 한 메커니즘 이동의 경우에 적용됩니다. 로프의 끝의 병진 이동 거리는 다음과 같이 블록의 반경 (및)과 관련됩니다.

이중 블록에 대한 "골든 규칙"을 달성하려면 다음이 필요합니다.

힘이 균형을 이루면 블록이 쉬거나 균등하게 움직입니다.

문제 해결의 예

실시 예 1

실시 예 2