فولی(pulley)
قرقره یا فولی یک چرخ بر روی محور یا شفت است که برای حمایت از حرکت و تغییر جهت کابل یا تسمه کشیده یا انتقال قدرت بین شفت و کابل یا تسمه طراحی شده است. در مورد قرقره ای که توسط یک قاب یا پوسته پشتیبانی می شود و قدرت را به شفت منتقل نمی کند ، اما برای هدایت کابل یا اعمال نیرو استفاده می شود ، به پوسته نگهدارنده بلوک و به قرقره یا فولی ممکن است شیو (Sheave) گفته شود.
قرقره یا فولی ممکن است دارای شیار یا شیارهایی بین فلنج های اطراف آن باشد تا کابل یا تسمه را تعیین کند. عنصر محرک سیستم قرقره می تواند طناب ، کابل ، کمربند یا زنجیر باشد.
اولین شواهد قرقره به مصر باستان در سلسله دوازدهم (۱۹۹۱-۱۸۰۲ پیش از میلاد) و بین النهرین در اوایل هزاره دوم قبل از میلاد برمی گردد.در مصر رومی ، قهرمان اسکندریه (حدود ۱۰-۷۰ م. م.) قرقره را به عنوان یکی از شش ماشین ساده ای که برای بلند کردن وزنه استفاده می شد ، تشخیص داد. قرقره ها یا فولی ها به منظور ایجاد یک بلوک و برخورد به منظور ایجاد مزیت مکانیکی برای اعمال نیروهای بزرگ ، مونتاژ می شوند.
قرقره ها یا فولی ها نیز به عنوان بخشی از تسمه و زنجیره ای مونتاژ می شوند تا قدرت را از یک محور چرخشی به محور دیگر منتقل کنند. زندگی موازی پلوتارک صحنه ای را بازگو می کند که در آن ارشمیدس با استفاده از یکی برای کشیدن یک کشتی کاملاً پر بار به سمت خود ، انگار که در آب می لغزد ، کارآیی قرقره های ترکیبی و سیستم بلوک و تکل را ثابت کرد.
مسدود و مقابله کنید
مجموعه ای از قرقره ها طوری جمع شده اند که به طور مستقل در یک محور می چرخند و یک بلوک را تشکیل می دهند. دو بلوک با طنابی که به یکی از بلوک ها متصل شده و از طریق دو مجموعه قرقره به هم متصل شده اند ، یک بلوک و دسته را تشکیل می دهند.
یک بلوک و تکه مونتاژ می شوند بنابراین یک بلوک به نقطه نصب ثابت و دیگری به بار متحرک متصل می شود. مزیت مکانیکی ایده آل بلوک و تکل برابر با تعداد قسمت های طناب است که بلوک متحرک را پشتیبانی می کند.
مزیت مکانیکی ایده آل هر یک از مجموعه های بلوک و دسته نشان داده شده به شرح زیر است:
- برخورد با اسلحه: ۲
- ترفند لوف: ۳
- برخورد دو نفره: ۴
- مقابله با … : ۵
- خرید سه گانه: ۶
سیستم طناب و قرقره
یک سیستم طناب و قرقره – یعنی یک بلوک و دسته – با استفاده از یک طناب پیوسته برای انتقال نیروی کششی به اطراف یک یا چند قرقره برای بلند کردن یا جابجایی بار مشخص می شود – طناب ممکن است یک خط نور یا کابل قوی این سیستم در لیست ماشینهای ساده ای که توسط دانشمندان رنسانس شناسایی شده است ، گنجانده شده است.
اگر سیستم طناب و قرقره انرژی را پراکنده یا ذخیره نکند ، مزیت مکانیکی آن تعداد قسمتهای طناب است که روی بار عمل می کنند. این را می توان به صورت زیر نشان داد.
مجموعه قرقره هایی که بلوک متحرک را تشکیل می دهند و قسمت هایی از طناب که از این بلوک پشتیبانی می کنند را در نظر بگیرید. اگر p از این قسمتهای طناب بار W را تحمل کند ، تعادل نیرو بر روی بلوک متحرک نشان می دهد که کشش در هر یک از قسمتهای طناب باید W/p باشد. این بدان معناست که نیروی ورودی روی طناب T = W/p است. بنابراین ، بلوک و تکل نیروی ورودی را با ضریب p کاهش می دهد.
- یک اسلحه دارای یک قرقره در هر دو بلوک ثابت و متحرک است و دو قسمت طناب از بار W پشتیبانی می کند.
- جداسازی قرقره ها در دسته تفنگ تعادل نیرو را نشان می دهد که منجر به کشش طناب W/2 می شود.
- یک دسته دوتایی دارای دو قرقره در دو بلوک ثابت و متحرک است و چهار قسمت طناب از بار W پشتیبانی می کند.
- جداسازی قرقره ها در دسته دوگانه تعادل نیرو را نشان می دهد که منجر به کشش طناب W/4 می شود.
روش عمل
ساده ترین نظریه عملکرد برای سیستم قرقره فرض می کند که قرقره ها و خطوط بدون وزن هستند و در اثر اصطکاک هیچ اتلاف انرژی وجود ندارد. همچنین فرض بر این است که خطوط کشیده نمی شوند.
در حالت تعادل ، نیروهای روی بلوک متحرک باید به صفر برسند. علاوه بر این ، کشش طناب باید برای هر قسمت از آن یکسان باشد. این بدان معناست که دو قسمت طناب که بلوک متحرک را پشتیبانی می کنند باید هریک نیمی از بار را تحمل کنند.
اینها انواع مختلفی از سیستم های قرقره هستند:
ثابت: یک قرقره ثابت دارای یک محور نصب شده در یاتاقان متصل به یک ساختار نگهدارنده است. قرقره ثابت جهت نیرو را بر روی طناب یا کمربندی که در امتداد محیط خود حرکت می کند تغییر می دهد. مزیت مکانیکی با ترکیب قرقره ثابت با قرقره متحرک یا قرقره ثابت دیگر با قطر متفاوت بدست می آید.
متحرک: یک قرقره متحرک دارای یک محور در یک بلوک متحرک است. یک قرقره متحرک تک توسط دو قسمت از یک طناب پشتیبانی می شود و دو مزیت مکانیکی دارد.
مرکب: ترکیبی از قرقره های ثابت و متحرک یک بلوک و تکل ایجاد می کند. یک بلوک و دسته می تواند چندین قرقره بر روی محورهای ثابت و متحرک نصب کرده و مزیت مکانیکی را بیشتر افزایش دهد.
با تعویض بلوک های ثابت و متحرک می توان مزیت مکانیکی دسته اسلحه را افزایش داد تا طناب به بلوک متحرک متصل شود و طناب در جهت بار برداشته شده کشیده شود. در این مورد گفته می شود که بلوک و تکه “به نفع خود حرکت می کنند.”حال حاضر سه قسمت طناب بار W را تحمل می کند ، این بدان معناست که کشش در طناب W/3 است. بنابراین ، مزیت مکانیکی سه است.
با افزودن یک قرقره به بلوک ثابت اسلحه جهت نیروی کشش برعکس می شود هر چند مزیت مکانیکی یکسان باقی بماند ، نمودار ۳a. این نمونه ای از ترفند Luff است.
نمودارهای بدن رایگان
مزیت مکانیکی سیستم قرقره را می توان با استفاده از نمودارهای بدن آزاد که نیروی کششی طناب را با نیروی جاذبه بر روی بار متعادل می کند ، تجزیه و تحلیل کرد. در یک سیستم ایده آل ، قرقره های بدون جرم و بدون اصطکاک انرژی را از بین نمی برند و امکان تغییر جهت طنابی را می دهند که کشیده یا ساییده نمی شود. در این حالت ، یک توازن نیرو بر یک جسم آزاد که شامل بار ، W و n بخشهای حمایت کننده طناب با کشش T است ،
بازدهی زیر را دارد:
nT-W = 0.
نسبت بار به نیروی کششی ورودی MA مزیت مکانیکی سیستم قرقره است ،
{\ displaystyle MA = {\ frac {W} {T}} = n.} MA = {\ frac {W} {T}} = n.
بنابراین ، مزیت مکانیکی سیستم برابر با تعداد قسمتهای طناب است که بار را تحمل می کنند.
سیستم های کمربند و قرقره یا فولی:
سیستم کمربند و قرقره با دو یا چند قرقره مشترک با یک تسمه مشخص می شود. این باعث می شود قدرت مکانیکی ، گشتاور و سرعت در محورها منتقل شود. اگر قرقره ها دارای قطرهای متفاوتی باشند ، یک مزیت مکانیکی محقق می شود.
درایو تسمه ای مشابه درایو زنجیره ای است. با این حال ، یک تسمه تسمه ممکن است صاف باشد (فاقد اعضای متقاطع گسسته که در زنجیر چرخ دنده ، چرخ دنده یا تسمه تایم یافت می شود) به طوری که مزیت مکانیکی تقریباً تنها با نسبت قطر ارتفاع پیچها ارائه می شود ، دقیقاً با نسبت دندانها مانند چرخ دنده ها و چرخ دنده ها ثابت نشده است.
در مورد قرقره به سبک درام ، بدون شیار یا فلنج ، قرقره اغلب کمی محدب است تا کمربند صاف را در مرکز نگه دارد. گاهی از آن به عنوان قرقره تاج دار یاد می شود. این نوع قرقره اگرچه زمانی در شفت های خط کارخانه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفت ، هنوز در حال حرکت قلم موی چرخان در جاروبرقی های عمودی ، در سمباده های کمربندی و اره های نواری است.
تراکتورهای کشاورزی ساخته شده تا اوایل دهه ۱۹۵۰ عموما دارای قرقره کمربند برای تسمه تخت بودند (این همان چیزی است که مجله قرقره کمربند به نام آن نامگذاری شد). این مکانیزم با انعطاف پذیری بیشتری در روش های استفاده مانند افزایش قدرت و هیدرولیک جایگزین مکانیسم های دیگر شده است.
همانطور که قطر چرخ دنده ها (و به ترتیب تعداد دندانه های آنها) نسبت دنده را تعیین می کند و در نتیجه سرعت افزایش یا کاهش می یابد و مزیت مکانیکی که می توانند ارائه دهند ، قطر قرقره ها همان عوامل را تعیین می کند. قرقره های مخروطی و قرقره های پله ای (که بر اساس یک اصل عمل می کنند.
اگرچه نامها به ترتیب در نسخه های کمربند تخت و نسخه های کمربند V به کار می روند) راهی برای ارائه نسبت های چندگانه درایو در سیستم تسمه و قرقره است که می تواند در صورت لزوم تغییر مکان دهید ، همانطور که یک گیربکس این عملکرد را با یک قطار دنده ای که قابل تغییر است فراهم می کند. قرقره های پله ای کمربند V رایج ترین روشی است که پرس مته طیف وسیعی از سرعت های دوک را ارائه می دهد.
قرقره یا فولی موتور چیست؟
قرقره یک چرخ بر روی محور یا شفت است که برای حمایت از حرکت و تغییر جهت کابل یا تسمه کشیده یا انتقال قدرت بین شفت و کابل یا تسمه طراحی شده است. .
قرقره برقی چیست؟
بالابرهای زنجیره ای برقی برای بلند کردن یا پایین آوردن مواد استفاده می شود. یک موتور الکتریکی و کنترل کننده برای بلند کردن ، پایین آوردن و شتاب دادن یا کاهش سرعت بالابر استفاده می شود. بالابرهای برقی برای استفاده در خطوط تولید صنعتی و مغازه های ماشین سازی کوچک که به بلند کردن مکرر و سریعتر نیاز است ایده آل هستند.
قرقره چگونه سرعت موتور را تغییر می دهد؟
با تغییر قطر چرخ های قرقره می توان سرعت را تغییر داد. چرخاندن قرقره کوچکتر به قرقره بزرگتر منجر به حرکت بزرگتر کندتر اما با قدرت شفت بیشتر می شود.
۳ نوع قرقره یا فولی وجود دارد؟
سه نوع اصلی قرقره وجود دارد: ثابت ، متحرک و مرکب. چرخ و محور قرقره ثابت در یک مکان می ماند. یک مثال خوب از قرقره ثابت میله پرچم است: وقتی طناب را پایین می کشید ، جهت نیرو توسط قرقره تغییر مسیر می یابد و پرچم را بالا می برید.
جهت مطالعه موارد مرتبط با ابزارآلات صنعتی: