滑轮由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械。滑轮是杠杆的变形,属于杠杆类简单机械。在我国早在战国时期的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载。中心轴固定不动的滑轮叫定滑轮,是变形的等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向。中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮,是变形的不等臂杠杆,能省一半力,但不改变力的方向。实际中常把一定数量的动滑轮和定德阳滑轮组合成各种形式的德阳起重天轮地轮组。滑轮组既省力又能改变力的方向。
(1)定滑轮
定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。
(2)动滑轮
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离。
(3)德阳起重机滑轮组
滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向。
滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一。绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了。
使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离。
定滑轮的原理
定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
动滑轮的原理
动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。
起重机滑轮组的原理:
为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
省力的大小
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
定滑轮的特点
通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。
动滑轮的特点
使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。
起重机滑轮组的特点
用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。
1、禁忌滑轮的直径不符合要求,滑轮直径偏小。
2、为防止钢丝绳与轮缘的摩擦,在拉紧状态时,滑轮组的上、下滑轮之间的距离,应保持在700~120mm,不得过小。
3、在工作繁重、冲击大及不便检修的地方不宜采用铸铁滑轮。
4、起重机滑轮组槽底直径与钢丝绳直径相比,不能过大或者过小。
5、当滑轮组倍率较大时,若将钢丝绳自一侧开始,顺序穿过中间各滑轮,后从另一侧滑轮穿出,极易造成滑轮组在工作中的不平稳,甚至发生自锁现象。