Kladka, všeobecne známa ako jeden z „jednoduchých strojov“, bola jedným z prvých strojov, ktoré kedy ľudia používali. Kladka sa skladá z kolesa pripevneného k osi a okolo kolesa je pripevnené lano na zdvíhanie a premiestňovanie ťažkých predmetov. Kladky vám umožňujú zmeniť spôsob, akým veci fungujú, ako napríklad ťahanie lana a zdvíhanie škatule. Existuje niekoľko typov kladiek: pevné, pohyblivé alebo dvojité.
Krok
Metóda 1 z 3: Udržiavanie kladiek jednoduché
Krok 1. Pripravte si potrebné vybavenie
Kladka je jednoduchý mechanizmus a môže byť skvelým spôsobom, ako naučiť deti určité pojmy, ako je sila, gravitácia a efektivita. Ak chcete vyrobiť jednoduchú kladku, pripravte si zariadenie uvedené nižšie. Položky, ktoré neexistujú, môžete nahradiť inými položkami. O tom bude reč neskôr.
- Drôtený vešiak na kabáty
- Priadza, lano alebo kábel (najmenej 3 m)
- Drevená cievka, aká sa používa na navíjanie priadze (s dierou v strede)
- Náklady na testovanie (napr. Napoly naplnená fľaša mlieka, kniha, kus fajky, atď.)
Krok 2. Odstrihnite drôt v spodnej časti vešiaka, presne v strede
Natiahnite ho tak, aby ste do stredu drôtu mohli vložiť drevenú cievku, ktorá bude fungovať ako kladka. Háčik v hornej časti vešiaka je možné držať alebo zavesiť na strop, aby kladka mohla samostatne stáť. Ak nemáte vešiaky, môžete použiť:
- Špajdle, klince alebo dlhé tyčinky, ktoré môžete držať na každom konci.
- Lano je prevlečené cez cievku a potom zviazané hore.
Krok 3. Vložte odhalený koniec drôtu cez cievku
Opatrne natiahnite odstrihnutý drôt a navlečte cievku na vešiak. Ak drôt príliš neohýbate, bude jednoduchšie vložiť cievku, zatiaľ čo drôt zostane v polohe. Ak nemôžete nájsť drevenú cievku, vyskúšajte tieto položky:
- Hotové kladkové kolesá je možné kúpiť vo väčšine železiarstiev za približne 50 dolárov.
- Kolesá kladky nájdete v stavebniciach hračiek, ako sú napríklad stavebnice Lego.
- Cievka so stužkou, ako sa používa na balenie darčekov.
- Rola toaletného papiera alebo rolka papierových obrúskov (v prípade núdze).
Krok 4. Na zaistenie cievky zatvorte závesný drôt
Ak je cievka pre drôt príliš ťažká, možno budete musieť ohnúť drôt okolo cievky, jednoducho ho mierne ohnite, aby držal cievku na mieste. Môžete to urobiť tak, že zatlačíte dva konce vešiaka bližšie k sebe, až kým nedosiahnu iba polovicu pôvodnej dĺžky. Potom oba konce ohnite nahor, aby cievka neprešla.
Krok 5. Omotajte lano cez kladku
Tento krok je veľmi jednoduchý. Potrebujete len prevliecť lano cez kladku. Keď potiahnete za jeden koniec lana, druhý sa pri pohybe nahor skráti.
Ak chcete veľa experimentovať s kladkami, môžete na jeden koniec lana pripevniť malý kovový háčik, ktorý vám umožní ľahko zavesiť a testovať rôzne bremená
Krok 6. Zaveste systém kladky a uistite sa, že sa koleso remenice môže otáčať hladko
Navrch zaveste háčik na vešiaky, aby sa cievka a lano zavesili a ľahko otáčali. Môžete tiež požiadať priateľa, aby držal vešiak. Ak používate palicu alebo uterák okolo cievky, môžete obe stoličky položiť blízko seba a hmoždinky vyvažovať cez dve operadlá.
Krok 7. Na jednom konci lana uviažte závažie
Kladka uľahčuje prácu rozložením zaťaženia a sily na „rôzne“strany lana vytvoreného kladkou. Kladky vám tiež umožnia jednoduchšie dvíhanie vecí, stačí stiahnuť lano a na pomoc použiť gravitáciu. Pred pokusom o zdvihnutie kladky pocítite hmotnosť predmetu, s ktorým experimentujete (napoly naplnená fľaša mlieka, hrubá kniha atď.), Aby ste mohli porovnávať.
Ak má vaša škola merač síl, pomocou neho vyskúšajte a zaznamenajte hmotnosť pred použitím kladky
Krok 8. Potiahnite jeden koniec lana, aby ste závažie ľahko zdvihli
Aj tesné kladky (kolesá sa neotáčajú hladko, laná sa zasekávajú atď.) Vám umožnia ľahšie dvíhať knihy. Aky je dôvod? Je to preto, že keď sťahujete lano nadol, pohybujete sa gravitáciou, čím je pohyb efektívnejší. Dokonca aj najkomplexnejšia sada kladiek, známa ako „block and tackle“(systém dvoch alebo viacerých kladiek s lanom alebo závitovým lankom medzi nimi), umožňuje človeku zdvihnúť auto sám, aj keď budete potrebovať pomoc viacerých kladiek. používané spoločne. Odvážte bremeno pomocou silomera, aby ste zistili, ako vám kladka uľahčuje zdvíhanie vecí.
Krok 9. Pri kladení kladky na testovanie experimentu si položte niekoľko otázok
Čo sa stane, ak je lano dlhšie? Čo keď použijete väčšiu alebo menšiu kladku? Kladky veľa učia o silách, gravitácii a strojoch. Čo sa môžeš naučiť? Zamerajte sa na hľadanie spôsobov, ako zlepšiť účinnosť kladky, aby ste otestovali, ako každá zložka kladky funguje.
- Čo by sa stalo, keby ste do systému pridali dve alebo viac kladiek a prevliekli by ste cez ne lano? Bolo by pre vás jednoduchšie zdvíhať činky alebo ťažšie? Odpoveď je jednoduchšia.
- Je hmotnosť dvíhaná o rovnakú hodnotu, ako keď ťaháte lano? Odpoveď je áno; Dĺžka šnúrky zostáva rovnaká, takže dĺžky na oboch stranách kladky sa vždy zvýšia o rovnaké číslo.
Metóda 2 z 3: Výroba pevnej kladky
Krok 1. Vyberte miesto na upevnenie, ktoré je dostatočne pevné, aby unieslo hmotnosť na strope
Kladky musíte zaskrutkovať do nosníkov alebo strešných krokiev, nie do sadrokartónu. Kladka je navrhnutá tak, aby vám uľahčila manipuláciu s ťažkými predmetmi, celú hmotnosť však musia podoprieť skrutky pripevnené k stropu. Ak neviete, ako nájsť správne umiestnenie inštalácie kladky, možno si na inštaláciu kladky môžete najať profesionála.
Krok 2. Kúpte si jednoduchý pevný systém kladiek
Samozrejme, že si môžete vyrobiť vlastné remenice, kúpiť nápravy a montážne rámy, aby zodpovedali veľkosti kolies a náprav. Hotové montážne kolesá a rámy však stoja menej ako 150 000 IDR, ale nestojí za námahu vyrobiť si vlastné. Systémy kladiek pripravené na použitie majú všetky súčiastky namerané a testované, aby sa zaistilo správne fungovanie.
Krok 3. Nainštalujte nápravu stredom kolesa
Ak nie je remenica vybavená nápravou, ktorú je možné v mieste montáže ľahko namontovať, budete musieť os vložiť ručne. Jednoducho ho prevlečte kolesom a naneste malé množstvo viacúčelového oleja (napr. WD40), aby sa uvoľnil.
Krok 4. Upevnite nápravu na strop pomocou dodaných skrutiek
Upevnite nápravu na stenu alebo strop pomocou príslušných nástrojov. Na pripevnenie nápravy k miestu inštalácie bude zvyčajne potrebné použiť kladivo a klince alebo v prípade systémov, ktoré zvládajú väčšiu hmotnosť, použite vŕtačku a dlhé skrutky. Opäť platí, že ak vám to nie je príjemné, obráťte sa na odborníka alebo priateľa so skúsenosťami v tejto oblasti.
Pevný „blok“alebo kladka bude mať často háčik. V takom prípade môžete jednoducho pripevniť skrutkovací krúžok k stropu a pripevniť háčik systému kladky k krúžku
Krok 5. Uistite sa, že sa koleso môže voľne otáčať
Koleso sa musí dať otáčať bez toho, aby zažilo prekážky. Opatrne utiahnite všetky skrutky, aby sa žiadne časti neviklali, a v prípade zaseknutia naneste na pohyblivé časti malé množstvo maziva.
Krok 6. Vložte lano cez kladku
Lano musíte prevliecť pozdĺž „koľajníc“alebo medzi drážky v hornej časti kolesa. Uistite sa, že je popruh pripevnený k hornej polovici.
Krok 7. Zaveste závažie na jeden koniec lana alebo pripevnite háčik, aby ste vytvorili kladku, ktorú je možné používať znova a znova
Vezmite koniec lana, ktoré nebude ťahané, a uviažte závažie. Predmety môžete viazať priamo šnúrkou alebo si vyrobiť jednoduché háčiky.
Krok 8. Otestujte kladku
Potiahnite druhý koniec struny a nechajte kladku zmeniť smer sily. Ak kladka správne funguje, mali by ste byť schopní zdvihnúť predmet až k osi.
Metóda 3 z 3: Výroba dvojitých kladiek (pohyb)
Krok 1. Najprv navrhnite systém kladiek
Kladkový systém je úžasný spôsob, ako zdvíhať ťažké predmety s čo najmenšou silou, ale na prevádzku musí byť správne nainštalovaný. Nájdite ten správny diagram online, pretože tam nájdete všetky typy kladiek, ktoré si môžete predstaviť. Aby ste pochopili diagram, musíte poznať rozdiely medzi každým systémom kladiek:
-
Pevná kladka:
Koleso mechanizmu sa otočilo, ale zvyšok sa nepohol. Lano len prechádza vrchom kolesa. Jeden koniec stiahnete nadol a druhý hore. V strede kolesa je náprava.
-
Pohyblivá kladka:
Kladka má v strede háčik, bez nápravy. Tento druh kladky sa teda takmer vždy používa s inými kladkami. Pri ťahaní za lano sa oblasť okolo kladky skracuje, čo vám umožňuje zdvihnúť a znížiť hmotnosť a dĺžku lana. Náklad, ktorý je potrebné zdvihnúť, je zvyčajne pripevnený k háku.
-
Dvojitá kladka:
Zoberme si príklad a predstavme si závesnú obrazovku programu PowerPoint. Na jednej strane ťaháte lano, ale obe strany idú hore súčasne, pretože na oboch stranách je pripevnené rovnaké lano. Lano prechádza ľavou stranou, potom doprava, potom späť k dvojitej kladke vľavo, kde ste lano zatiahli.
-
Systém blokovania a zdvíhania:
Tento typ mechanizmu sa týka série kladiek a lán, ktoré používate, a v tomto systéme lano prejde tou istou kladkou 2-4 krát. Vo všeobecnosti sú tieto mechanizmy vybavené špecifickými montážnymi pokynmi.
Krok 2. Uistite sa, že máte bezpečnú plošinu, na ktorú kladky položíte
Celý mechanizmus musí byť namontovaný na nosnom stĺpiku alebo priehradovom nosníku. Ak nemáte tento druh zariadenia na bezpečné pripevnenie kladiek, môžete si postaviť plošinu. Namontujte dva systémy kladiek na dosku 2x4. Táto konštrukcia je známa ako systém „vertikálnych blokov“, pretože má pevnú polohu na vytvorenie pevnej kladky. Potom dosky bezpečne pripevnite k stropu alebo streche. Nainštalujte ho približne 30 cm nad štandardnú dosku 2x4.
Doska 2x4 by mala byť dostatočne vysoká, mierne nad polohou, kde chcete predmet zdvihnúť pomocou dvojitej kladky
Krok 3. Namontujte kladku na dosku alebo strop podľa pokynov na diagrame
V tomto prípade môžete použiť najbežnejší duálny systém v tvare M. Za týmto účelom nainštalujte kladky do radu s dvoma pevnými kladkami na vonkajšej strane a pohyblivou kladkou v strede. Pohyblivá kladka však nie je pripevnená k stropu, ale drží ju na mieste lano. Zatiaľ zarovnajte dve pevné remenice a zaskrutkujte ich.
- Uistite sa, že používate správnu úroveň, pravítko a merania, aby ste sa uistili, že obe kladky sú vyrovnané.
- Medzi každou pevnou kladkou a stredovou kladkou musí byť rovnaká vzdialenosť.
Krok 4. Omotajte lano cez spodok pohybujúcej sa kladky
Začnite navíjať lano okolo tretej kladky, ktorá nie je pripevnená k doske. Tento systém je známy ako pohyblivý blok. Lano prechádza spodkom kolesa a väčšina pohyblivých kladiek má malé kovové úchytky, ktoré zabraňujú kĺzaniu lana.
Krok 5. Vložte lano do ďalších dvoch kladiek
Omotajte každú stranu lana ďalšími dvoma kladkami. Pohyblivá kladka bude teraz visieť z hornej časti dvoch pevných kladiek. Lano bude v hornej časti každej pevnej kladky a v spodnej časti pohybujúcej sa kladky.
Lano by malo tvoriť „M“. Lano bude zostupovať z každého konca kladky, ktorá je na okraji, a cez dno pohyblivej kladky, ktorá je v strede
Krok 6. Zaveste predmet, ktorý chcete zdvihnúť, na pohyblivú kladku
Predmet, ktorý chcete zdvihnúť, zaveste na spodok pohyblivej kladky a pripevnite ho k háku. Možno budete musieť použiť lavičku alebo sa držať lana, aby vám neskočilo, ak nie je dostatočne dlhé.
