Kladka, široce známá jako jeden z „jednoduchých strojů“, byla jedním z prvních strojů, které kdy lidé používali. Kladka se skládá z kola připevněného k nápravě a kolem kola je připevněno lano, které zvedá a přesouvá těžké předměty. Kladky vám umožňují změnit způsob, jakým věci fungují, například tahání lana a zvedání krabice. Existuje několik typů kladek: pevné, pohyblivé nebo dvojité.
Krok
Metoda 1 ze 3: Zachování jednoduchosti kladek
Krok 1. Připravte si potřebné vybavení
Kladka je jednoduchý mechanismus a může to být skvělý způsob, jak naučit děti určitým pojmům, jako je síla, gravitace a účinnost. Pokud chcete vyrobit jednoduchou kladku, připravte si níže uvedené vybavení. Položky, které neexistují, můžete nahradit jinými položkami. O tom bude řeč později.
- Drátěný věšák
- Příze, lano nebo kabel (nejméně 3 m)
- Dřevěná cívka, jako ta, která se používá k navíjení příze (s otvorem uprostřed)
- Náklady na testování (např. Napůl naplněná láhev mléka, kniha, kus dýmky atd.)
Krok 2. Odřízněte drát ve spodní části závěsu, přesně uprostřed
Natáhněte jej tak, abyste do středu drátu mohli vložit dřevěnou cívku, která bude fungovat jako kladka. Háček v horní části závěsu lze držet nebo zavěsit za strop, aby kladka mohla stát samostatně. Pokud nemáte věšáky, můžete použít:
- Špejle, hřebíky nebo dlouhé tyčinky, které můžete držet na obou koncích.
- Lano se protáhne cívkou a poté se zaváže nahoře.
Krok 3. Vložte odhalený konec drátu přes cívku
Opatrně natáhněte nastříhaný drát a naviňte cívku na věšák. Pokud drát příliš neohýbáte, bude snazší vložit cívku a přitom udržet drát na místě. Pokud nemůžete najít dřevěnou cívku, vyzkoušejte tyto položky:
- Hotová kladková kola lze zakoupit ve většině železářství za cenu kolem 50 dolarů.
- Kola kladky najdete v sadách hraček, jako jsou stavebnice Lego.
- Cívka stuhy, jako byla ta, která se používala k balení dárků.
- Role toaletního papíru nebo role papírových ubrousků (v případě nouze).
Krok 4. Zavřete závěsný drát a zajistěte cívku
Pokud je cívka pro drát příliš těžká, možná budete muset drát kolem cívky ohnout, jen jej mírně ohnout, aby držel cívku na místě. Toho dosáhnete tak, že oba konce závěsu přitlačíte blíže k sobě, dokud nedosáhnou pouze poloviny původní délky. Poté oba konce ohněte nahoru, aby jím cívka neprošla.
Krok 5. Omotejte lano přes kladku
Tento krok je velmi jednoduchý. Stačí jen přehodit lano přes kladku. Když zatáhnete za jeden konec lana, druhý se při pohybu nahoru zkrátí.
Pokud chcete hodně experimentovat s kladkami, můžete na jeden konec lana připevnit malý kovový háček, který vám umožní snadno zavěsit a vyzkoušet různé zátěže
Krok 6. Zavěste systém řemenice a ujistěte se, že se kolo řemenice může plynule otáčet
Navrch zavěste háček na věšák, aby se cívka a lano svěsily dolů a snadno se otáčely. Můžete také požádat přítele, aby přidržel háček. Pokud kolem cívky používáte klacek nebo ručník, můžete obě židle umístit blízko sebe a vyvážit hmoždinky přes obě záda.
Krok 7. Na jednom konci lana přivažte závaží
Kladka usnadňuje práci rozložením zatížení a síly podél „různých“stran lana vytvořeného kladkou. Kladky také umožňují snadnější zvedání věcí, stačí stáhnout lano dolů a pomoci gravitací. Před pokusem o zvednutí kladky ucítíte váhu předmětu, se kterým experimentujete (napůl naplněná láhev mléka, tlustá kniha atd.), Abyste mohli porovnávat.
Pokud má vaše škola měřič síly, použijte jej k otestování a zaznamenání hmotnosti před použitím kladky
Krok 8. Zatáhněte za jeden konec lana, abyste snadno zvedli závaží
I těsné kladky (kola se neotáčejí hladce, lana se zasekávají atd.) Vám umožní snadněji zvedat knihy. Jaký je důvod? Důvodem je, že když stáhnete lano dolů, pohybujete se gravitací, čímž je pohyb efektivnější. I ta nejsložitější sada kladek, známá jako „block and tackle“(systém dvou nebo více kladek s lanem nebo lankem mezi nimi) umožňuje člověku zvednout auto sám, i když budete potřebovat pomoc více kladek používané společně. Zvažte zátěž pomocí siloměru, abyste zjistili, jak vám kladka usnadňuje zvedání věcí.
Krok 9. Položte si pár otázek při nastavování kladky k otestování experimentu
Co se stane, když je lano delší? Co když použijete větší nebo menší kladku? Kladky učí hodně o silách, gravitaci a strojích. Co se můžete naučit? Zaměřte se na hledání způsobů, jak zlepšit účinnost kladky, abyste mohli otestovat, jak každá součást kladky funguje.
- Co by se stalo, kdybyste do systému přidali dvě nebo více kladek a protáhli jimi lano? Bylo by pro vás snadnější zvedat závaží nebo obtížnější? Odpověď je jednodušší.
- Zvedá se váha o stejnou částku, jako když táhnete lano? Odpověď je ano; Délka struny zůstává stejná, takže délky na obou stranách kladky se vždy zvýší o stejné číslo.
Metoda 2 ze 3: Výroba pevné kladky
Krok 1. Vyberte místo montáže, které je dostatečně pevné, aby uneslo závaží na stropě
Kladky musíte přišroubovat do trámů nebo střešních krokví, ne do sádrokartonu. Kladka je navržena tak, aby vám usnadnila manipulaci s těžkými předměty, ale celou váhu musí podepřít šrouby připevněné ke stropu. Pokud nevíte, jak najít správné umístění pro instalaci kladky, možná si můžete na instalaci řemenice najmout profesionála.
Krok 2. Zakupte si jednoduchý systém pevných kladek
Samozřejmě si můžete vyrobit vlastní řemenice, koupit nápravy a montážní rámy tak, aby odpovídaly velikosti kol a náprav. Hotová montážní kola a rámy však stojí méně než 150 000 IDR, ale nestojí za námahu vyrobit si vlastní. Systémy kladek připravené k použití mají všechny součásti změřené a testované, aby bylo zajištěno, že fungují správně.
Krok 3. Namontujte nápravu středem kola
Pokud není řemenice vybavena nápravou, kterou lze snadno namontovat v místě uchycení, budete ji muset vložit ručně. Jednoduše jej provlékněte kolem a naneste malé množství univerzálního oleje (např. WD40), abyste jej uvolnili.
Krok 4. Připevněte nápravu ke stropu pomocí přiložených šroubů
Upevněte nápravu ke stěně nebo stropu pomocí příslušných nástrojů. Obvykle budete muset k montáži nápravy na místo instalace použít kladivo a hřebíky, nebo u systémů, které zvládají větší hmotnost, použijte vrtačku a dlouhé šrouby. Opět platí, že pokud vám to není příjemné, obraťte se na profesionála nebo přítele se zkušenostmi v této záležitosti.
Pevný „blok“nebo kladka má často háček. V takovém případě můžete jednoduše připevnit šroubovací kroužek ke stropu a připevnit háček systému kladky ke kroužku
Krok 5. Ujistěte se, že se kolo může volně otáčet
Kolo se musí umět otáčet, aniž by zažilo překážky. Všechny šrouby opatrně utáhněte, aby se žádné části nehoupaly, a v případě zaseknutí naneste na pohyblivé části malé množství maziva.
Krok 6. Vložte lano přes kladku
Provlékněte lano podél „kolejnic“nebo mezi drážky v horní části kola. Ujistěte se, že je popruh připevněn k horní polovině.
Krok 7. Zavěste závaží z jednoho konce lana nebo připevněte háček a vytvořte kladku, kterou lze použít znovu a znovu
Vezměte konec lana, které nebude vytaženo, a přivažte závaží. Předměty můžete vázat přímo šňůrkou nebo si vyrobit jednoduché háčky.
Krok 8. Otestujte řemenici
Zatáhněte za druhý konec provázku a nechte kladku změnit směr síly. Pokud řemenice funguje správně, měli byste být schopni předmět zvednout až k nápravě.
Metoda 3 ze 3: Výroba dvojitých kladek (pohyb)
Krok 1. Nejprve navrhněte systém řemenic
Kladkový systém je skvělý způsob, jak zvedat těžké předměty s co nejmenší silou, ale musí fungovat správně. Najděte správný diagram online, protože tam najdete všechny typy kladek, které si lze představit. Abyste porozuměli diagramu, musíte znát rozdíly mezi jednotlivými systémy kladek:
-
Pevná kladka:
Kolo mechanismu se otáčelo, ale zbytek se nehýbal. Lano prostě prochází horní částí kola. Jeden konec stáhnete dolů a druhý nahoru. Uprostřed kola je osa.
-
Pohyblivá kladka:
Kladka má uprostřed hák, žádná osa. Tento druh kladky se tedy téměř vždy používá s jinými kladkami. Když zatáhnete za lano, oblast kolem kladky se zkrátí, což vám umožní zvednout a snížit hmotnost a délku lana. Náklad, který je třeba zvednout, je obvykle připevněn k háku.
-
Dvojitá kladka:
Vezměme si příklad a představme si závěsnou obrazovku PowerPoint. Vytáhnete lano na jedné straně, ale obě strany jdou nahoru současně, protože na obou stranách je připevněno stejné lano. Lano prochází levou stranou, pak doprava, pak zpět na dvojitou kladku vlevo, kde jste lano zatáhli.
-
Systém blokování a řešení:
Tento typ mechanismu se týká řady kladek a lan, které používáte, a v tomto systému lano projde stejnou kladkou 2–4krát. Obecně jsou takové mechanismy vybaveny specifickými montážními pokyny.
Krok 2. Ujistěte se, že máte bezpečnou platformu, na kterou kladky položíte
Celý mechanismus musí být namontován na podpěrný sloupek nebo příhradový nosník. Pokud nemáte tento druh zařízení k bezpečnému připevnění kladek, můžete si postavit platformu. Namontujte dva systémy kladek na desku 2x4. Tato konstrukce je známá jako systém „svislých bloků“, protože má pevnou polohu pro vytvoření pevné kladky. Poté desky bezpečně připevněte ke stropu nebo střeše. Nainstalujte jej přibližně 30 cm nad standardní desku 2x4.
Deska 2x4 by měla být dostatečně vysoká, mírně nad pozicí, kde chcete předmět zvednout dvojitou kladkou
Krok 3. Namontujte kladku na desku nebo strop podle pokynů ve schématu
V tomto příkladu můžete použít nejběžnější duální systém ve tvaru písmene M. Chcete -li to provést, nainstalujte řemenice do řady se dvěma pevnými kladkami na vnější straně a pohyblivou kladkou uprostřed. Pohyblivá kladka však není připevněna ke stropu, ale drží ji na místě lano. Prozatím zarovnejte dvě pevné kladky a zašroubujte je.
- Ujistěte se, že používáte správnou úroveň, pravítko a měření, abyste se ujistili, že jsou obě kladky vyrovnané.
- Mezi každou pevnou kladkou a středovou kladkou by měla být stejná vzdálenost.
Krok 4. Omotejte lano spodní částí pohyblivé kladky
Začněte navíjet lano kolem třetí kladky, která není připevněna k desce. Tento systém je známý jako pohyblivý blok. Lano prochází spodní částí kola a většina pohyblivých kladek má malé kovové jazýčky, které zabraňují sklouznutí lana.
Krok 5. Vložte lano do dalších dvou kladek
Omotejte každou stranu lana dalšími dvěma kladkami. Nyní bude pohyblivá kladka viset z horní části dvou pevných kladek. Lano bude v horní části každé pevné kladky a ve spodní části pohyblivé kladky.
Lano by mělo tvořit „M“. Lano bude sestupovat z každého konce kladky, která je na okraji, a skrz dno pohyblivé kladky, která je uprostřed
Krok 6. Zavěste předmět, který chcete zvednout, na pohyblivou kladku
Zavěste předmět, který chcete zvednout, ze spodní části pohyblivé kladky a připevněte jej k háku. Možná budete muset použít lavičku nebo se držet lana, aby vám necukalo, pokud není dostatečně dlouhé.
