Teheremelés csigák segítségével

Az egyszerű gépeket (emelő, csiga, lejtő, ék) azért alkalmazzuk, hogy a szükséges erőkifejtést csökkentsük, ezáltal kényelmesebbé tegyük bizonyos feladatok elvégzését. A csigák működési elve azonos az emelőkével. Míg az emelők csak kismértékű elmozdulást képesek létrehozni, a csigák nagyobb mértékű emelést tesznek lehetővé a köteleknek (kábeleknek, láncoknak) köszönhetően.

 A csiga 

A csiga egy, a kerületén horonnyal ellátott korong, amelyet kötél segítségével teher emelésére használunk. Az állócsiga tengelye rögzített. A terhet a csigán átvetett kötél segítségével emelhetjük fel. Építkezéseken a malteros vödröt sokszor állócsigával juttatják fel az emeletre.

loading
  •  Állócsigánál  az erő és a teher karja egyaránt a csiga sugara, ezért a teher felemeléséhez szükséges erőhatás megegyezik a teher súlyával, de az erő irányát tetszés szerint változtathatjuk. Előfordulhat, hogy az erő és a teher pontosan egy irányba húzza a csigát, így arra kétszeres.
  •  Mozgócsigánál  a forgástengelyére akasztjuk a terhet. A rajta átvetett kötél egyik végét magasan rögzítjük, a másikat emeljük. A teher egyik fele az egyik kötélszárat, a másik fele a másik kötélszárat húzza. A teher felemeléséhez elegendő a súlyának felével megegyező nagyságú erőt kifejteni, de azt kétszer akkora úton.
loading
 Csigasorok 

A gyakorlatban általában több álló- és mozgócsigát kapcsolnak össze. Az így létrejött rendszert csigasornak nevezzük. Ennek egyik típusa a közönséges csigasor, amely egyetlen kötéllel átfűzött, azonos számú álló- és mozgócsigából áll. Használatakor a teher egyenletes emeléséhez szükséges erő a teherre ható nehézségi erő 2n-ed része, ahol n a csigasor mozgócsigáinak száma: F=G/2n.

Arkhimédészi csigasor

icon_know

Egy másik speciális megoldás az arkhimédészi csigasor, amely egy álló- és egymáshoz kapcsolt mozgócsigákból áll. A mozgócsigák felezik az egyenletes emeléshez szükséges erőt, ezért az n darab mozgócsigából álló ideális rendszer a teher súlyát megemelő erőt az alábbi összefüggés alapján adja meg. Az elvégzett munka természetesen itt sem csökken le, ezért a kötél szükséges elmozdítása a sokszorosára (2n-szeresére) növekszik.

loading