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繩索救援滑輪如何提供機(jī)械效益?(Mechanical Advantage)
為了明白滑輪在繩索系統(tǒng)中如何提供機(jī)械效益,首先應(yīng)該明白杠桿是如何工作的。
定滑輪(Fixed Pulley)被視為第一種杠桿。支點(diǎn)被固定在輪子中心的輪軸上,就在安全鉤連接滑輪和錨點(diǎn)的正下方。由于輪子是圓形的,所以從軸心(支點(diǎn))到繩子與輪子邊緣結(jié)合處的阻力點(diǎn)(荷載)的距離(FR)等于從軸心到繩子與輪子邊緣結(jié)合處的受力點(diǎn)(拉力)的距離(FE)。杠桿力臂相等,機(jī)械效益(MA)為1:1,原因是變向滑輪不會(huì)增加系統(tǒng)的機(jī)械效益。
動(dòng)滑輪(Moving Pulley)被視為第二種杠桿。支點(diǎn)位于錨點(diǎn)正下方繩索與輪子連接的邊緣點(diǎn)。一個(gè)力臂(FR)是從支點(diǎn)到軸心垂線的距離,軸心垂線就是用安全鉤將受力(荷載)連接到滑輪上的那條垂線。另一個(gè)力臂(FE)是從支點(diǎn)到受拉力繩端與輪子邊緣結(jié)合點(diǎn)的垂線的距離。FE的力臂長(zhǎng)度是FR力臂長(zhǎng)度的兩倍,所以機(jī)械效益MA是2:1。動(dòng)滑輪提升了系統(tǒng)的機(jī)械效益。
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