طناب و قرقره

قرقره چیست؟

قرقره ابزار و وسیله ای است که می تواند در جابجایی وسایل به ما کمک کند. به کمک طناب و قرقره می توان اجسام را با نیرویی کمتر از نیروی وزنشان جابه جا کرد. قرقره ها امروزه نه تنها به عنوان یک وسیله ساده بلکه در ماشین های صنعتی و سایر وسایل کاربرد پیدا کرده اند. قرقره ها از یک عدد چرخ ثابت تشکیل شده اند که این چرخ بر روی یک محور قرار گرفته است.

برای قرار گرفتن کابل بر روی قرقره ها، ممکن است تعدادی شیار بر روی آن تعبیه کنند. همانطور که اشاره شد، طناب و قرقره برای بالا بردن نیرو و همچنین تغییر جهت نیرو کاربرد دارند. در برخی از قرقره ها، برای بالا بردن نیروی ایجاد شده، از چند چرخ ثابت استفاده می کنند.

کاربرد قرقره چیست؟

نقش قرقره از زمان های گذشته تا به امروز برای کم کردن نیروی لازم، جهت بلند کردن اجسام بوده است. در واقع امروزه برای بلند کردن اجسام و بالا بردن آن ها از نیروی اهرم قرقرهها استفاده می شود.

از جمله کاربردهای قرقره در صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کامیون جرثقیل دار

• طناب لباس

• قرقره مکانیکی

• قرقر ساختمانی

• آسانسور

• قرقره بالابر

• بالابر ساختمانی

• چاه آب

• چوب ماهیگیری

• و ...

آشنایی با انواع مختلف قرقره در فیزیک

قرقره ها در دنیای فیزیک به سه نوع کلی تقسیم بندی می شوند:

• قرقره ثابت

• قرقره متحرک

• قرقره مرکب

دلیل استفاده از قرقره

قبل از اینکه به این دلیل بپرداززیم ابتدا اجازه دهید با چند اصطلاح مهم آشنا شویم:

نیروی مقاوم: به میزان نیرویی که به دلیل سنگینی و وزن جسم تولید می شود، نیروی مقاوم می گویند.

بازوی مقاوم: به فاصله ای که جسم حرکت می کند، بازوی مقاوم گفته می شود.

بازوی محرک: به میزان نیروی محرک و مسافتی که نیرو به آن وارد شده است، بازوی محرک گفته می شود.

دلیل استفاده از قرقره ها این است که ا جای ممکن، نیروی محرک را کاهش بدهند. درواقع می توان قرقره ها را به صورتی در کنار هم قرار داد که این نیرو به حداقل میزان خود برسد.

قرقره ثابت چیست؟

ممکن است شما هم بخواهید بدانید که قرقره ثابت چیست. به قرقره ای، قرقره ثابت گفته می شود که قلاب آن در یک مکان ثابت واقع شده باشد. در قرقره ثابت، قرقره حول مخور خود چرخش می کند. برای آشنایی و درک بیشتر، باید گفت که قرقره پرچم ها، یک نوع قرقرع ثابت است. به قرقره های ثابت، قرقره ساده نیز گفته می شود.

از مهمترین ویژگی قرقره ثابت می توان به حرکت نکردن قرقره با وجود تحرکات طناب است. همچنین به صوتر کامل باعث تغییر جهت نیروی وارده می شود.

قرقره متحرک چیست؟

قرقره های متحرک به نوعی اهرم نوع دوم محسوب می شوند. قرقره های متحرک از قسمت شیار فلزی، بر روی یک عدد طناب و یا سیم قرار می گیرند. در این مدل از قرقره ها، یک سر طناب ثابت بوده و سر دیگر آن به صورت آزاد در حال حرکت است. به همین علت اگر به هر دلیلی طناب پاره شود، قرقره از طناب جدا می گردد.

در این قرقره، تکیه گاه اهرم دیر شیار پاینی قرار داد. همچنین این قرقره باعث افزایش نیرو خواهد شد و قطر قرقره برای ما، نقش بازوی محرک را به عهده می گیرد.

قرقره مرکب چیست؟

قرقره های مرکب از حداقل 2 قرقره تولید شده اند. درواقع قرقره مرکب از چند قرقره ثابت و قرقره متحرک ساخته شده است و ترکیبی از این دو قرقره است. دلیل این کار نیز برای به دست آوردن مزیت مکانیکی بیشتر از 2 است. 

مزیت مکانیکی چیست؟

ممکن است شما هم سوال کنید که اصلا مزیت مکانیکی چیست و منظور از این ترکیب چه چیزی می باشد. باید گفت که مزیت مکانیکی در واقع معیاری است که به کمک آن می توان قرقره ها را با هم مقایسه کرد. در واقع به کمک این مزیت است که ما متوجه می شویم قرقره چه میزان نیرو وارد شده از سمت ما را افزایش خواهد داد.

محاسبه مزیت مکانیکی در قرقره های مرکب

باید دانست که محاسبه مزیت مکانیکی در قرقره های مرکب به نوع اتصال آن قرقره ها بستگی دارد. همچنین به 3 حالت عمده زیر تقسیم می شوند:

• تک ریسمانی

• ارشمیدس

• حالت چند طنابی

دسته بندی صنعتی و عمومی قرقره ها

همانطور که در پیش گفته شد، قرقره ها به سه دسته کلی ثابت، متحرک و مرکب دسته بندی می شوند. اما باید بدانید که یک نوع دیگری از دسته بندی نیز برای قرقره ها موجود است. طبق این دسته بندی، قرقره ها به دو نوع صنعتی و عمومی دسته بندی می شوند:

انواع قرقره های صنعتی

این مدل از قرقره ها بیشتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. از انواع قرقره های صنعتی می توان به قرقره های جمع کننده کابل برق صنعتی، قرقره های برق رسانی طولی جرثقیل ها، قرقره های به کار رفته در مونوریل ها، قرقره های به کار رفته در جرثقیل های فوق سنگین و بندرگاه ها و ... اشاره کرد.

انواع قرقره های عمومی

این مدل از قرقره ها دارای کاربردهای عمومی تر هستند و بیشتر در دسترس افراد قرار می گیرند. از مهمترین قرقره های عمومی می توان به قرقره انواع چوب های ماهیگری، قرقره ها جمع کننده شیلنگ های مختلف مانند شیلنگ آتش نشانی، قرقره های پرچم، قرقره های درب های کشویی پارکینگ یا مغازه ها و ... اشاره کرد.