Лебёдки

Среди великих изобретений человечества достойное место занимает такое полезное устройство как лебёдка. С ее помощью даже маленький ребенок может поднять достаточно большой груз.
Конструкция лебедки появилась на основании опыта по поднятию тяжестей при помощи веревки, перекинутой через горизонтальную балку или ветку дерева. Для того чтобы веревка не протерлась, поверхность балки должна была быль гладкой, еще лучше – округлой формы. Применение балки в виде цилиндра, особенно вращающегося, намного повышало КПД этого простого способа поднятия тяжелых предметов. Таким образом, родилась барабанная лебедка. Урезанные цилиндры стали называть блоками. Блоки стали постоянными аксессуарами лебёдок, позволяя увеличить тяговое усилие лебёдки в несколько раз. Для мощных лебёдок были придуманы полиспасты, которые, по сути, представляют собой комплект блоков.
Почему лебёдка поднимает груз можно понять, рассматривая работу колодезного ворота, который является примером простевшей барабанной лебёдки. Ворот состоит из барабана с ручкой, к которому прикреплен гибкий элемент – колодезная цепь. На другом конце цепи закреплено ведро, которое становится грузом, если оно заполнено водой. Люди не поднимают сами ведро, они вращают ручку ворота. Вместе с ручкой начинает вращаться барабан. Свободные конец цепи укорачивается, так как наматывается на барабан. На цепи появляется напряжение вызванное растяжением, но так как способность растягиваться у металлической цепи не велика, ведру приходится подняться вверх на расстояние, равное длине намотавшегося участка цепи.
Сегодня придумано много механизмов, укорачивающих длину гибкого элемента, отличных от барабана. Однако принцип любого механизма, создающего тяговое усилие, заключается в укорачивании длины свободного конца гибкого элемента. Выбор такого механизма зависит от тех условий, в которых будет работать лебёдка.