Koła pasowe to proste maszyny wykonane za pomocą koła rowkowanego i pasa, drutu lub liny. Jest to jedna z najstarszych maszyn i została po raz pierwszy wprowadzona w 1500 r. p.n.e. przez lud Mezopotamii. W mechanizmie krążkowym ładunek jest przymocowany do jednego końca liny, a siła jest przyłożona do drugiego końca. Przyłożona siła odpowiada za podnoszenie lub opuszczanie ładunku. Jak sama nazwa wskazuje, mechanizm koła pasowego służy do łatwego ciągnięcia lub podnoszenia przedmiotów. W dawnych czasach pierwotnym zadaniem bloczka było podnoszenie ciężkich przedmiotów, takich jak wiadro wypełnione wodą; jednak w dzisiejszym świecie, szeroki zakres zastosowań w życiu codziennym i komercyjnych wykorzystuje system koła pasowego. W zależności od zastosowania, system kół pasowych może mieć oś stałą, ruchomą lub kombinację obu.
Na przykład studnie i zamontowane na nich systemy dźwigowe są jednym z najstarszych sposobów wykorzystujących koła pasowe. Aby zaczerpnąć wody ze studni, wiaderko zawiązuje się jednym końcem liny i wrzuca do studni. Drugi koniec liny otrzymuje użytkownik, który przykłada do niego siłę naciągu. Oś ruchomego krążka pomaga zmniejszyć siłę wejściową podczas wyciągania wiadra wypełnionego wodą ze studni.
Jednym z najczęstszych zastosowań mechanizmu koła pasowego w dziedzinie inżynierii jest budowa wind. Windy wykorzystują liny o wysokiej wytrzymałości, które pomagają przesuwać je w górę i w dół zgodnie z wymaganiami użytkownika. W przypadku braku krążka wymagany jest złożony układ ciężkich silników do ciągnięcia kabli, a tym samym powodowania ruchu windy.
Koła pasowe w codziennych zastosowaniach
Szereg urządzeń gimnastycznych i do ćwiczeń składa się z liny, która jest przymocowana ciężarkami na jednym końcu, podczas gdy drugi koniec liny przechodzi przez koła pasowe i jest podawany użytkownikowi. Kiedy użytkownik pociąga za wolny koniec liny, siła przenoszona jest na ciało użytkownika, pomagając mu wzmocnić mięśnie. Większość maszyn linowych używanych w ośrodkach treningu sportowego, na przykład siedzący rząd linowy, wykorzystuje układ linowo-krążkowy i jest powszechnie określany jako maszyny do krążków linowych.
Koła pasowe są wykorzystywane również w bardzo wielu innych zastosowaniach, w których prawdopodobnie się ich nie spodziewasz.
W przeciwieństwie do zwykłych zasłon, zasłony teatralnej nie zaciąga się ręcznie. Zastosowano osobny mechanizm i specjalnie przygotowane koła pasowe, które pomagają użytkownikowi zwijać i rozwijać zasłony teatralne za pomocą sznurka. Kiedy sznurek jest ściągnięty, zasłony podnoszą się za pomocą mechanizmu krążka. W tym przypadku bloczek jest używany w celu zmniejszenia wysiłku potrzebnego do zaciągnięcia zasłon na lub ze sceny.
Koła pasowe i dźwigi
Mechanizm koła pasowego znacznie ułatwia podnoszenie ciężkich przedmiotów w porównaniu do ręcznego podnoszenia ciężaru. Stąd najczęściej stosowany jest w sprzęcie budowlanym, który wymaga podnoszenia i zrzucania ciężkich i nieporęcznych przedmiotów. Niektóre z maszyn budowlanych, które wykorzystują koła pasowe, to dźwigi i różne systemy transportu.
Co ciekawe, ten sam mechanizm wykorzystuje wspinacz skałkowy, który używa mechanizmu bloczkowego, aby ułatwić proces wspinania. Mechanizm koła pasowego jest zwykle używany do zmiany kierunku lub zmiany kierunku przyłożenia siły. Gdy wspinacz ciągnie linę w dół, system bloczków pomaga mu poruszać się w górę.