De katrol, algemeen bekend als een van de "eenvoudige machines", was een van de eerste machines die ooit door mensen werden gebruikt. De katrol bestaat uit een wiel dat aan de as is bevestigd en rond het wiel is een touw bevestigd om zware voorwerpen op te tillen en te verplaatsen. Met katrollen kun je de manier waarop dingen werken veranderen, zoals aan een touw trekken om een doos op te tillen. Er zijn verschillende soorten katrollen: vast, verplaatsbaar of dubbel.
Stap
Methode 1 van 3: De katrollen eenvoudig houden
Stap 1. Bereid de benodigde apparatuur voor
Een katrol is een eenvoudig mechanisme en kan een geweldige manier zijn om kinderen bepaalde concepten te leren, zoals kracht, zwaartekracht en efficiëntie. Als u een eenvoudige katrol wilt maken, bereid dan de onderstaande apparatuur voor. U kunt items die niet bestaan vervangen door andere items. Dit zal later worden besproken.
- Draad kleerhanger
- Garen, touw of kabel (minimaal 3 m)
- Een houten spoel, zoals die gebruikt wordt om garen op te winden (met een gat in het midden)
- Uitgaven voor testen (bijvoorbeeld een halfgevulde melkfles, een boek, een stuk pijp, etc.)
Stap 2. Knip de draad onderaan de hanger door, precies in het midden
Rek het uit zodat u een houten spoel, die als een katrol zal fungeren, in het midden van de draad kunt plaatsen. De haak aan de bovenkant van de hanger kan worden vastgehouden of aan het plafond worden gehangen, zodat de katrol op zichzelf kan staan. Als je geen hangers hebt, kun je het volgende gebruiken:
- Spiesjes, spijkers of lange stokken die je aan elk uiteinde kunt vasthouden.
- Het touw wordt door de spoel gestoken en vervolgens aan de bovenkant vastgemaakt.
Stap 3. Steek het blootliggende uiteinde van de draad door de spoel
Trek de afgeknipte draad voorzichtig uit en rijg de spoel op een kleerhanger. Als u de draad niet te veel buigt, is het gemakkelijker om de spoel te plaatsen terwijl u de draad op zijn plaats houdt. Als je geen houten spoel kunt vinden, probeer dan deze items:
- Kant-en-klare katrolwielen kunnen bij de meeste bouwmarkten worden gekocht voor ongeveer $ 50.
- Katrolwielen zijn te vinden in speelgoedsets, zoals Lego-bouwstenen.
- Een spoel lint zoals die wordt gebruikt om cadeaus in te pakken.
- Een rol toiletpapier of een rol papieren servetten (in geval van nood).
Stap 4. Sluit de hangerdraad om de spoel vast te zetten
Het kan zijn dat u de draad rond de spoel moet buigen. Buig hem gewoon een beetje om de spoel op zijn plaats te houden als de spoel te zwaar is voor de draad. U kunt dit doen door de twee uiteinden van de hanger dichter bij elkaar te duwen totdat ze slechts de helft van hun oorspronkelijke lengte zijn. Buig vervolgens beide uiteinden naar boven zodat de spoel er niet doorheen gaat.
Stap 5. Lus het touw over de katrol
Deze stap is heel eenvoudig. Je hoeft alleen maar het touw over de katrol te draperen. Als je aan het ene uiteinde van het touw trekt, wordt het andere uiteinde korter als het omhoog beweegt.
Als je veel wilt experimenteren met katrollen, kun je een kleine metalen haak aan het ene uiteinde van het touw bevestigen, zodat je gemakkelijk verschillende ladingen kunt ophangen en testen
Stap 6. Hang het katrolsysteem op en zorg ervoor dat het katrolwiel soepel kan draaien
Hang een kleerhangerhaak aan de bovenkant zodat de spoel en het touw naar beneden hangen en gemakkelijk draaien. Je kunt ook een vriend vragen om de hangerhaak vast te houden. Als u een stok of een handdoek rond de spoel gebruikt, kunt u de twee stoelen dicht bij elkaar plaatsen en de deuvels over de twee ruggen balanceren.
Stap 7. Bind een gewicht aan het ene uiteinde van het touw
De katrol vergemakkelijkt het werk door de belasting en kracht te verdelen over de "verschillende" zijden van het touw die door de katrol worden gecreëerd. Met de katrollen kun je dingen ook gemakkelijker optillen, trek gewoon het touw naar beneden en gebruik de zwaartekracht om te helpen. Voel het gewicht van het object waarmee u experimenteert (halfgevulde melkfles, dik boek, enz.) voordat u het probeert op te tillen met een katrol, zodat u vergelijkingen kunt maken.
Als uw school een krachtmeter heeft, gebruik deze dan om het gewicht te testen en te registreren voordat u de katrol gebruikt
Stap 8. Trek aan het ene uiteinde van het touw om het gewicht gemakkelijk op te tillen
Zelfs strakke katrollen (wielen draaien niet soepel, touwen komen vast te zitten, enz.) stellen u in staat om boeken gemakkelijker op te tillen. Wat is de reden? Dit komt omdat wanneer je het touw naar beneden trekt, je beweegt met de zwaartekracht, waardoor de beweging efficiënter wordt. Zelfs de meest complexe set katrollen, bekend als "blok en takel" (een systeem van twee of meer katrollen met een touw of draadkabel ertussen) stelt een persoon in staat om alleen een auto op te tillen, hoewel je de hulp van meerdere katrollen nodig hebt samen gebruikt. Weeg de last met behulp van een krachtmeter om te zien hoe de katrol het voor u gemakkelijker maakt om dingen op te tillen.
Stap 9. Stel jezelf een paar vragen terwijl je de katrol instelt om je experiment te testen
Wat gebeurt er als het touw langer is? Wat als je een grotere of kleinere katrol gebruikt? Katrollen leren veel over krachten, zwaartekracht en machines. Wat kun je leren? Concentreer u op het vinden van manieren om de effectiviteit van de katrol te verbeteren om te testen hoe elk onderdeel van de katrol werkt.
- Wat zou er gebeuren als je twee of meer katrollen aan het systeem zou toevoegen en er een touw doorheen zou laten glijden? Zou het gemakkelijker voor u zijn om gewichten op te tillen of moeilijker? Het antwoord is eenvoudiger.
- Wordt het gewicht in dezelfde mate opgetild als dat u aan het touw trekt? Het antwoord is ja; De lengte van de snaar blijft hetzelfde, dus de lengtes aan beide zijden van de katrol zullen altijd met hetzelfde aantal toenemen.
Methode 2 van 3: Een vaste katrol maken
Stap 1. Kies een montageplaats die sterk genoeg is om het gewicht op het plafond te dragen
U moet de katrollen in de balken of dakspanten schroeven, niet in de gipsplaat. De katrol is ontworpen om het voor u gemakkelijker te maken om zware voorwerpen te hanteren, maar het hele gewicht moet worden ondersteund door schroeven die aan het plafond zijn bevestigd. Als u niet weet hoe u de juiste locatie voor de katrolinstallatie kunt vinden, kunt u misschien een professional inhuren om de katrol te installeren.
Stap 2. Koop een eenvoudig vast katrolsysteem
Natuurlijk kunt u uw eigen katrolwielen maken, assen en montageframes kopen die passen bij de maat van de wielen en assen. Kant-en-klare montagewielen en frames kosten echter minder dan IDR 150.000, niet de moeite waard om zelf te maken. Bij gebruiksklare katrolsystemen worden alle componenten gemeten en getest om er zeker van te zijn dat ze goed werken.
Stap 3. Installeer de as door het midden van het wiel
Als het poeliewiel niet is uitgerust met een as die eenvoudig op het bevestigingspunt kan worden gemonteerd, moet u de as handmatig plaatsen. U kunt het eenvoudig door het wiel halen en overal een kleine hoeveelheid universele olie (bijv. WD40) op aanbrengen om het los te maken.
Stap 4. Bevestig de as aan het plafond met behulp van de meegeleverde schroeven
Bevestig de as met het juiste gereedschap aan de muur of het plafond. Meestal moet u een hamer en spijkers gebruiken om de as aan de installatieplaats te bevestigen, of een boormachine en lange schroeven gebruiken voor systemen die meer gewicht aankunnen. Nogmaals, als u zich niet op uw gemak voelt om het zelf te doen, neem dan contact op met een professional of een vriend met ervaring in deze kwestie.
Vaak heeft een vast "blok" of katrol een haak. In dit geval kunt u eenvoudig de schroefring aan het plafond bevestigen en de haak van het katrolsysteem aan de ring bevestigen
Stap 5. Zorg ervoor dat het wiel vrij kan draaien
Het wiel moet kunnen draaien zonder obstakels te ervaren. Draai alle schroeven voorzichtig vast zodat er geen onderdelen gaan wiebelen, en breng een kleine hoeveelheid smeermiddel aan op bewegende delen in geval van blokkering.
Stap 6. Steek het touw over de katrol
U moet het touw langs de "rails" of tussen de groeven aan de bovenkant van het wiel rijgen. Zorg ervoor dat de riem aan de bovenste helft is bevestigd.
Stap 7. Hang een gewicht aan het ene uiteinde van het touw of bevestig een haak om een katrol te maken die steeds opnieuw kan worden gebruikt
Pak het uiteinde van het touw waaraan niet kan worden getrokken en bind een gewicht vast. U kunt objecten direct met touw vastbinden of eenvoudige haken maken.
Stap 8. Test de katrol
Trek aan het andere uiteinde van de draad en laat de katrol de richting van de kracht veranderen. Als de katrol goed werkt, moet u het object tot aan de as kunnen tillen.
Methode 3 van 3: Dubbele katrollen maken (bewegend)
Stap 1. Ontwerp eerst het katrolsysteem
Een katrolsysteem is een geweldige manier om zware voorwerpen met zo weinig mogelijk kracht op te tillen, maar het moet wel correct worden geïnstalleerd om te kunnen werken. Vind het juiste diagram online, want je kunt er elk denkbaar type katrol vinden. U moet de verschillen tussen elk katrolsysteem kennen om het diagram te begrijpen:
-
Vaste katrol:
Het wiel van het mechanisme draaide, maar de rest bewoog niet. Het touw gaat gewoon door de bovenkant van het wiel. Je trekt het ene uiteinde naar beneden en het andere uiteinde omhoog. In het midden van het wiel zit een as.
-
Bewegende Katrol:
De katrol heeft een haak in het midden, geen as. Dit soort katrol wordt dus bijna altijd gebruikt met andere katrollen. Als u aan het touw trekt, wordt het gebied rond de katrol korter, waardoor u het gewicht en de lengte van het touw kunt optillen en verminderen. De last die gehesen moet worden, wordt meestal aan de haak bevestigd.
-
Dubbele katrol:
Laten we een voorbeeld nemen en ons een hangend PowerPoint-scherm voorstellen. Je trekt aan één kant aan het touw, maar beide kanten gaan tegelijk omhoog omdat aan beide kanten hetzelfde touw vast zit. Het touw gaat door de linkerkant, dan naar rechts, dan terug naar de dubbele katrol aan de linkerkant, waar je aan het touw trok.
-
Block en tackle systeem:
Dit type mechanisme verwijst naar een reeks katrollen en touwen die u gebruikt, en in dit systeem gaat het touw 2-4 keer door dezelfde katrol. Over het algemeen zijn dergelijke mechanismen voorzien van specifieke montage-instructies.
Stap 2. Zorg voor een veilig platform om de katrollen op te plaatsen
Het hele mechanisme moet op een steunpaal of truss worden gemonteerd. Als u niet over deze mogelijkheid beschikt om de katrollen veilig te bevestigen, kunt u een platform bouwen. Monteer de twee katrolsystemen op een 2x4 bord. Deze constructie staat bekend als een "verticaal blok"-systeem omdat het een vaste positie heeft om een vaste katrol te vormen. Bevestig de planken vervolgens stevig aan het plafond of dak. Installeer het ongeveer 30 cm boven het standaard 2x4 bord.
Het 2x4-bord moet hoog genoeg zijn, iets boven de positie waar u het object met de dubbele katrol wilt optillen
Stap 3. Monteer de katrol op het bord of plafond volgens de instructies in het diagram
Voor dit voorbeeld kunt u het meest voorkomende dubbele M-vormige systeem gebruiken. Installeer hiervoor de katrollen in een lijn, met de twee vaste katrollen aan de buitenkant en de bewegende katrol in het midden. De beweegbare katrol is echter niet aan het plafond bevestigd, maar wordt op zijn plaats gehouden door een touw. Lijn voor nu de twee vaste katrollen uit en schroef ze vast.
- Zorg ervoor dat u de juiste waterpas, richtliniaal en afmetingen gebruikt om ervoor te zorgen dat de twee katrollen waterpas zijn.
- Er moet een gelijke afstand zijn tussen elke vaste poelie en de middelste poelie.
Stap 4. Wikkel het touw door de onderkant van de bewegende katrol
Begin het touw rond de derde katrol te wikkelen, die niet aan het bord is bevestigd. Dit systeem staat bekend als een bewegend blok. Het touw loopt door de onderkant van het wiel en de meeste beweegbare katrollen hebben kleine metalen lipjes die voorkomen dat het touw wegglijdt.
Stap 5. Steek het touw in de andere twee katrollen
Wikkel elke kant van het touw door de andere twee katrollen. Nu zal de bewegende katrol aan de bovenkant van de twee vaste katrollen hangen. Het touw bevindt zich aan de bovenkant van elke vaste katrol en aan de onderkant van de bewegende katrol.
Het touw moet een "M" vormen. Het touw zal dalen vanaf elk uiteinde van de katrol die zich aan de rand bevindt en door de onderkant van de bewegende katrol die zich in het midden bevindt
Stap 6. Hang het object dat u wilt optillen aan de beweegbare katrol
Hang het item dat u wilt optillen aan de onderkant van de beweegbare katrol en bevestig het aan de haak. Mogelijk moet u een bank gebruiken of het touw vasthouden om te voorkomen dat het naar beneden trekt als het niet lang genoeg is.
