كانت البكرة ، المعروفة على نطاق واسع بأنها إحدى "الآلات البسيطة" ، من بين أولى الآلات التي استخدمها البشر على الإطلاق. تتكون البكرة من عجلة متصلة بالمحور ، ويتم ربط حبل حول العجلة لرفع وتحريك الأشياء الثقيلة. تسمح لك البكرات بتغيير طريقة عمل الأشياء ، مثل سحب حبل لرفع صندوق. هناك عدة أنواع من البكرات: ثابتة أو متحركة أو مزدوجة.
خطوة
طريقة 1 من 3: الحفاظ على البكرات بسيطة
الخطوة 1. تجهيز المعدات اللازمة
تعتبر البكرة آلية بسيطة ويمكن أن تكون طريقة رائعة لتعليم الأطفال مفاهيم معينة ، مثل القوة والجاذبية والكفاءة. إذا كنت تريد صنع بكرة بسيطة ، فقم بإعداد المعدات المذكورة أدناه. يمكنك استبدال العناصر غير الموجودة بعناصر أخرى. هذا سوف يناقش في وقت لاحق.
- شماعات معطف الأسلاك
- غزل أو حبل أو كابل (3 أمتار على الأقل)
- بكرة خشبية ، مثل تلك المستخدمة في لف الخيوط (مع وجود ثقب في المنتصف)
- مصاريف الاختبار (على سبيل المثال ، زجاجة حليب نصف مملوءة ، كتاب ، قطعة أنبوب ، إلخ.)
الخطوة 2. اقطع السلك في الجزء السفلي من علاقة الملابس ، في المنتصف تمامًا
قم بمدها بحيث يمكنك إدخال بكرة خشبية في منتصف السلك تعمل كبكرة. يمكن تعليق الخطاف الموجود أعلى الشماعة أو تعليقه من السقف للسماح للبكرة بالوقوف من تلقاء نفسها. إذا لم يكن لديك علاقات ، يمكنك استخدام:
- أسياخ أو مسامير أو أعواد طويلة يمكنك حملها من كل طرف.
- يُدفع الحبل عبر البكرة ، ثم يُربط من أعلى.
الخطوة 3. أدخل الطرف المكشوف من السلك عبر المكوك
قم بمد السلك المقطوع بحذر وقم بلف المكوك على شماعة المعاطف. إذا لم تثني السلك كثيرًا ، فسيكون من الأسهل إدخال المكوك مع إبقاء السلك في موضعه. إذا لم تتمكن من العثور على مكوك خشبي ، فجرّب هذه العناصر:
- يمكن شراء عجلات البكرة الجاهزة من معظم متاجر الأجهزة بحوالي 50 دولارًا.
- يمكن العثور على عجلات البكرة في مجموعات الألعاب ، مثل مكعبات بناء الليغو.
- بكرة من الشريط مثل تلك المستخدمة في تغليف الهدايا.
- لفة من ورق التواليت أو لفافة مناديل ورقية (في حالات الطوارئ).
الخطوة 4. أغلق سلك الشماعة لتأمين المكوك
قد تضطر إلى ثني السلك حول المكوك ، ما عليك سوى ثنيه قليلاً لتثبيت المكوك في مكانه إذا كان المكوك ثقيلًا جدًا على السلك. يمكنك القيام بذلك عن طريق دفع طرفي الحظيرة بالقرب من بعضهما البعض حتى يصبحا نصف طولهما الأولي فقط. ثم ثني كلا الطرفين حتى لا يمر البكرة من خلاله.
الخطوة 5. لف الحبل فوق البكرة
هذه الخطوة بسيطة للغاية. تحتاج فقط إلى لف الحبل على البكرة. عندما تسحب أحد طرفي الحبل ، سيقصر الطرف الآخر أثناء تحركه لأعلى.
إذا كنت ترغب في إجراء الكثير من التجارب باستخدام البكرات ، فيمكنك ربط خطاف معدني صغير بأحد طرفي الحبل ، مما يتيح لك تعليق واختبار الأحمال المختلفة بسهولة
الخطوة 6. قم بتعليق نظام البكرة وتأكد من أن عجلة البكرة يمكن أن تدور بسلاسة
قم بتعليق خطاف علاقة المعاطف في الأعلى بحيث يتدلى المكوك والحبل لأسفل ويدوران بسهولة. يمكنك أيضًا أن تطلب من صديق أن يمسك خطاف الشماعات. إذا كنت تستخدم عصا أو منشفة حول المكوك ، فيمكنك وضع الكرسيين بالقرب من بعضهما البعض وموازنة المسامير على الظهر.
الخطوة 7. اربط وزنًا في أحد طرفي الحبل
تسهل البكرة العمل عن طريق توزيع الحمل والقوة على طول الجوانب "المختلفة" للحبل الناتج عن البكرة. تسمح لك البكرات أيضًا برفع الأشياء بسهولة أكبر ، فقط اسحب الحبل لأسفل واستخدم الجاذبية للمساعدة. اشعر بثقل الشيء الذي تقوم بتجربته (زجاجة حليب نصف مملوءة ، كتاب سميك ، إلخ) قبل محاولة رفعه ببكرة حتى تتمكن من إجراء مقارنات.
إذا كانت مدرستك بها مقياس قوة ، فاستخدمه لاختبار الوزن وتسجيله قبل استخدام البكرة
الخطوة 8. اسحب أحد طرفي الحبل لرفع الوزن بسهولة
حتى البكرات الضيقة (العجلات لا تدور بسلاسة ، أو تتعطل الحبال ، إلخ) ستسمح لك برفع الكتب بسهولة أكبر. ماهو السبب؟ هذا لأنك عندما تسحب الحبل لأسفل ، فإنك تتحرك بالجاذبية ، مما يجعل الحركة أكثر كفاءة. حتى مجموعة البكرات الأكثر تعقيدًا ، والمعروفة باسم "الكتلة والمعالجة" (نظام من بكرتين أو أكثر مع حبل أو كابل ملولب بينهما) تسمح للشخص برفع السيارة بمفرده ، على الرغم من أنك ستحتاج إلى مساعدة من بكرات متعددة تستخدم معا. قم بوزن الحمولة بمساعدة مقياس القوة لترى كيف تسهل البكرة عليك رفع الأشياء.
الخطوة التاسعة: اسأل نفسك بعض الأسئلة أثناء ضبط البكرة لاختبار تجربتك
ماذا يحدث إذا كان الحبل أطول؟ ماذا لو كنت تستخدم بكرة أكبر أو أصغر؟ تعلم البكرات الكثير عن القوى والجاذبية والآلات. ماذا يمكنك ان تتعلم؟ ركز على إيجاد طرق لتحسين فعالية البكرة من أجل اختبار كيفية عمل كل مكون من مكونات البكرة.
- ماذا سيحدث إذا أضفت بكرتين أو أكثر إلى النظام ، وانزلقت بحبل من خلالها؟ هل سيكون رفع الأثقال أسهل أم أصعب؟ الجواب أسهل.
- هل يرفع الوزن بنفس المقدار الذي تسحب فيه الحبل؟ الجواب نعم؛ يظل طول الخيط كما هو ، لذلك ستزداد الأطوال على جانبي البكرة دائمًا بنفس الرقم.
طريقة 2 من 3: صنع بكرة ثابتة
الخطوة الأولى: اختر موقع تثبيت قويًا بما يكفي لتحمل الوزن على السقف
تحتاج إلى لف البكرات في العوارض أو عوارض السقف ، وليس ألواح الجبس. تم تصميم البكرة لتسهيل التعامل مع الأشياء الثقيلة ، ولكن يجب دعم الوزن بالكامل بواسطة براغي مثبتة بالسقف. إذا كنت لا تعرف كيفية العثور على الموقع الصحيح لتركيب البكرة ، فربما يمكنك استئجار متخصص لتركيب البكرة.
الخطوة 2. شراء نظام بكرة ثابتة بسيط
بالطبع يمكنك صنع عجلات البكرة الخاصة بك ، وشراء المحاور وإطارات التثبيت لتناسب حجم العجلات والمحاور. ومع ذلك ، فإن تكلفة عجلات وإطارات التركيب الجاهزة أقل من 150000 روبية إندونيسية ، ولا تستحق الجهد المبذول في صنعها بنفسك. تحتوي أنظمة البكرة الجاهزة للاستخدام على جميع المكونات التي تم قياسها واختبارها للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح.
الخطوة 3. قم بتثبيت المحور من خلال مركز العجلة
إذا لم تكن عجلة البكرة مزودة بمحور يمكن تثبيته بسهولة عند نقطة التثبيت ، فسيتعين عليك إدخال المحور يدويًا. يمكنك ببساطة تمريره عبر العجلة ، مع وضع كمية صغيرة من الزيت متعدد الأغراض (مثل WD40) في كل مكان لفكه.
الخطوة 4. قم بتوصيل المحور بالسقف بمساعدة البراغي المرفقة
اربط المحور بالحائط أو بالسقف باستخدام الأدوات المناسبة. عادة ، ستحتاج إلى استخدام مطرقة ومسامير لربط المحور بموقع التثبيت ، أو استخدام مثقاب ومسامير طويلة للأنظمة التي تتحمل وزنًا أكبر. مرة أخرى ، إذا لم تكن مرتاحًا لفعل ذلك بنفسك ، فاتصل بمختص أو صديق لديه خبرة في هذا الأمر.
غالبًا ما تحتوي "كتلة" ثابتة أو بكرة على خطاف. في هذه الحالة ، يمكنك ببساطة إرفاق الحلقة اللولبية بالسقف وإرفاق خطاف نظام البكرة بالحلقة
الخطوة 5. تأكد من أن العجلة يمكن أن تدور بحرية
يجب أن تكون العجلة قادرة على الدوران دون مواجهة عقبات. أحكم ربط جميع البراغي بعناية حتى لا تتذبذب أي أجزاء ، واستخدم كمية صغيرة من مادة التشحيم على الأجزاء المتحركة في حالة حدوث انحشار.
الخطوة 6. أدخل الحبل فوق البكرة
يجب عليك ربط الحبل بامتداد "القضبان" أو بين الأخاديد الموجودة أعلى العجلة. تأكد من أن الشريط متصل بالنصف العلوي.
الخطوة 7. علق ثقلاً من أحد طرفي الحبل أو اربط خطافًا لعمل بكرة يمكن استخدامها مرارًا وتكرارًا
خذ طرف الحبل الذي لن يتم سحبه واربط ثقلًا. يمكنك ربط الأشياء مباشرة بخيط أو عمل خطافات بسيطة.
الخطوة 8. اختبر البكرة
اسحب الطرف الآخر من الخيط واترك البكرة تغير اتجاه القوة. إذا كانت البكرة تعمل بشكل صحيح ، يجب أن تكون قادرًا على رفع الجسم إلى المحور.
طريقة 3 من 3: عمل بكرات مزدوجة (متحركة)
الخطوة 1. تصميم نظام البكرة أولاً
يعد نظام البكرة طريقة رائعة لرفع الأشياء الثقيلة بأقل قوة ممكنة ، ولكن يجب تثبيتها بشكل صحيح للعمل. ابحث عن الرسم التخطيطي الصحيح عبر الإنترنت لأنه يمكنك العثور على كل نوع من البكرات التي يمكن تخيلها هناك. يجب أن تعرف الاختلافات بين كل نظام بكرة لفهم الرسم التخطيطي:
-
بكرة ثابتة:
دارت عجلة الآلية ، لكن الباقي لم يتحرك. يمر الحبل عبر الجزء العلوي من العجلة. تقوم بسحب أحد الطرفين لأسفل والآخر للأعلى. يوجد محور في وسط العجلة.
-
تتحرك البكرة:
البكرة لها خطاف في المنتصف ، بدون محور. لذلك ، يتم استخدام هذا النوع من البكرات دائمًا مع البكرات الأخرى. أثناء سحب الحبل ، تقصر المنطقة المحيطة بالبكرة ، مما يسمح لك برفع وتقليل وزن وطول الحبل. عادة ما يتم ربط الحمولة التي يجب رفعها بالخطاف.
-
بكرة مزدوجة:
لنأخذ مثالاً ونتخيل شاشة باوربوينت معلقة. أنت تسحب الحبل من جانب واحد ، لكن كلا الجانبين يرتفعان في نفس الوقت لأن الحبل نفسه متصل بالجانبين. يمر الحبل بالجانب الأيسر ، ثم اليمين ، ثم يعود إلى البكرة المزدوجة على اليسار ، حيث سحبت الحبل.
-
نظام الحظر والتعامل:
يشير هذا النوع من الآلية إلى سلسلة من البكرات والحبال التي تستخدمها ، وفي هذا النظام يمر الحبل عبر نفس البكرة 2-4 مرات. بشكل عام ، يتم تزويد هذه الآليات بتعليمات تجميع محددة.
الخطوة الثانية: تأكد من أن لديك منصة آمنة لوضع البكرات عليها
يجب تركيب الآلية بالكامل على دعامة أو دعامة. إذا لم يكن لديك هذا النوع من التسهيلات لتوصيل البكرات بشكل آمن ، يمكنك بناء منصة. قم بتركيب نظامي البكرة على لوح 2x4. يُعرف هذا البناء بنظام "الكتلة الرأسية" لأنه يحتوي على موضع ثابت لتشكيل بكرة ثابتة. ثم قم بتوصيل الألواح بإحكام بالسقف أو السقف. قم بتثبيته بحوالي 30 سم فوق اللوح القياسي 2x4.
يجب أن تكون اللوحة 2 × 4 عالية بما يكفي ، أعلى بقليل من الموضع الذي تريد رفع الجسم فيه باستخدام البكرة المزدوجة
الخطوة 3. ركب البكرة على اللوح أو السقف وفقًا للإرشادات الواردة في الرسم التخطيطي
في هذا المثال ، يمكنك استخدام النظام المزدوج الأكثر شيوعًا على شكل حرف M. للقيام بذلك ، قم بتثبيت البكرات في خط ، مع وجود البكرتين الثابتتين في الخارج والبكرة المتحركة في المنتصف. ومع ذلك ، فإن البكرة المتحركة ليست مثبتة في السقف ، ولكنها مثبتة في مكانها بواسطة حبل. في الوقت الحالي ، قم بمحاذاة البكرتين الثابتتين وثبتهما.
- تأكد من استخدام المستوى الصحيح ، والتقويم ، والقياسات للتأكد من استواء البكرتين.
- يجب أن تكون هناك مسافة متساوية بين كل بكرة ثابتة والبكرة المركزية.
الخطوة 4. لف الحبل خلال الجزء السفلي من البكرة المتحركة
ابدأ بلف الحبل حول البكرة الثالثة غير المتصلة باللوحة. يُعرف هذا النظام باسم الكتلة المتحركة. يمر الحبل عبر الجزء السفلي من العجلة ، وتحتوي معظم البكرات المتحركة على ألسنة معدنية صغيرة تمنع الحبل من الانزلاق.
الخطوة 5. أدخل الحبل في البكرتين الأخريين
لف كل جانب من جوانب الحبل خلال البكرتين الأخريين. الآن ، ستتدلى البكرة المتحركة من أعلى البكرتين الثابتتين. سيكون الحبل أعلى كل بكرة ثابتة وأسفل البكرة المتحركة.
يجب أن يشكل الحبل "م". سينزل الحبل من طرفي البكرة الموجودة على الحافة ومن خلال الجزء السفلي من البكرة المتحركة الموجودة في المنتصف
الخطوة 6. علق الشيء الذي تريد رفعه على البكرة المتحركة
علق العنصر الذي تريد رفعه من أسفل البكرة المتحركة ، واربطه بالخطاف. قد تضطر إلى استخدام مقعد أو التمسك بالحبل لمنعه من الاهتزاز إذا لم يكن طويلاً بما يكفي.
