Винт (windlass): устройство для подъема тяжестей с помощью блоков и барабана. Изобретен Архимедом, известен с 1313 г. в Китае. История и принцип работы.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Подъемное устройство с использованием шкивов
Weightlifting device using pulleys
Винт (windlass) – это аппарат для перемещения тяжелых грузов. Обычно винт состоит из горизонтального цилиндра (барабана), который вращается при помощи рукоятки или ремня. На одном или обоих концах закрепляется лебедка, вокруг которой наматывается трос или веревка, тянущая груз, прикрепленный к противоположному концу. Греческий ученый Архимед является изобретателем винта. Самое раннее изображение винта для подъема воды можно найти в «Книге о земледелии», опубликованной в 1313 году китайским чиновником Ван Чжэнем из династии Юань (1290–1333).
The windlass '/w//ɪ//n//d//l//ə//s/ is an apparatus for moving heavy weights. Typically, a windlass consists of a horizontal cylinder (barrel), which is rotated by the turn of a crank or belt. A winch is affixed to one or both ends, and a cable or rope is wound around the winch, pulling a weight attached to the opposite end. The Greek scientist Archimedes was the inventor of the windlass. The oldest depiction of a windlass for raising water can be found in the Book of Agriculture published in 1313 by the Chinese official Wang Zhen of the Yuan Dynasty ( 1290–1333).
Применение
Витрувий, военный инженер, писавший около 28 г. до н.э., определял машину как «сочетание деревянных элементов, соединенных вместе, главным образом эффективное для перемещения больших весов». Примерно столетие спустя Герон Александрийский обобщил практику своего времени, назвав «пять простых машин» для «перемещения заданного веса заданной силой»: рычаг, вороток, винт, клин и полиспаст. До конца девятнадцатого века считалось, что эти «пять механических сил» являются строительными блоками, из которых создаются все более сложные механизмы. В Средние века вороток использовался для подъема материалов при строительстве зданий, например, кривой шпили церкви в Честерфилде. Механизм взвода тетивы арбалета с помощью воротка использовался в Англии уже в 1215 году, а к Позднему Средневековью он был установлен на большинстве европейских арбалетов. Воротки иногда используются на лодках для подъема якоря в качестве альтернативы вертикальной якорной лебедке (см. якорный вороток). Рукоятка, используемая для открытия шлюзов на внутренних водных путях Великобритании, называется воротком. Воротком можно поднимать воду из колодца. Самое старое описание колодезного воротка – вращающегося деревянного шеста, установленного поперек устья колодца – содержится в труде Исидора Севильского (560–636) «Этимологии» (XX, 15, 1–3). Воротки также использовались в золотодобывающей промышленности. Над шахтой сооружался вороток, позволявший поднимать на поверхность тяжелые ковши. Этот процесс использовался до тех пор, пока шахта не достигала глубины более 40 метров, после чего вороток заменялся «бичом» или «капризом».
Vitruvius, a military engineer writing about 28 BC, defined a machine as "a combination of timber fastened together, chiefly efficacious in moving great weights." About a century later, Hero of Alexandria summarized the practice of his day by naming the "five simple machines" for "moving a given weight by a given force" as the lever, windlass, screw for power, wedge, and tackle block (pulley). Until nearly the end of the nineteenth century it was held that these "five mechanical powers" were the building blocks from which all more complex assemblages were constructed.' During the Middle Ages the windlass was used to raise materials for the construction of buildings such as in Chesterfield's crooked spire church. A windlass cocking mechanism on crossbows was used as early as 1215 in England, and most European crossbows had one by the Late Middle Ages. Windlasses are sometimes used on boats to raise the anchor as an alternative to a vertical capstan (see anchor windlass). The handle used to open locks on the UK's inland waterways is called a windlass. Windlass can be used to raise water from a well. The oldest description of a well windlass, a rotating wooden rod installed across the mouth of a well, is found in Isidore of Seville's ( 560–636) Origenes (XX, 15, 1–3). Windlass have also been used in gold mining. A windlass would be constructed above a shaft which allowed heavy buckets to be hauled up to the surface. This process would be used until the shaft got below 40 metres deep when the windlass would be replaced by a 'whip' or a 'whim'.
Дифференциальная лобовая резина
В дифференциальном лебедке, также называемом китайским лебедком, имеются два коаксиальных барабана разных радиусов r и r′. Веревка наматывается на один барабан и разматывается с другого, при этом подвижный блок висит в петле между барабанами. Поскольку каждый оборот рукоятки поднимает блок и прикрепленный к нему груз лишь на небольшую величину, можно получить очень большое механическое преимущество.
In a differential windlass, also called a Chinese windlass, there are two coaxial drums of different radii r and r′. The rope is wound onto one drum while it unwinds from the other, with a movable pulley hanging in the bight between the drums. Since each turn of the crank raises the pulley and attached weight by only , very large mechanical advantages can be obtained.
Испанская ветровая лодка
Испанская виндовка – это устройство для натяжения веревки или троса путем скручивания с использованием палки в качестве рычага. Веревка или трос оборачиваются вокруг двух точек, фиксируясь на обоих концах. Палку вставляют в петлю и скручивают, натягивая веревку и притягивая две точки друг к другу. Обычно используется для перемещения тяжелых предметов, таких как трубы или столбы, на небольшое расстояние. Это может быть эффективным средством для вытаскивания автомобилей или скота из грязи. Иногда испанская виндoвка используется для затягивания жгута или смирительной рубашки. Испанская петля-ловушка может использоваться для добычи мелкой дичи. В отчете 1898 года, представленном Комитету Сената США по международным отношениям, о захвате американского судна испанской канонерской лодкой, испанская виндoвка описана как орудие пыток. Запястья одного из пленных были связаны. Затем захватчик скручивал палку в веревке, пока она не натягивалась и не вызывала отек запястий пленника.
A Spanish windlass is a device for tightening a rope or cable by twisting it using a stick as a lever. The rope or cable is looped around two points so that it is fixed at either end. The stick is inserted into the loop and twisted, tightening the rope and pulling the two points toward each other. It is commonly used to move a heavy object such as a pipe or a post a short distance. It can be an effective device for pulling cars or cattle out of mud. A Spanish windlass is sometimes used to tighten a tourniquet or a straitjacket. A Spanish windlass trap can be used to kill small game. An 1898 report to the US Senate Committee on Foreign Relations about an American vessel captured by a Spanish gunboat described the Spanish windlass as a torture device. One of the captives' wrists were tied together. The captor then twisted a stick in the rope until it tightened and caused the man's wrists to swell.