이 기사에서는 풀리 시스템이 무엇인지, 그리고 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 또한 다양한 유형의 풀리 시스템이 제시됩니다.
풀리 시스템이란 무엇입니까?
풀리 시스템은 더 큰 기계적 이점을 달성하기 위해 여러 풀리를 조합한 것입니다. 간단히 말해서, 도르래 시스템은 하중을 들어 올리는 데 필요한 힘을 줄이는 방식으로 효율적으로 결합된 도르래 세트입니다.
따라서 풀리 시스템을 사용하면 풀리 없이 하중을 들어올릴 때보다 훨씬 적은 노력으로 하중을 이동할 수 있습니다. 따라서 도르래 시스템을 사용하면 무거운 물체를 편안하게 이동할 수 있습니다.
논리적으로 도르래 시스템은 단일 도르래보다 더 큰 기계적 이점을 가지므로 도르래 시스템을 사용하면 단일 도르래에 비해 하중을 더 쉽게 들어 올릴 수 있습니다.
예를 들어, 엘리베이터는 일반적으로 도르래와 무게추 시스템을 사용하여 위아래로 움직입니다. 따라서 풀리 시스템의 기계적 이점은 엘리베이터와 안에 있는 사람의 무게를 극복하기에 충분해야 합니다.
풀리 유형
도르래를 분류하는 기준에는 여러 가지가 있지만 일반적으로 고정 도르래, 이동식 도르래, 호이스트의 세 가지 유형으로 구분됩니다. 각 유형의 도르래는 아래에 설명되어 있습니다.
고정 풀리
고정 도르래는 사용 중에 고정된 상태로 유지되는 도르래 유형입니다. 즉, 힘을 정적으로 전달하기 위해 고정된 도르래를 사용합니다.
고정 도르래의 주요 특징은 기계적 이점이 없으므로 적용되는 힘이 저항의 무게와 동일하다는 것입니다. 그러나 적용된 힘의 방향과 방향을 변경할 수 있으므로 하중을 더 쉽게 들어 올릴 수 있습니다.
움직이는 도르래
이동식 도르래는 작동 중에 움직이는 도르래입니다. 간단히 말해서 이동식 도르래는 사용 중에 고정되지 않는 도르래 유형입니다.
일반적으로 이동식 풀리의 한쪽 끝은 고정되고 다른 쪽 끝은 이동 가능하므로 샤프트에 매달린 하중을 극복하기 위해 힘이 가해질 때 움직일 수 있습니다.
이동식 도르래의 주요 특징은 기계적 이점을 제공한다는 것입니다. 즉, 하중을 들어 올리는 데 필요한 노력을 줄여준다는 것입니다. 구체적으로, 이동식 도르래는 가해져야 하는 힘을 절반으로 줄입니다.
감아 올리기
호이스트 라고도 불리는 호이스트 는 두 개 이상의 풀리와 호이스트의 모든 풀리를 통과하는 케이블로 구성된 기계입니다. 호이스트는 훨씬 낮은 힘을 가하여 무거운 하중을 들어 올리는 데 사용되는 도르래 유형입니다.
따라서 호이스트의 주요 특징은 기계적 장점이 크다는 것입니다. 즉, 상당한 무게의 물체를 옮기는 데 드는 노력을 크게 줄여줍니다. 이것이 이러한 유형의 풀리가 엔지니어링 부문에서 널리 사용되는 이유입니다.
호이스트가 작동하는 방식은 무게를 들어올리기 위해 가해지는 힘을 줄이는 방식으로 다양한 도르래를 결합하는 것입니다. 작업자는 호이스트 후크에 하중을 가하고 작은 힘을 가한 후 호이스트로 하중을 이동하기만 하면 됩니다.
풀리 시스템의 특성
풀리 시스템에는 사용 정도를 정의하는 세 가지 중요한 특성이 있습니다. 풀리 시스템의 이러한 특징은 기계적 이점, 속도 이점 및 효율성입니다.
따라서 풀리 시스템의 이러한 매개변수는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
- 도르래 시스템의 기계적 이점(VM)은 들어 올려진 하중과 제공된 힘 사이의 비율입니다. 즉, 기계적 이점은 들어 올려진 몸체의 무게를 몸체를 움직이기 위해 가해진 힘으로 나누어 계산됩니다.
- 풀리 시스템의 속도 이점(VV)은 하중이 도달하는 속도와 힘이 가해지는 지점의 속도 사이의 비율입니다. 마찬가지로, 속도 이점의 값은 하중에 의한 변위와 힘 적용 지점의 변위 사이의 몫과 일치합니다.
- 도르래 시스템의 효율(e)은 도르래 시스템에 사용된 유용한 일과 공급된 일 사이의 비율입니다. 따라서 이 매개변수는 도르래 시스템에 공급된 에너지와 사용하는 에너지 사이의 관계를 나타냅니다. 풀리 시스템의 효율은 높지만(약 0.98) 마찰 손실이 있기 때문에 항상 1보다 작습니다.
