Περιεχόμενο
Τα γρανάζια και οι τροχαλίες κάνουν χρήσιμη δουλειά. Έχει σχεδόν άπειρο αριθμό χρήσεων για γρανάζια και τροχαλίες, από τα κιβώτια ταχυτήτων στη ναυτιλία. Επιπλέον, τα μηχανικά ρολόγια βασίζονται αποκλειστικά σε γρανάζια και τροχαλίες για να μετακινούνται τα χέρια. Με την κατανόηση των απαιτήσεων αντοχής, θα έχετε κατανοήσει γιατί μόνο ορισμένα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εργαλείων και τροχαλιών.
Ανοξείδωτο ατσάλι
Για τις θαλάσσιες εφαρμογές, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι το προτιμώμενο υλικό για την κατασκευή τροχαλιών, βαρούλκων και μιας ποικιλίας ραβδώσεων, καθώς δεν θα διαβρωθεί ούτε θα σκουριάσει. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα στα περιβάλλοντα θαλασσινού νερού, όπου ο συνηθισμένος χάλυβας θα σκουριάζει γρήγορα. Οι τροχαλίες περιοχής βρίσκονται στο σκάφος ιστιοπλοΐας είναι στην κορυφή του ιστού. Οι τροχαλίες χρησιμοποιούνται για την ανύψωση των πανιών. Άλλες περιοχές στις οποίες χρησιμοποιούνται τροχαλίες είναι τα σημεία στο κάτω μέρος των πανιών, όπου τα σχοινιά συνδέονται με το σκάφος. Επίσης, σε όλες τις βάρκες, η αλυσίδα αγκύρωσης περνάει από μια τροχαλία, η οποία είναι κατασκευασμένη από ανοξείδωτο χάλυβα.
Ατσάλι
Για τα γρανάζια μετάδοσης του αυτοκινήτου, ο χάλυβας είναι το προτιμώμενο υλικό. Ο χάλυβας είναι ισχυρός και διατηρεί το σχήμα του καλά, το οποίο είναι κρίσιμο, καθώς όλες οι μηχανές που εκπέμπουν ιπποδύναμη ρέουν μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων. Για παράδειγμα, μια ταχύτητα μπορεί να χρειαστεί να μεταφέρει πάνω από 100 ίππους στην επόμενη ταχύτητα. Εάν τα γρανάζια ήταν κατασκευασμένα από μαλακό υλικό όπως το αλουμίνιο, τα δόντια απλά θα έσπασαν.
Στο πιο βασικό επίπεδο, ένα μηχανικό ρολόι είναι μια μετάδοση. Η ταχύτητα των αξόνων περιστροφής μειώνεται σε ταχύτητα, οπότε ένας άξονας κάνει μία στροφή κάθε 60 δευτερόλεπτα. Άλλοι άξονες στρέφονται ακόμα πιο αργά για το λεπτό και τις ώρες. Πολλά ρολόγια χρησιμοποιούν επίσης χάλυβα για το γρανάζι τους.
Ορείχαλκος
Πολλοί μηχανισμοί με γρανάζια χρησιμοποιούν ορείχαλκο για τα γρανάζια. Ο ορείχαλκος δεν είναι τόσο ισχυρός όσο ο χάλυβας, αλλά είναι αρκετά ισχυρός για περιοχές όπου χρειάζεται μόνο λίγη δύναμη. Πολλά ρολόγια έχουν ορειχάλκινα γρανάζια, αφού το στρες είναι πολύ μικρό. Ο παλαιότερος γνωστός μηχανισμός ταχυτήτων είναι ο μηχανισμός των Αντικυθήρων. Οι αρχαιολόγοι πιστεύουν ότι έγινε περίπου το 80 π.Χ. Οι ακτίνες Χ αποκάλυψαν ότι τα εργαλεία του ήταν κατασκευασμένα από χαλκό, το οποίο είναι πρώιμο είδος ορείχαλκου. Η λειτουργία του δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή, αλλά η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη.
Ξύλο
Ιστορικά, ξύλο χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή τροχαλιών πριν από τη χρήση των μετάλλων. Πολλά ιστιοφόρα πλοία, όπως τα Βίκινγκ ή τα αρχαία ρωμαϊκά πλοία, χρησιμοποίησαν εκτεταμένα ξύλινες τροχαλίες για την ανύψωση ιστίων με σχοινιά. Το 2010, το ξύλο δεν χρησιμοποιείται για την κατασκευή εργαλείων και τροχαλιών, καθώς τα μέταλλα είναι πολύ ισχυρότερα. Ορισμένοι χομπίστες, ωστόσο, κάνουν ρολόγια με όλα τα ξύλινα εργαλεία.