Rihmaratas on seade, mis on ette nähtud väga raskete esemete tõstmiseks. See lihtne masin põhineb Archimedese põhimõttel, mille järgi saab toetuspunktist keha liigutada.
Rihmaratas pole midagi muud kui soonega ratas, mis pöörleb ümber telje. Tõstetava koormaga ühenduvat kanalit läbib köis, samal ajal kui trossi teise otsa rakendatakse teatud jõud.
Esimesed rihmarattad kujundas täpselt Archimedes kolmandal sajandil eKr. C tsiviil- ja sõjalise inseneritöö hõlbustamiseks.
Kuidas lihtne rihmaratas töötab
Lihtsal rihmarattal on ratas, mille perimeetril on soon ja see ratas pöörleb ümber kesktelje. See rihmaratas võimaldab muuta rakendatud pingutuse suunda ja suunda ning koormuse läbitav vahemaa on võrdne kogutud köie pikkusega. Seda tüüpi rihmaratas moodustab võrdsete kätega kangi, kuna esimene pingutus köie tõmbamiseks langeb kokku koorma kaaluga. Nii on võimalik tõsta raskusi mugavalt, vähese vaevaga ja objekti teatud kõrgusele nihutades.
Muud tüüpi rihmarattad
Kui kasutatakse kahte rihmaratast, nimetatakse seda liigutatavaks rihmarattaks. Nii on üks neist fikseeritud ja teine mobiilne. Mobiilne rihmaratas on see, mis trossi tõmbamisel koormat liigutab ja seega väheneb pingutus tunduvalt, eriti fikseeritud rihmaratta keskel.
Mõnikord kasutatakse liitrihmarattasüsteeme suurte koormate teisaldamiseks võimalikult väikese pingutusega. Need keerukamad süsteemid on fikseeritud ja liikuvate rihmarataste kombinatsioon ning neid tuntakse ka tõstukitena.
Erinevad rihmarattasüsteemid võimaldavad jõudu mitmekordistada, nagu oleks tegemist kangiga. Seega sõltub tõstejõu või mehaanilise võimenduse suurenemine koormust toetavate trossiosade arvust.
Muud Archimedesele omistatud leiutised
Lisaks rihmaratta süsteemile töötas Archimedes välja meetodi ebakorrapärase struktuuri või kujuga objekti ruumala arvutamiseks, samuti kuulsa Archimedese printsiibi.
Need teoreetilised edusammud võimaldasid terve rea leiutisi ja väga kasulikke vidinaid, nagu Archimedese kruvi inseneritööks, katapult sõjarelv ja kraanatüüp (Arhimedese küünis), mis oli mõeldud vaenlase laevade uputamiseks. Need ja teised masinad olid määravad tsiviilehituse arengu ja ka sõja jaoks.
Fotod: iStock - Jon Faulknor / LunaMarina
