简易滑轮拖拉理论

1、滑轮拖拉理论，可分为定滑轮与动滑滑轮定义：边缘有凹槽，能绕中心轴自由旋转的心轮，称为滑轮 轮两种。定滑轮：滑轮的轴固定不动的，称为定滑轮定t陰不笔賀力只能5"'施力二$1IIS(1) .定滑轮可视为支点在中间，且两臂等长的杠杆应用。以定滑轮吊起重物时，绳上施力与 物重相等，即不会省力。(2) .使用定滑轮吊起物体时，只是为了改变力的作用方向，达到操作方便的目的。.使用定滑轮时，绳子拉力的方向和拉力的大小无关，此因拉力的方向总是和臂垂直，故 物体被拉升的方向与拉绳子的方向无关。动滑轮：滑轮的轴可随物体上下移动，称为动滑轮Kun.(1) .动滑轮可视为抗力点在中间，且施力臂为抗力

2、臂两倍长的杠杆的应用。(2) .以动滑轮吊升物体时，绳上施力的大小约为物重的一半，可以达到省力的效果。(3) .使用动滑轮时，拉力的大小和拉绳的方向有关。拉力F的大小视拉绳方向和垂直方向之夹角的增加而增大。定滑轮和动滑轮可用许多不同组合方式得到滑轮组，不同的滑轮组会有不同的机械利益比。换个说法，滑轮系统中机械利益比是由滑轮的数量与组合位置而决定。,进行安装一种省力的系统装置,之所以说滑轮拖拉是因为滑輪拖拉之意为使用特定之装备 进而将重物拖拉至特定位置的技术称之。这裡所称的特定装备乃指滑輪(P ulley)、主锁(Karab in er)、上升器(Rope Clam p)或自动制停下降器(aut

3、o-breaking descender)等。在滑輪拖拉系統中我們可以簡略分成三大拖拉方式:Sim pie Hauli ng(簡單拖拉卜Com poundHauli ng（複合拖拉卜Comp lex Hauli ng（混合拖拉）。1、Sim pie Hauli ng（簡單拖拉），定义：一條繩索通過定滑輪或/與動滑輪；拖拉時所有動滑輪以相同速率同時朝同一方向行進稱之。MUNGHIM21 N AM O TRIMCT、B17LN KSCENSiaMP15 OII1CN LINKW9 FOOTPROD14 GRIGRI%R11 VECTORI"/MS FIXEJlJ1 J5 - M21 h

4、AM D TRIMCtW'4壬 *A41 ;2、Compound Hauling(复合拖拉)，定义：一个简单拖 拉系统加入(Acting On)进去另一个简单拖 拉系统者称之。Mcrft/pfy SectionsT"o C/cuf teTfa/ At AN" Mq X 3：q Mq eTT Mq3、Complex Hauling （Cx）混合拖拉，定义：既 不是簡單拖 拉系統，也 不是複合拖 拉系統者 稱之。13然而滑轮拖拉大家都知道他有机械效益，也就是他的省力比，省力比有二种计算模式，第一种理想机械效益（Idea Mechanical Advantage, IMA

5、台湾的翻译 ）此计算模式不考虑滑輪的 任何机械损耗。第二种反之也就是真正的机械效益（Real Mecha nical Adva ntage, RMA台湾的翻译），此计算模式必须考虑滑輪的任何机械损耗。换句话说就是一个假设一个是真正的效 益。例如：吊个100kg的重物，那磅秤上会显示 100kg,则表示支撑点也是承受100kg的力量。d OOkg同理把它运用到滑轮拖拉理论中，我们吊挂100kg重物，那磅秤上会显示100kg，则表示上方保护点也是承受100kg的力量。如果吊挂重物100kg，经过滑轮转折,滑轮的承受点会变200kg ,但是拉力还是维持100kg。20 KN140 KN换个图例比较好

6、理解，如果2台车同时往前拉，2部车都是20kn力道，那这条绳经过A的转折 点，A转折点会 承受变成40kn力道。连接孔的拉力200KG一 3人卅PMt. U»<AK 012ffvn4重物 83I1OOKGiW.I汽.7r£»cgng拉力 8S100KGTension Stetionery FuNGys1 UfHt o< T«n*lon (Outp«M Frc«)i UnH o< T»n»*««i(Int F«rc«)ntMsfl77rao/r>srTe

7、nsion - 丁eveHng PuU&ys1 tlnn«r Tn-MORfinpwt Force)(£-O.1 Unit of Teraloo (OvtptH Force) Bg在滑轮拖拉模式实际图例，因为我们在追踪张力，绳子经过滑轮时的张力改变 成2端力道, 中我们要追踪动滑轮的张力改变。请看以下张力追踪范例张力追踪法（不考虑滑轮耗损）1超滑囲为蓬g孔S藍藍磁 力垦jfi以保护点系轰2 的力追绳于旅力出冷 5&张力不套靈IILOAD3tJjUJ1的力量开»t£±张力肓劉煤护 宜皓束还是雞 持I羊te力這春1单W力冒藍力追!1

8、的力&开狂下走疑于经Si滑逢農1 H ft奏曜谍力谊. 51董端靈彌麦F /r蝇子张力出;S 轮強力不妾继 , 续iLt龙1妙kJ张力追踪 他子1单位力 量开始往下走直到重物端还是维持3各单 位力量结束所以是3 : 1系场I的力量由红色S轮出来还是1往下 01 了第一个白色滑轮的2各单位力逼 含合所以此处是112= 3各单位力fi 黑挟往下走3:1啲力量上来经过滑轮因为连、妒萨 接孔变成承畫端力量所以保 护点会承受2各单位的力量 W张力出滑轮堆持1的 力量继续往另一个 滑轮方向前进A经过滑轮因为连接孔改变成湍力量G先把这个得上记住，堆埃追踪其也张力复合拖拉Coupon'd简ft

9、CM6； 1叙？22jjj'IWA -样开殆张力¥追鮭下出发aJT1.忍来这里是2«戾往下走2:1 Simple简单戯简称sm3:1 Simple简单就简称smS2+瞒力量一直来到白包舵整刚白色滑轮已協2:1 MA x3:1MAI啲力St宣持6到重揄以是6： 1热统6:1 MA如计算方粽我1慣用把 呦分开来看3: 1所以是2弓=6并Fg22 很多人会搞错所£1还昱# 议用张力追淙法来验证餘非 你已怪很热及溝轮臓理论RweAcc嘛&11酗山岫瞰lor Mountain OperationsAfem赫2lb LoadtPSSNMtnuziNumniuc

10、rIMniIPiII 丿：1 TheoreticalMeckanicallihantageOMLIDb WUMM；hh>MAb4»Unlv*viriMbMd HhV M m «1 Kpuhtu nri<*rnriMiBil«fwm W 3«tav brrw «p«r Irta hL tkftl.KliRdVt；接下来说Real Mechanical Advantage, RMA真正的机械效益计算 ，首先大家先记住影响 Real Mechanical Advantage, RMA 有五大因素：1、2、3、滑轮的效益 滑轮的数

11、量 滑轮摆放位置 滑轮拖拉的角度 摩擦系数 目前只有第5项摩擦系数我们没办法计算，其他都可以大约计算参考我们先说第一个滑轮的效益：大家应该都知道滑轮有不同的效益，而我们登山或攀岩或救援用的滑轮设计大致上可以分为二种：滚珠轴承滑轮（效率高）跟自润套轴滑轮（效率低）， 二种滑轮效率不同，各厂家生产出来的效率也会不同，那么我们使用在滑轮拖拉组合理就会 造成不同的效益。也就是因为效益不同所以就会因为滑轮的数量跟滑轮摆放位置来影响到 RMA的数据。Pulleyifcdi1 耳厂商的设计原理我们先不管 ，我们先看这张图：假设这滑轮的设计效益是 90%,所以如图绳 子通过改变了张力到轴承上 ，所以耗损掉10

12、%,那意味著1个单位的力量经过效益 90%的滑 轮出来就只剩下0.9单位，0.1单位已经耗损掉了 。那下面我们直接来看拖拉组合中的变化，以1:1跟2: 1为范例：假设滑轮效益是90%那我们来看看IMA1:1眼2 :1的娈化 （张力追踪法老虑爲损）保护点灘因为?k力的酸老虑10%的|攀驚1.9華怔力螢M单位力量 经过解耗慑 si）%as 刪蘇颤 09的力量 出髀铤卞L&o.g单位力量-直劉保护点堵束齡0.9不魏以gjg葩觌9单册量0.9BAi 往下锥解是09不娈U1 ffil0.51亍单ft力量 gasegg 曲0%效益。睢力量 岀淸牡M草個力量 岀蚩雌1£91个單册量KSffiteilffin尸佃7load'管®fflS连接点张力因为承受M ISO10%gl+0.9 = l.< FSMg東馬以褪叮:U&T是1:1枭妒者虑毎根10賂折姿敬B ; 1挣即82 ； 1系唸考iSftglO%侨雯虧1,9 :1F面是IMA3 : 1跟RMA2.7 : 1的对比：Tracing Tension - 3:1 Z-RigPull = 1 Unit Of TensicnAnchor = 2 Units Of TensionMtiTMAJAnchQf = 1J1 Units Of Tension*7 加mSH3C