Het is een wiel. Het heeft een groef. In deze groef loopt het touw.
Het is de essentie van de katrol.
Wij beschouwen het als een krachtig hulpmiddel voor zeilers en sporters, maar de natuurkunde lijkt eenvoudig. Een katrol is een wiel met aan de rand een flexibel touw, koord, kabel, ketting of riem. Dit eenvoudige apparaat heeft de wereld duizenden jaren lang veranderd voordat we het belang ervan beseffen; het lijkt misschien onbeduidend.
Meer dan alleen een wiel
Technisch gezien wordt het wiel zelf een katrol genoemd als het een specifiek gegroefd uiteinde heeft dat is ontworpen om te voorkomen dat het touw wegglijdt. Het hele samenstel wordt echter meestal een katrol genoemd.
Het wordt zelden alleen gebruikt bij serieus werk. Je kunt ze afzonderlijk of in combinatie vinden om energie en beweging over te brengen. Denk eens aan de liften in uw gebouw. Of de vlaggenmast van de plaatselijke school. Beiden vertrouwen op katrollen om de richting van de kracht te veranderen.
In industriële omgevingen wordt de poelie-as aan de as bevestigd. Via eindloze riemen wordt het vermogen tussen deze assen overgedragen. lussen zonder uiteinden, hij loopt gewoon continu over de katrol. Dit is de essentie van een riemaandrijfsysteem. Het brengt de rotatie van het ene punt naar het andere over zonder tegen elkaar te wrijven.
Het blok en de tackle
Wanneer je iets zwaars moet tillen, gebruik je niet zomaar een katrol. Je bouwt een systeem.
Om een mechanisch voordeel te behalen, kunnen één of meer onafhankelijk roterende katrollen worden gecombineerd. Zo tilt u de motor van een auto met uw blote handen op. De as waar de katrol omheen draait, kan aan het frame of aan het bewegende blok worden bevestigd.
Wanneer je katrollen, katrollen, touwen of andere flexibele materialen combineert, krijg je een zogenaamd katrolblok. Dit is een klassieke technische oplossing om de sterkte te vergroten. Wanneer het naar beneden wordt getrokken, neemt het gewicht toe. Hoe verder je trekt, hoe minder afstand het gewicht aflegt, maar hoe meer kracht het gebruikt.
Oude wijsheid
Dit is geen nieuwe technologie. Het is heel oud.
Archimedes, een Griekse wiskundige uit de 3e eeuw voor Christus, gebruikte een samengestelde katrol om een schip aan land te trekken. We hebben het over grote schepen. Hij deed dit met behulp van een touw- en wielsysteem.
De katrol wordt beschouwd als een van de vijf eenvoudige machines, samen met hefbomen, wiggen, wiel en as en schroef. Dit zijn de basisprincipes van mechanica. Zonder deze is het niet mogelijk om complexe motoren te bouwen.
Waarom is dit vandaag de dag belangrijk? Want elke keer dat je een verzwaard raam opent, een kabelbaan gebruikt of een kraan een stalen frame ziet optillen, zie je de Archimedische natuurkunde in actie. De principes zijn niet veranderd. De materialen hebben. De schaal heeft. De sleufwielen blijven echter ongewijzigd.
Het werkt omdat het de kracht herverdeelt. Het creëert geen energie. Het maakt het onmogelijke gewoon beheersbaar.
De volgende keer dat je een touw aan een haak ziet hangen, kijk dan eens beter. Mogelijk zit er een schijf in. En achter die schijf schuilen eeuwen van menselijk vernuft.
