حول مخترع البكرة الدلو البكرة هي آلة ميكانيكية بسيطة الحركة تحتوي على عجلة مجوفة وسلك أو حبل يدور بسهولة ومرونة حول حواف البكرة. تستخدم البكرة وحدها أو مجتمعة لنقل الحركة والطاقة.
من أجل الحصول على الخصائص والصفات الميكانيكية المتخصصة لرفع الأثقال، وللمساعدة في تغيير اتجاه تطبيق قوة الشد، فإنها تعمل أيضًا على تقليل القوة المطلوبة لرفع الحمل.
يشير إلى مجموعة من الحبال أو البكرات أو الكتل أو أي مادة أخرى متصلة بالبكرة باعتبارها الكتلة التي قد تحتاج إلى التعامل معها، وفي هذه المقالة سوف نتعرف على البكرات المستخدمة ومن اخترعها.
البكرات
- هناك رأي يمكن تقويته في أذهان الآخرين، أن بلاد ما بين النهرين في ألف وخمسمائة سنة قبل الميلاد.
- استخدموا البكرات لرفع الماء.
- كان أرخميدس أول من استخدم الكتل، وكان هذا في القرن الثالث قبل الميلاد.
- حيث تم استخدام بكرة لسحب سفينة تحمل ركابًا عبر البحر للهبوط.
- البكرة هي واحدة من خمس آلات بسيطة بالإضافة إلى الرافعة التي تستخدمها لرفع الأشياء.
- وكذلك العصفين والمسمر والماهور والعجلة.
راجع أيضًا: معلومات عن مخترع الكاميرا
ما هي البكرات المستخدمة؟
البكرة من الأشياء التي لها العديد والعديد من التطبيقات، ولكن من أهمها استخدام البكرات في الرافعات، وخاصة الرافعات الموجودة على السفن والقوارب، وذلك لنقل البضائع وتداولها.
في الفنادق والمستشفيات ومؤخراً، تم استخدام البكرات في السيارات والطائرات والمركبات الفضائية، واليوم تستخدم البكرات على نطاق واسع هذه الأيام، خاصة في المعدات المتحركة مثل:
بكرات البناء:
- هذه البكرات منتشرة على نطاق واسع في هذا الوقت وهي من بين أبسط الآلات والمحركات وأخفها.
- كما يحتوي على مسارات للعجلات التي يمكن تسلقها لمسافة طويلة.
- تسمح هذه البكرات أيضًا بنقل المعدات التي سيستخدمها عمال البناء.
المصاعد:
- يتم تشغيل هذه المصاعد بواسطة نظام خاص من البكرات القوية للغاية.
- بالإضافة إلى ذلك، تدعم هذه البكرات الأوزان التي تقاوم نظام الرفع ونظام الأمان في هذه المصاعد.
- في جميع المباني الجديدة يتم تنفيذ المشاريع التي تتطلب مراجعة الآليات داخل المصاعد.
المحاكاة
- تستخدم البكرات أيضًا في معظم أنواع آلات رفع الأثقال.
- الغرض من استخدام هذه البكرات هو التحكم في الزاوية التي يتم بها رفع الأوزان.
- هذا مع الحفاظ على نفس الأوزان المستخدمة في الموقع.
- هذا يجعل الأوزان المستخدمة أكثر أمانًا وفعالية لرواد الجيم.
آبار
- ومن بين استخدامات البكرات أيضًا الآبار حيث نجد أن الآبار مجهزة بنظام بكرة بسيط.
- للمساعدة في سحب المياه من البئر ورفعها، يمكن أن تبدو البكرات الموجودة في الآبار كعجلات.
- يتم توصيل سلسلة أو حبل ملولب بهذه العجلة، ويتم توصيل دلو بأحد طرفي الحبل.
- أو متصلة بكليهما وهذه البكرة تسهل عملية السحب باستخدام الجرافات.
أنظمة المسرح
- تُستخدم البكرات أيضًا في المسارح وأنظمتها وهي عبارة عن براميل توضع في الجزء العلوي من المسرح ولا تكون مرئية للجمهور في المسارح.
- كما أنها تعمل في الستائر وأنظمة الطيران، مما يجعل استخدام هذه البكرات متعددة الاستخدامات.
مزايا وعيوب البكرات
مزايا واستخدامات البكرات وهذه المزايا كالتالي:
- تعتبر البكرات من أخف وأبسط الأدوات لرفع الأشياء الثقيلة.
- يمكن أن تطبق البكرات القوة في أي اتجاه وتساعد البكرات في تغيير القوة الدافعة والاتجاه نحو سلسلة السحب وهذا يساعد في رفع الأحمال الثقيلة بشكل كبير.
- يمكن للبكرات أيضًا تحريك الأشياء بمساعدة اليد البشرية.
- لا تخزن البكرات الطاقة أثناء التشغيل.
- تعتبر الكرات رائعة أيضًا في دعم أي تطبيق يمكن استخدامه.
- من الممكن عمل تصميم لبكرة متحركة تعمل مع بعضها البعض جنبًا إلى جنب بقوة نشطة.
كما توجد بعض العيوب الموجودة في البكرات، ومنها ما يلي:
- من عيوب البكرات أنها يمكن أن تفقد قوتها.
- عيب آخر للبكرة هو أنها لا تعمل مع الاحتكاك ويمكن أن تنزلق.
- عيب آخر للبكرة هو أنه عندما ترفع البكرة الأشياء، يمكن أن تزيد المسافة الفعلية التي تعمل البكرة لتحريكها.
- مطلوب زيادة مسافة التسلق، وهذا يؤدي إلى زيادة الوقت المطلوب.
- إذا تم تشغيله بشكل مستمر، فقد يحدث أن تصبح البكرات مفكوكة وتتشقق مكان الحبل، وفي النهاية ينكسر الحبل.
شاهد أيضاً: معلومات عن مخترع البيانو
نظريات تشغيل البكرات
يمكن أن تكون هناك عدة نظريات تعتمد على تشغيل البكرات، وهي كالتالي:
- يمكن أن تكون خطوط الحركة متوازية، مما يعني أن الجهد في كل خط هو نفسه.
- وأن مجموع الاتجاهات، وهو متجه لجميع القوى الموجودة، يمكن أن يكون صفرًا، وهذا يعني استخدام المعادلة الثانية لفرض حفظ الطاقة في البكرة.
- والذي ينص على أن ناتج الحمولة المرفوعة بالمسافة التي يتحركها يساوي مجمع شد خط الرفع مضروبًا في المسافة التي يتحرك بها خط الرفع.
- وهذا مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن حجم تحقيق البكرة المثالية هو نفسه في جميع الحالات.
- يمكن أن تكون هناك بكرة متحركة واحدة لرفع الوزن بالكامل، وهذا نصف القوة المطلوبة لرفع الوزن.
- وبالتالي، نقسم إجمالي القوة المطلوبة بين سطح العمل وقوة الرفع.
- اتجاه قوة الرفع في اتجاه حركة الحمولة بالرغم من أن القوة ضرورية لرفع الحمل الثقيل.
- عند الحجم الكامل يكون نصف الوزن الفعلي، ربما ظل الحجم الإجمالي كما هو.
- استمر في إضافة البكرة حتى تحصل على ثلاثة أضعاف قوة الرفع.
- يتم استخدام أنظمة البلوك والأسطوانة التكنولوجية.
مطور علم البكرات هو أرخميدس
- يعد العالم أرخميدس عالمًا يونانيًا لامعًا، ويُعد من أعظم وأفضل العلماء في مجال الهندسة الميكانيكية والرياضيات.
- وعاش المخترعون في العصر القديم من مائتين وسبعة وثمانين سنة قبل الميلاد إلى مائتين وثاني عشر سنة قبل الميلاد.
- ولد في مدينة سيراكيوز اليونانية ودرس العلوم في الإسكندرية.
- طبق أرخميدس العلم الذي كان يدرسه في الرياضيات على الأسلحة والحرب.
- كانت إحدى هذه الحروب بين روما وسيراقوسة.
يعد استخدام البكرات لرفع السفن بطاقم من البخار إلى اليابسة إحدى القصص المعروفة في ذلك الوقت.تم تقسيم أعمال أرخميدس في الرياضيات والإحصاء والميكانيكا إلى ثلاث مجموعات:
- القيام بالعمل على تحليل المشاكل الإحصائية والهيدروستاتيكية بطريقة هندسية.
- نظريات المواد الصلبة تحدها الأسطح والمنحنيات.
- القيام بأعمال خاصة مختلفة مع التركيز على نظرية العد.
أنظر أيضا: من وفي أي سنة يكون مخترع المنطاد
في الختام، نريد ونود أن نقدم لكم تعريف البكرات، ومن اخترعها ولماذا تستخدم، ومن هو مخترع البكرات وماذا يتخصصون فيها.