Kladka

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Kladka môže byť tiež hovorový výraz pre visací zámok

Použitie kladky na lodi
Pevná kladka

Kladka je jednoduchý mechanizmus alebo stroj zložený z kolesa, ktoré má po obvode drážku, v ktorej sa pohybuje lano, príp. kábel. Rozlišujeme pevné a voľné kladky.

Pevná kladka[upraviť | upraviť zdroj]

Pevná kladka je kladka, ktorá je upevnená v osi otáčania. Lano prechádza cez kladku, na jednej strane je pripevnené bremeno a na druhej strane pôsobí sila (človek, stroj...).

Pevná kladka nezmenšuje silu potrebnú na zdvih bremena tak ako voľná kladka (rovnováha síl). Mení ale aspoň smer pôsobenia sily, napr. zdvíhanie bremena sa deje ťahaním lana smerom dole a nie hore.

Voľná kladka[upraviť | upraviť zdroj]

Voľná kladka

Voľná kladka je druh kladky, kde je jeden koniec lana pevne upevnený (votknutý) a na lane sa pohybuje koleso, na ktorého osi je zavesené bremeno, na druhý koniec lana pôsobí sila (človek, stroj ...).

Voľná kladka zmenší silu potrebnú na vytiahnutie bremena asi na polovicu. Aby bola voľná kladka pri zdvíhaní bremena v rovnováhe, musí na lano pôsobiť sila polovičnej veľkosti, ako je tiaž bremena a kladky.

Nevýhodou voľnej kladky pri zdvíhaní bremena je, že je nutné zdvíhať aj samotnú kladku a pôsobiť smerom hore rovnako ako bez kladky. Toto sa dá odstrániť spojením voľnej a pevnej kladky do kladkostroja.

Použitie kladiek[upraviť | upraviť zdroj]

Jednoduchý kladkostroj - redukuje silu na 1/2
Zložitý kladkostroj - redukuje silu na 1/4

Najčastejším použitím kladiek v praxi je v kladkostroj. Vzniká spojením pevnej a voľnej kladky. Slúži na výrazné zmenšenie sily "F" potrebnej na zdvihnutie bremena (ale predĺži dráhu "s" vyťahovania bremena - v zmysle zachovania veľkosti vykonanej práce: W = Fs).

Pri ideálnych podmienkach nepočítame s:

Vo všeobecnosti platí:

F \approx \frac{G}{n}

kde:

  • F je sila potrebná na vytiahnutie bremena v N
  •  n je počet lán
  •  G je tiaž bremena (pre presnejší výpočet + tiaž kladiek a lana) v N
 G = m g\,

kde:

g \approx 9,81 \ \mathrm{m s}^{-2}\,


Možnosti použitia kladkostroja[upraviť | upraviť zdroj]

Obr. 1
Obr. 1 znázorňuje rovnováhu síl na kladke. Sila F \, (pôsobiaca v osi kladky) sa rovná súčtu opačne pôsobiacich síl na oboch koncoch lana.
Obr. 2
Obr. 2 je vlastne jednoduchý kladkostroj. Samostatná voľná kladka sa posúva aj s bremenom po lane. Sila je polovičná, pričom na vytiahnutie bremena je nutné pôsobiť smerom hore.
Obr. 3
Obr. 3 princíp je rovnaký ako na obr. 2, mení sa iba smer pôsobenia zdvíhacej sily na smer dole.
Obr. 4
Obr. 4 je jednoduchý zložený kladkostroj. Voľná a pevná kladka zdvíhajú bremeno, pričom zdvíhacia sila sa zmenší na tretinu. Zdvíhacia sila pôsobí smerom hore.
Obr. 5
Obr. 5 je rovnaký systém ako obr. 4, aj s dôsledkami na veľkosť zdvíhacej sily, iba smer pôsobenia je opačný. Sila potrebná na zdvihnutie bremena v tomto prípade pôsobí smerom dole.
Obr. 6
Obr. 6 je zložitý zložený kladkostroj. Sila potrebná na zdvihnutie bremena pôsobí smerom dole a je 1/4 tiaže bremena.