Блок (механіка)

Схема чотирьох систем із блоків

Блок на кораблі

Схеми блоків

Блок — один з простих механічних пристроїв, що дозволяє регулювати силу. Являє собою колесо з жолобом, що обертається навколо своєї осі. Жолоб призначений для каната, ланцюга, приводного паса тощо. Якщо вісь блока розташовується в обоймах, прикріплених на балці або стіні (тобто вісь блока закріплена), такий блок називається нерухомим і міняє напрям дії сили. Якщо ж до цих обойм прикріплюється вантаж, і блок разом з ними може рухатися, то такий блок називається рухомим і міняє величину сили.

Нерухомий блок. Умови рівноваги блока: $~F=fmg$, де $~F$ — зовнішня сила, $m$ — маса вантажу, $~g$ — прискорення вільного падіння, $f$ — коефіцієнт тертя в блоці (для ланцюгів приблизно 1.05, а для мотузок — 1.1). При відсутності тертя для підйому потрібна сила, рівна вазі вантажу:$~F=mg$.

Для рухомого блока $F={\frac {1}{2}}mg$, при $f$ = 1. При цьому вантаж пройде відстань, удвічі меншу від пройденої точкою прикладання сили $~F$. Відповідно, виграш у силі рухомого блока дорівнює 2.

Фактично, будь-який блок є важелем, у випадку нерухомого блоку — рівноплечним, у разі рухомого — зі співвідношенням плечей 1 до 2. Як і для будь-якого іншого важеля, для блоку справедливе правило: виграш у силі дорівнює програшу у відстані. Іншими словами, робота, що здійснюється під час переміщення вантажу на яку-небудь відстань без використання блока, дорівнює роботі, затраченій під час переміщення вантажу на ту ж саму відстань із застосуванням блока за умови відсутності тертя. У реальному блоці завжди присутні деякі втрати.

У техніці використовується система, що складається з комбінації декількох рухомих і нерухомих блоків. Така система називається поліспаст. Найпростіший полістпаст зображено на верхньому малюнку під номером 2. Він дає виграш у силі в 2 рази.

На відміну від шківа, блок обертається на осі вільно і забезпечує винятково зміну напрямку руху ременя або каната, не передаючи зусилля з осі на ремінь або з ременя на вісь.

Див. також

• Блок (морська справа)
• Простий механізм
• Гакоблок
• Талевий блок
• Кронблок
• Поліспаст

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Попов С. В., Бучинський М. Я., Гнітько С. М., Чернявський А. М. Теорія механізмів технологічних машин: підручник для студентів механічних спеціальностей закладів вищої освіти. Харків: НТМТ, 2019. 268 с.