معلومات عن مخترع الدلو البكرة، تعرف البكرة باعتبارها آلة ميكانيكية بسيطة تحتوي على عجلة فارغة في المنتصف وحبل ملفوف حول حوافها، وتستخدم البكرة بشكل فردي أو كجزء من آلية لنقل الحركة والطاقة.
لكي تكون ميكانيكية متخصصة وتمتلك خصائص وصفات تساعدها على رفع الأثقال وتغيير اتجاه قوة الشد، تعمل على تقليل القوة اللازمة لرفع الحمولة.
يشير هذا إلى مجموعة الحبال والبكرات والكتل، أو أي مادة أخرى متعلقة بالبكرة والتي قد تحتاج إلى معالجة. في هذه المقالة، سنتعرف على البكرات واستخداماتها في أي شيء وعلى من اخترعها.
البكرات
- قد يكون لديهم اعتقاد راسخ في ذهن الآخرين أن بلاد ما بين الرافدين كانت موجودة في عام 1500 قبل الميلاد.
- كانوا يستخدمون البكرات لرفع المياه.
- وكان أول من استخدم الكتلة هو العالم أرخميدس، وذلك في القرن الثالث قبل الميلاد.
- تم استخدام البكرة لسحب السفينة التي تحمل الركاب عبر البحر إلى البر.
- تعتبر البكرة واحدة من الأدوات الخمسة البسيطة إلى جانب الرافعة المستخدمة لرفع الأشياء.
- وأيضًا الإسفين، والمسمار، والمحور، والعجلة.
شاهد أيضًا: معلومات عن مخترع الكاميرا
فيما تستخدم البكرات
البكرة تستخدم في العديد من الأغراض والتطبيقات، ولكن أهم استخداماتها هي في الرافعات، خاصة الرافعات الموجودة على السفن والقوارب، وتستخدم لنقل وتحريك الحمولة.
وتستخدم البكرات في الفنادق والمستشفيات، وفي الآونة الأخيرة تم استخدامها في السيارات والطائرات والمركبات الفضائية، وفي وقتنا الحالي يتم استخدام البكرات بشكل شائع، خاصة في المعدات المتحركة، كما يلي:
بكرات البناء:
- تعتبر هذه البكرات البسيطة والسهلة من الآلات والمحركات الأكثر انتشارا في الوقت الحالي.
- تحتوي أيضا على ممرات للعجلات يمكن أن ترتفع إلى مسافة عالية.
- تسمح هذه البكرات بنقل المعدات ليتم استخدامها من قبل عمال البناء.
المصاعد:
- تتم صناعة هذه المصاعد باستخدام نظام معين يحتوي على بكرات قوية بشكل كبير.
- تقوم هذه البكرات أيضا بدعم أحمال مضادة لنظام الرفع ونظام السلامة في هذه المصاعد.
- في جميع المباني الجديدة يتم تنفيذ تصميمات تضمن رؤية الآلية الداخلية للمصاعد المستخدمة.
آلات التمرين
- كما يتم استخدام البكرات في معظم آلات رفع الأثقال.
- الهدف من استخدام هذه البكرات هو التحكم في الزاوية التي يتم رفع الأوزان بها.
- ويتم ذلك مع الحفاظ على نفس الأوزان التي تستخدم في المكان.
- وبذلك، يتم جعل الأوزان المستخدمة أكثر أمانا وفعالية لأولئك الذين يترددون في الذهاب إلى النوادي الرياضية.
الآبار
- أيضا، تستخدم الآبار بكرات، حيث تكون الآبار مجهزة بنظام بكرات بسيط.
- لتقديم المساعدة في سحب ورفع المياه من البئر، قد تكون البكرات المتواجدة في الآبار مشابهة للعجلة.
- ويتم تثبيت سلسلة ملولبة أو حبل على هذا العجلة، ويكون هناك دلو مربوط بأحد طرفي الحبل.
- أو يكون متصلا بكلاهما، وتسهم هذه البكرة في عملية السحب مع الجرافات.
أنظمة المسرح
- البكرات أيضا تستخدم في المسارح وأنظمتها، وتكون هذه البكرات في الجزء العلوي من المسرح ولا يستطيع أي شخص من الجمهور رؤيتها في المسارح.
- كما تعمل في الستائر وأنظمة الطيران بالقيام باستخدام هذه البكرات وتكون متعددة.
فوائد البكرات ومساوئها
فوائد البكرات واستخداماتها وتشمل هذه الفوائد ما يلي:
- البكرات هي أحد أدوات رفع الأجسام الثقيلة الأسهل والأبسط.
- البكرات يمكنها أن تستخدم القوة في أي اتجاه، وتساهم في تغيير قوة الحركة والاتجاه نحو حبل السحب، وهذا يساعد على رفع الأحمال الثقيلة بشكل كبير.
- يمكن للبكارات أيضا أن تعمل على تحريك كل شيء بواسطة الإنسان.
- البكرات لا تخزن الطاقة أثناء العمل.
- تساهم الكرات أيضا في توفير دعم كبير لأي تطبيق يمكن استخدامه.
- من الممكن تصميم بكرة متحركة تعمل بالتعاون مع بعضها البعض جنبا إلى جنب باستخدام القوة الناتجة.
وتوجد أيضا بعض العيوب الموجودة في البكرات، ومنها ما يلي:
- من عيوب البكرات أنها قد تفقد طاقتها.
- ومن عيوب البكرة أيضا أنها لا تعمل عندما يحدث احتكاك ويمكن أن تنزلق.
- من عيوب البكرة أيضا، عندما تقوم البكرة برفع الأشياء، فإنها قد تزيد المسافة الفعلية التي يتم نقلها بواسطة البكرة.
- تزيد المسافة التي يرتفعها وهذا يؤدي إلى زيادة الوقت المستغرق.
- عند تشغيلها واستخدامها بشكل مستمر، قد يحدث ضعف وتشقق في البكرات في مكان الحبل، ثم ينقطع الحبل في النهاية.
شاهد أيضًا: معلومات عن مخترع البيانو
نظريات تشغيل البكرات
قد يكون هناك العديد من النظريات التي تعتمد على تشغيل البكرات، وهي كما يلي:
- يمكن أن تكون هناك خطوط حركة متوازية، مما يعني أن التوترات الموجودة في كل خط تكون متساوية بشكل جيد.
- يمكن أن يكون مجموع القوى المؤثرة متجهة نحو الصفر، وهذا يعني استخدام المعادلة الثانية للحفاظ على الطاقة في البكرة.
- يقول أن ناتج الوزن المرفوع والمسافة التي يتحرك بها يكون مساويا لتوتر الخط الرفع ضربا بالمسافة التي ينقلها الخط الرفع.
- وهذا يحدث مع ملاحظة أن حجم النجاح للعجلة المثالية هو نفسه في جميع الحالات.
- قد تكون هناك بكرة واحدة متحركة تقوم برفع الوزن بالكامل، وهذا يكون بنصف القوة المطلوبة لرفع الوزن.
- ثم نقوم بتقسيم القوة الكلية المطلوبة بين سقف العمل وقوة الرفع.
- توجيه قوة الرفع في اتجاه حركة الحمل، وعلى الرغم من أنه يتطلب قوة كبيرة لرفع وزن ثقيل.
- بشكل كامل يكون هو نصف الوزن الحقيقي، فربما يظل الحجم الإجمالي دون تغيير.
- يتم إضافة بكرة بشكل دائم، وذلك لتحقيق ثلاث حالات لزيادة القوة.
- القيام باستخدام أنظمة البكرات الكتلية والمعالجة.
مطور علم البكرات العالم أرخميدس
- أرخميدس هو عالم يوناني عبقري، ويعتبر واحدا من أعظم علماء الهندسة الميكانيكية والرياضيات.
- المخترعون في العصر القديم عاشوا من العام ٢٧٧ قبل الميلاد حتى العام ٢١٢ قبل الميلاد.
- ولد في مدينة سيراكيوز اليونانية ودرس العلوم في الإسكندرية.
- واستخدم أرخميدس المعرفة التي اكتسبها في الرياضيات في الأسلحة والحروب.
- وكانت من بين هذه الحروب التي نشأت بين روما وسيراكيوز.
واستخدام البكرات لرفع السفن مع طاقمها من البخار إلى البر، هو قصة مشهورة في هذا الزمن، وقد تم تصنيف أعمال أرخميدس في الرياضيات والاستاتيكا والميكانيكا إلى ثلاث مجموعات وهي:
- يتطلب أداء تحليل مشكلات الإحصاء والهيدروستاتيكا بشكل هندسي.
- نظريات تتعلق بالمواد الصلبة المحاطة بالأسطح والمنحنيات.
- يقوم بأعمال متعددة ومتنوعة التي تكون خاصة وتؤكد نظريات العد.
شاهد أيضًا: من هو مخترع المنطاد وفي أي عام
في الختام، نتمنى أن نكون قد قدمنا لكم تعريفا للبكرات ومخترعها واستخداماتها، ومن هو مخترع البكرات وتخصصها.
