Sisältö
Hihnapyörät ovat yksi kuudesta yksinkertaisesta koneesta. Muita yksinkertaisia koneita ovat pyörä ja akseli, kalteva taso, kiila, ruuvi ja vipu. Kone on työ, jota käytetään työn helpottamiseen, ja kuusi yksinkertaista konetta olivat ihmiskunnan varhaisimpia löytöjä.
Peruspyörät
Yksinkertaimmat hihnapyörät valmistetaan pyörästä ja köydestä tai narusta. Pyörän reuna on uritettu ja köysi tai naru sopii siihen uraan. Kun vedät köyttä joko ylös tai alas, pyörä pyörii. Tämä helpottaa esineen siirtämistä, koska esimerkiksi köyden vetäminen alaspäin on helpompaa kuin raskaan esineen nostaminen ylöspäin. Yksi yksittäinen hihnapyörä ei tietenkään vaikuta kovin paljon esineen siirtämiseen esineen suhteen. Tästä syystä hihnapyörät yleensä paritetaan tai yhdistetään muodostamaan hihnapyörien järjestelmiä.
Kiinteät hihnapyörät
Kiinteässä hihnapyöräjärjestelmässä hihnapyörät ovat liikkumattomia ja yleensä kiinnitettyinä seinään, kattoon tai runkoon. Kuorma liikkuu ylös tai alas köyden kanssa, kun taas hihnapyörät pysyvät paikallaan. Kiinteällä hihnapyöräjärjestelmällä on etuja ja haittoja. Kiinteä hihnapyörä muuttaa voiman suuntaa, mutta ei määrää. Itse asiassa kiinteä hihnapyörä on ainoa, joka vaatii enemmän vaivaa kuin itse kuorma. Kuorman siirtäminen vaatii paljon enemmän työtä kuin liikkuva tai yhdistetty hihnapyöräjärjestelmä, mutta hihnapyörää ei tarvitse työntää tai vetää ylös ja alas.
Liikkuvat hihnapyörät
Liikkuvassa hihnapyöräjärjestelmässä hihnapyörä kiinnitetään pikemminkin kuormaan kuin seinään tai runkoon. Tämän avulla hihnapyörä voi liikkua kuorman kanssa. Liikkuvan hihnapyörän etuna on, että kuorman siirtämiseen tarvitaan vähemmän työtä. Liikkuvalla hihnapyörällä on kuitenkin myös haittoja. Liikkuvassa hihnapyöräjärjestelmässä itse hihnapyörä on työnnettävä tai vedettävä ylös ja alas lisäämällä oma paino olemassa olevaan kuormaan.
Yhdistelmärullajärjestelmät
Yhdistelmähihnapyöräjärjestelmä käyttää kiinteiden ja liikkuvien hihnapyörien yhdistelmää. Yhdistelmähihnapyöräjärjestelmät ovat yleisimmin käytettyjä kolmesta järjestelmästä, ja syystä. Yhdistelmäpyöräjärjestelmään kiinnitetyn kuorman siirtämiseen tarvittava työ on vähemmän kuin puolet alkuperäisestä kuormasta. Yhdistelmähihnapyöräjärjestelmän haittapuolena on, että kun jokainen hihnapyörä lisätään, tarvittavan köyden pituus ja etäisyys, jonka köyden on kuljettava, kasvaa.