Блок-ролики, тандеми й поліспасти

Блок-ролики застосовуються для зміни напрямку прикладання сили при підніманні вантажів. Також до блок-роликам ми відносимо різні блоки з фіксацією проходить через ролик каната, тандем-каретки для пересування по анкерним лініях і поліспаст блоки.

Блок-ролики являють собою колесо (ролик) з жолобом по колу, що обертається навколо своєї осі. Жолоб призначений для мотузки, троси, канати і т. п. Вісь блоку поміщається в обоймі (щоках). Якщо обойма прикріплена до балці або стіні, такий блок називається нерухомим (тобто вісь блоку закріплена); якщо ж до цієї обоймі прикріплюється вантаж і блок разом з ним може рухатися, то такий блок називається рухомим.

У реальному блоці завжди присутні деякі втрати, тому ККД (коефіцієнт корисної дії) блок-ролика завжди менше одиниці. ККД блок-роликів (відношення маси вантажу, що піднімається до прикладеного тяговому зусиллю) збільшується з:

• збільшенням діаметра шківа ролика (через зменшення напруги вигину робочого троса/мотузки або опору жорсткості каната, приведеного до обода блоку);
• зменшенням тертя обертання ролика на осі у зв'язку з застосуванням підшипників кочення або ковзання. (Але, максимальне робоче навантаження на ролик з підшипником ковзання найчастіше вище, ніж на ролик з підшипником кочення);
• жорсткістю троса: при русі каната, нерухомий блок приводиться в обертання силами тертя, виникаючими між канатами і струмком (канавкою) блоку. Внаслідок жорсткості канат при набіганні на блок не відразу входить в його струмок, а при збігання не відразу набуває прямолінійне положення.

Для визначення ККД необхідно експериментальним шляхом знайти співвідношення маси вантажу, що піднімається до тяговому зусиллю. Для одного і того ж ролика при використанні різних тросів ККД буде різний. Тому безапеляційне твердження, що якийсь блок має такий-то ККД без вказівки інших умов, не більше ніж рекламний хід (як, наприклад, що нові ліки на стільки-то відсотків ефективніше колишнього).

Шківи і щоки блок-роликів виготовляються зі сталі або з високоміцного алюмінієвого сплаву, а осі — з високолегованої термообробленої сталі.

Для продолжительного использования со стальными тросами необходимо применение роликов с размером ручья под конкретный диаметр троса.

Для уменьшения сопротивления скручивания грузового каната (троса или верёвки) необходимо поднимаемый груз крепить к грузовому канату через вертлюг.

Фактически, любой блок представляет собой рычаг, в случае неподвижного блока — равноплечий, в случае подвижного — с соотношением плеч 1 к 2. Как и для всякого другого рычага, для блока справедливо правило: «Во сколько раз выигрываем в усилии, во столько же раз проигрываем в расстоянии».

Необхідно пам'ятати, що при піднятті вантажу через одинарний блочок, на місце кріплення блок-ролика до анкерного вузла діє ПОДВІЙНА сила маси вантажу!

Система, що складається з комбінації декількох рухомих і нерухомих блоків, послідовно які огинає мотузкою, називається поліспаст (від polyspastos (грец.) — натягиваемый багатьма мотузками). Поліспаст — вантажопідйомний пристрій, призначений для виграшу в силі (силовий поліспаст) або в швидкості (швидкісний поліспаст).