Koloturnik

Koloturnik se sastoji od više kolotura, obično od kombinacije nepomičnih i pomičnih kolotura, a koristi se za podizanje teških tereta. Koloturnici se dosta primjenjuju na brodovima.

Izgled Arhimedovog ili običnog koloturnika.

Primjer potencijalnog koloturnika.

Izgled diferencijalnog koloturnika (lijevo) i Arhimedovog (običnog) koloturnika (desno).

Arhimedov koloturnik

Arhimedov ili obični koloturnik se sastoji od nekoliko pomičnih i nekoliko nepomičnih kolotura koje su smještene u dva kućišta. Gornje kućište je učvršćeno, a donje je pomično. Preko kolotura prolazi uže, pa na jednom kraju djeluje sila F, dok je drugi kraj pričvršćen na gornje nepomično kućište. Donje se kućište giba zajedno s teretom. Ako je n broj svih kolotura, broj nosećih užeta je isto n. Budući da svako uže nosi dio tereta G/n, to je za dizanje tereta potrebna sila ne uzevši u obzir trenje:^[1]

${\displaystyle F_{\rm {}}={\frac {G}{n}}}$

Potencijalni koloturnik

Potencijalni koloturnik sastoji se od jedne nepomične i nekoliko (n) pomičnih kolotura. Svaka pomična kolotura ovijena je posebnim užetom. Kod potencijalnog koloturnika vrijedi:

${\displaystyle F_{\rm {}}={\frac {G}{2^{n}}}}$

Diferencijalni koloturnik

Iz praktičnih razloga broj kolotura ne smije prijeći određenu granicu jer bi se trenje znatno povećalo i užeta bi se dodirivala. To je uzeto u obzir kod diferencijalnog koloturnika. Diferencijalni koloturnik se sastoji od nepomične dvostruke koloture, nasađene na istoj osovini, i od pomične koloture preko kojih ide beskrajno uže. Mjesto kolotura mogu biti lančanici s lancem. Kod njega vrijedi:

${\displaystyle F=G\cdot {\frac {R-r}{2\cdot R}}\ }$

gdje je : R – promjer veće koloture, a r – promjer manje koloture.

Trenje kod koloturnika

Trenje se javlja u ležajevima koloturnika i pri namatanju konopa. Zbog toga je potrebna sila od 4 do 6% veća od proračunate sile F. Trenje je to veće što ima više kolotura. Zbog toga se obično ne rade koloturnici s više od tri pomične koloture. Kod diferencijalnog koloturnika s lancem trenje je naročito veliko što ustvari ima izvjesnu prednost. Zbog velikog trenja diferencijalni koloturnik može biti samokočan (teret se ne spušta kada se lanac ne nateže).

Izvori

1. Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.