滑輪計算器

滑輪可以改變繩索施力方向、放大力，或同時做到兩者。定滑輪固定在支撐物上，主要用來改變拉力方向。動滑輪隨負載移動，讓多段繩索分擔負載力。本計算器針對常見滑輪組配置估算理想機械利益，再依整體效率修正，並計算平衡或緩慢提升指定負載所需的施力。 機械利益是負載力與輸入施力之比。在使用一條連續繩索、每個動滑輪周圍有兩段承重繩的理想系統中，每個動滑輪提供兩段支撐繩段。因此，理想機械利益為動滑輪數量的兩倍。一個動滑輪可提供 2:1 的機械利益，三個則提供 6:1。此模型中，定滑輪不會增加理想倍率，但對繩索路徑與實際滑輪組配置仍不可或缺。 力的放大是以距離交換的。理想機械利益為 4:1 時，操作者需拉動四公尺繩索，才能將負載提升約一公尺。理想模型遵守功守恆：施力越小，所需拉繩距離就越長。滑輪系統不會創造能量，增加滑輪可能使提升變慢，並增加繩索行程及系統重量。 真實滑輪系統會因軸承摩擦、繩索彎曲、繩輪未對正、繩索剛性及活動零件接觸而損失能量。效率以百分比表示這些綜合損耗。實際機械利益等於理想機械利益乘上小數形式的效率。所需施力則為負載力除以實際機械利益。例如，標稱 2:1 的系統在百分之九十效率下，實際機械利益為 1.8:1，需要大於負載力一半的施力。 輸入負載是以牛頓表示的力，不是以公斤表示的質量。將地球上的靜止質量換算成力時，可將公斤數乘以約 9.81 m/s²。啟動、加速、衝擊負載、繩索及滑輪組重量、各繩段張力不均與吊掛幾何配置，都可能使實際受力超過這項簡化估算。定滑輪數量用來描述配置，但在此模型中不影響力的放大倍率。 結果僅供物理教學與初步比較，不適用於起重系統認證。繩索、繩輪、錨點、連接件與結構的選用，應依額定工作負載上限、所需設計係數、適用標準及合格吊掛專業人員指導進行。絕不可站在懸吊負載下方，使用前應檢查所有起重設備。