ब्लॉक और टैकल

एक ब्लॉक और टैकल  रस्सी या तार की रस्सी के साथ दो या दो से अधिक चरखी की प्रणाली है, जो सामान्यतः भारी भार उठाने के लिए उपयोग की जाती है।

पुलियों को ब्लॉक (नौकायन) बनाने के लिए एकत्रित किया जाता है और फिर ब्लॉक जोड़े जाते हैं। चूंकि स्थिर हो और भार के साथ चलता रहे। रस्सी पर लगाए गए बल को बढ़ाने वाले यांत्रिक लाभ प्रदान करने के लिए रस्सी को घिरनियों के माध्यम से लगाया जाता है। अलेक्जेंड्रिया के हीरो ने प्रथम शताब्दी में चरखी की सभाओं से निर्मित सारसों का वर्णन किया। हीरो की मैकेनिका (भारी वजन उठाने पर किताब) के सचित्र संस्करण प्रारम्भिक ब्लॉक और टैकल के प्रकार को दिखाते हैं।

अवलोकन
एक ब्लॉक ही फ्रेम पर घुड़सवार चरखी या शीशों का समूह है। पुलियों के माध्यम से लगाई गई रस्सी के साथ ब्लॉकों की सभा को टैकल कहा जाता है। रस्सियों या केबलों को ब्लॉकों के माध्यम से लगाने की प्रक्रिया को रीविंग कहा जाता है और थ्रेडेड ब्लॉक और टैकल को "रोव" कहा जाता है। ब्लॉक और टैकल सिस्टम भारी भार उठाने के लिए रस्सी में तनाव बल को बढ़ाता है। वे नावों और नौकायन जहाजों पर सामान्य होते हैं। जहां कार्य प्रायः मैन्युअल रूप से किए जाते हैं और साथ ही साथ क्रेन (मशीन) और ड्रिलिंग रिग्स पर कार्यों को भारी उपकरण द्वारा किया जाता है।

यहाँ दिखाए गए आरेख में टैकल के रस्सी अनुभागों की संख्या इस प्रकार है:
 * गन टैकल: 2
 * लफ टैकल : 3
 * डबल टैकल: 4
 * जीन टैकल: 5
 * तीन गुना खरीद: 6

ध्यान दें कि गन टैकल, डबल टैकल और थ्रीफोल्ड खरीद सभी में दोनों ब्लॉकों (क्रमशः एक, दो और तीन) में समान संख्या में पुली हैं, जबकि लफ टैकल और जीन टैकल में अलग-अलग संख्या में पुली के साथ सुमेलित ब्लॉक नहीं हैं।

यांत्रिक लाभ
एक भार उठाने या स्थानांतरित करने के लिए या से अधिक पुली के चारों ओर तनाव बल संचारित करने के लिए निरंतर रस्सी के उपयोग से ब्लॉक और टैकल की विशेषता होती है। इसका यांत्रिक लाभ रस्सी के उन भागों की संख्या है। जो भार पर कार्य करते हैं। टैकल का यांत्रिक लाभ यह निर्धारित करता है कि भार को ढोना या उठाना कितना सरल है।

यदि घर्षण से हानि की उपेक्षा की जाती है, तो ब्लॉक और टैकल का यांत्रिक लाभ पंक्ति में उन भागों की संख्या के बराबर होता है। जो या तो चलती ब्लॉकों से जुड़ते हैं या उनके माध्यम से चलते हैं, या दूसरे शब्दों में सहायक रस्सी अनुभागों की संख्या भी कहा जाता है।

एक आदर्श ब्लॉक और n रोप सेक्शन द्वारा समर्थित घूमते हुए ब्लॉक से निकलने का यांत्रिक लाभ (MA) है, $$MA = \frac{F_B}{F_A} = n,\!$$ जहां FA ढोना (या इनपुट) बल है और FB भार है।

मूविंग ब्लॉक बनाने वाली पुलियों के सेट और रस्सी के उन भागों पर विचार करें, जो इस ब्लॉक को सपोर्ट करते हैं। यदि भार का समर्थन करने वाली रस्सी के इन भागों में से n हैं। तो FB गतिमान ब्लॉक पर बल संतुलन दर्शाता है कि रस्सी के प्रत्येक भाग में तनाव FB/n होना चाहिए। इसका अर्थ है कि रस्सी पर इनपुट बल FA= FB/n है। इस प्रकार ब्लॉक और टैकल कारक n द्वारा इनपुट बल को कम कर देता है।



आदर्श यांत्रिक लाभ सीधे वेग अनुपात से संबंधित होता है। टैकल का वेग अनुपात हॉलिंग लाइन के वेग और हॉल्ड लोड के वेग के बीच का अनुपात है। 4 के यांत्रिक लाभ वाली रेखा का वेग अनुपात 4:1 है। दूसरे शब्दों में 1 मीटर प्रति सेकंड की दर से भार उठाने के लिए रस्सी के खींचने वाले भाग को 4 मीटर प्रति सेकंड की दर से खींचा जाना चाहिए। इसलिए दोहरे टैकल का यांत्रिक लाभ 4 है।

(डी) लाभ के लिए घूमना
फिक्स्ड और मूविंग ब्लॉक्स को इंटरचेंज करके किसी भी टैकल के यांत्रिक लाभ को बढ़ाया जा सकता है। इस कारण रस्सी को घूमते हुए ब्लॉक से जोड़ा जाता है और रस्सी को उठाए गए भार की दिशा में खींचा जाता है। इस स्थिति में कहा जाता है कि ब्लॉक और टैकल को लाभ होता है।
 * लाभ के लिए घूमें - जहां रस्सी पर खिंचाव उसी दिशा में हो, जिस दिशा में भार को ले जाना है। ढोने वाले भाग को घूमते हुए ब्लॉक से खींचा जाता है।
 * नुकसान की ओर दौड़ें - जहाँ रस्सी पर खिंचाव उस दिशा के विपरीत हो, जिसमें भार को ले जाना है। ढोने वाले भाग को निश्चित ब्लॉक से खींचा जाता है।

आरेख 3 भार W का समर्थन करने वाले तीन रस्सी भागों को दिखाता है, जिसका अर्थ है कि रस्सी में तनाव W/3 है। इस प्रकार यांत्रिक लाभ तीन-से-एक है।

एक बंदूक के निश्चित ब्लॉक में चरखी जोड़ने से खींचने वाले बल की दिशा बदल जाती है, चूंकि यांत्रिक लाभ समान रहता है चित्र 3 A। यह लफ टैकल का उदाहरण है।

किसका उपयोग करना है इसका निर्णय किसी विशेष स्थिति के साथ काम करने के कुल श्रमदक्षता (एर्गोनॉर्मिक) के लिए व्यावहारिक विचारों पर निर्भर करता है। लाभ उठाने के लिए उपकरण और संसाधनों का सबसे कुशल उपयोग है। उदाहरण के लिए यदि भार को पृथ्वी के समानांतर ढोना है, तो लाभ के लिए रीविंग कर्षण बल बल को भार की गति की दिशा में सक्षम बनाता है। जिससे बाधाओं को अधिक सरलता से प्रबंधित किया जा सकता है।

हानि के लिए रीविंग कर्षण लाइन की दिशा को संभावित रूप से अधिक एर्गोनोमिक दिशा में बदलने के लिए अतिरिक्त पुली जोड़ता है। जो वेग अनुपात में सुधार किए बिना घर्षण हानि को बढ़ाता है। जिन स्थितियों में हानि उठाना अधिक वांछनीय हो सकता है, उनमें निश्चित बिंदु ओवरहेड से उठाना भी सम्मिलित है। इसके अतिरिक्त चरखी ऊपर के स्थान पर नीचे की ओर खींचने की अनुमति देती है चूंकि भारोत्तोलक का वजन भार के वजन को ऑफसेट कर सके या तरफ खींचने की अनुमति देता है। जिससे भारोत्तोलकों प्रयास गठबंधन करने के लिए अनेकों को सक्षम किया जा सके।

घर्षण
एक दिए गए वजन को ब्लॉक और गिरने का उपयोग करके उठाने के लिए आवश्यक प्रयास को खोजने के लिए उपयोग किया जाने वाला सूत्र:

$$ F_a =\frac{L}{N} \frac{1}{\textit{eff}}$$ कहां $$F_a$$ वह बल है, जो रेखा के ढोने वाले भाग (इनपुट बल) पर लगाया जाता है, $$L$$ का भार है (आउटपुट बल), $$N$$ सिस्टम का आदर्श यांत्रिक लाभ है (जो गतिमान ब्लॉक से फैली रेखा के खंडों की संख्या के समान है) और $$\textit{eff}$$ प्रणाली की यांत्रिक दक्षता है (आदर्श घर्षण रहित प्रणाली के लिए के बराबर घर्षण और अन्य कारणों से ऊर्जा हानि के साथ वास्तविक प्रणालियों के लिए से कम अंश)। यदि $$S$$ खरीद में ढेरों की संख्या है और सामान्य है, $$x$$ घर्षण के कारण प्रत्येक ढेर पर दक्षता का प्रतिशत हानि है या भार को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक बल में कमी को अपर्याप्त माना जा रहा है क्योंकि अनुचित घर्षण को भी दूर करना होगा।

मिड-लाइन अटैचमेंट
किसी उपस्थित पंक्ति पर ब्लॉक स्थापित करते समय जोड़े जाने वाले ब्लॉक के माध्यम से रस्सी को थ्रेड करना प्रायः असुविधाजनक होता है।


 * खुले ब्लॉक में निश्चित गाल के बीच पर्याप्त रिक्त स्थान होता है, जिससे रस्सी पर पुली को खिसकाया जा सके। घूमते हुए भागों की कमी के कारण महत्वपूर्ण बल को बनाए रखते हुए ये बेहद छोटे और हल्के हो सकते हैं।


 * एक स्विंग चीक ब्लॉक विशेष प्रकार का ब्लॉक है। जिसे ब्लॉक के माध्यम से रस्सी को थ्रेड करने या रस्सी के अंत से लोड को हटाने की आवश्यकता के बिना बाइट के साथ जुड़ने के लिए खोला जा सकता है। स्नैच ब्लॉक कुछ व्यवस्थाओं में लोड लिफ्टिंग पुली भी है, जिसे रिकवरी ऑपरेशन में उपयोग के समय उपयोग किया जाता है।

स्विंग-गाल ब्लॉक को सामान्यतः दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

उपयोग के उदाहरण (एक वृक्षारोपण सेटिंग में) में सम्मिलित हैं: टेल माइंडिंग / ट्रेंडिंग और कट के ऊपर पेड़ में रिगिंग पॉइंट सेट करने के लिए सकारात्मक की स्थिति होती है। उपयोग के उदाहरण (फिर से पेड़ की देखभाल के संबंध में) में वर्तमान कट के नीचे ब्लॉक सेट करना सम्मिलित हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप 'नकारात्मकता' की स्थिति होती है, जिसमें शॉक लोड महत्वपूर्ण हो सकते हैं - निश्चित रूप से ऊर्ध्वाधर तने के बड़े भाग को हटाते हैं।
 * स्विंग गाल पुली: सामान्यतः चरखी पहिया के साथ हल्के भार या बलों के पुनर्निर्देशन के लिए उपयोग किया जाता है (चूंकि अनेक शेव/गाल असामान्य नहीं होते हैं) और कारबिनर या स्लिंग के लिए अटैचमेंट पॉइंट होते हैं। गालों को लोड या हेराफेरी बिंदु पर सुरक्षित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण से अलग स्थिति में स्थिर या लॉक नहीं किया जाता है।
 * स्नैच या इम्पैक्ट ब्लॉक्स: भारी भार और अधिक गतिशील इधर-उधर करने के लिए उपयोग किया जाता है, इन ब्लॉकों के गालों को पिन के साथ लगाया जाता है। जो विपरीत गाल में लॉक हो जाता है। यह पिन दूसरी चरखी के लिए एक्सल का भाग बन सकता है, जो ठोस उपकरण जैसे हथकड़ी के स्थान पर नरम स्लिंग के साथ लोड बिंदु पर सुरक्षित होता है। यह उन स्थितियों पर बलों के अधिक समान वितरण की अनुमति देता है। जिस स्थान पर बलों को लगाया जाएगा, जैसा कि कारबिनर या हथकड़ी के विपरीत होता है, जहां बलों को कोनों और किनारों पर अधिक मजबूती से लगाया जाता है, जिससे विरूपण या क्षति का खतरा बढ़ जाता है।

साहित्य

 * एम. ओपोल्ज़र, टी. वाह्ल्स: आई लाइक टू मूव इट। हैम्बर्ग 2019, ISBN 978-3-9820618-0-1.
 * बचाव तकनीशियन: बचाव प्रदाताओं के लिए परिचालन तत्परता। सेंट लुइस, मिसौरी 1998, ISBN 0-8151-8390-9.

बाहरी कड़ियाँ

 * Pulley System (Model and demonstration) HTML5 app by Walter Fendt
 * Sailing tackle animations, nomenclature, and table of mechanical advantages at Smack Dock Soundings 16