KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 21.
Zastosowanie wielokrążka w linowym układzie podnoszenia dźwignicy umożliwia
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wielokrążek daje zysk mechaniczny: rozdziela obciążenie na kilka odcinków liny, więc do podniesienia ładunku potrzeba mniejszej siły. Odbywa się to kosztem większej drogi wybieranej liny i zwykle mniejszej prędkości podnoszenia (oraz strat na tarcie).

Pełne wyjaśnienie:

Wielokrążek (układ kilku krążków i liny) jest klasyczną "prostą maszyną", której zadaniem jest zmniejszenie siły potrzebnej do podnoszenia ładunku. Działa to tak, że ciężar ładunku jest "podtrzymywany" przez kilka równoległych odcinków liny. Im więcej odcinków liny bezpośrednio podtrzymuje ruchomy blok, tym mniejsza siła w linie jest potrzebna do równoważenia ciężaru (pomijając straty).

Kluczowa zasada jest praktyczna: co zyskujesz na sile, tracisz na drodze (i prędkości). Aby podnieść ładunek o określoną wysokość, trzeba wybrać odpowiednio dłuższy odcinek liny. W konsekwencji, przy tym samym napędzie, prędkość podnoszenia ładunku zwykle maleje. Dodatkowo w rzeczywistych układach pojawiają się straty na tarcie w krążkach, więc wymagana siła nie spada idealnie proporcjonalnie do "liczby cięgien".

Dlatego odpowiedź "stosowanie mniejszych sił podnoszenia" jest poprawna: to podstawowa korzyść z zastosowania wielokrążka w linowym układzie podnoszenia dźwignicy.

Pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe, bo opisują efekty, których wielokrążek typowo nie zapewnia:

  • "zwiększenie prędkości podnoszenia" – w praktyce jest odwrotnie: większe przełożenie oznacza więcej liny do wybierania, więc ładunek podnosi się wolniej (przy tej samej prędkości liny na bębnie).
  • "podnoszenie kilku ładunków na raz" – wielokrążek zmienia relację siła–droga dla jednego toru podnoszenia; nie jest mechanizmem rozdziału na kilka niezależnych ładunków.
  • "skrócenie długości cięgna" – zastosowanie wielokrążka zwykle wymaga większej długości liny (więcej przewleczeń), bo część "zysku" pochodzi właśnie z większej drogi liny.

W przygotowaniu do egzaminu warto zapamiętać: wielokrążek = mniejsza siła, większa droga liny, zwykle mniejsza prędkość, straty na tarcie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wielokrążek to układ kilku krążków (bloczków) połączonych liną, stosowany w dźwignicach i wciągnikach. Jego celem jest uzyskanie przełożenia: zmniejszenie siły potrzebnej do podnoszenia kosztem większej drogi (długości) wybieranej liny.
Zmniejszenie siły wynika z rozdzielenia obciążenia na kilka odcinków liny podtrzymujących blok ruchomy. Każdy odcinek przenosi część ciężaru, więc naprężenie w linie (a więc wymagana siła) jest mniejsze niż przy pojedynczym cięgnie.
Przy większym przełożeniu, aby podnieść ładunek o tę samą wysokość, trzeba wybrać dłuższy odcinek liny. Jeśli bęben/napęd porusza linę z podobną prędkością, ładunek będzie przemieszczał się wolniej, bo "droga liny" rośnie.
Najczęstsze straty to tarcie w łożyskach krążków, tarcie liny o rowki krążków oraz opory wynikające z ugięć i niewspółosiowości. Powoduje to spadek sprawności, więc rzeczywista siła potrzebna do podnoszenia jest większa niż w modelu idealnym.
Wielokrążek może zmniejszyć wymaganą siłę w linie dla danego ładunku, ale nie "magicznie" podnosi dopuszczalnych obciążeń całego urządzenia. Ograniczeniem nadal są wytrzymałość liny, krążków, zaczepów, konstrukcji dźwignicy oraz parametry napędu i hamulców.
W praktyce wskazuje na to liczba przewleczeń liny i liczba odcinków liny podtrzymujących blok ruchomy. Im więcej takich odcinków, tym mniejsza siła jest potrzebna, ale tym więcej liny trzeba nawinąć/wybrać, by uzyskać ten sam skok ładunku.
Częsty błąd to wybór odpowiedzi o zwiększeniu prędkości podnoszenia. Wynika to z intuicji, że "usprawnienie mechanizmu" poprawia wszystko naraz. W układach krążkowych obowiązuje zasada: mniejsza siła oznacza większą drogę liny, więc prędkość ładunku zwykle maleje.
Tarcie zmniejsza sprawność, więc w realnym układzie trzeba przyłożyć większą siłę niż wynikałoby z samego przełożenia geometrycznego. Przy doborze napędu i elementów linowych uwzględnia się zapas, bo opory rosną m.in. przy zużyciu łożysk lub złym smarowaniu.
Typowo kontroluje się stan liny (zużycie, uszkodzenia), rowki i obrót krążków, łożyska, osie, zabezpieczenia, zaczepy oraz poprawność przewleczenia. Ważne jest też wykrywanie nietypowych oporów ruchu, bo mogą oznaczać wzrost tarcia i ryzyko awarii.
Wielokrążek stosuje się, gdy trzeba zmniejszyć siłę podnoszenia (np. przy dużych ładunkach lub ograniczonym napędzie) i można zaakceptować wolniejsze podnoszenie oraz większą ilość liny w układzie. Pojedynczy krążek częściej służy tylko do zmiany kierunku działania siły.
info

Statystycznie 66% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Wielokrążek daje zysk mechaniczny: rozdziela obciążenie na kilka odcinków liny, więc do podniesienia ładunku potrzeba mniejszej siły."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Wielokrążek" – opis działania i przełożenia układu krążków, https://pl.wikipedia.org/wiki/Wielokr%C4%85%C5%BCek (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Krążek (mechanika)" – rola krążka stałego i ruchomego w zmianie siły/kierunku, https://pl.wikipedia.org/wiki/Kr%C4%85%C5%BCek_(mechanika) (dostęp: 2026-03-01)
  • The Engineering ToolBox: "Pulleys - Forces and Tensions" – zależności sił w układach krążkowych, https://www.engineeringtoolbox.com/pulleys-d_1373.html (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Materiały szkolne z mechaniki technicznej: proste maszyny (krążek, wielokrążek, równia pochyła)
  • Instrukcje obsługi (DTR) wciągników/wciągarek – część opisująca układ linowy i przełożenie
  • Kursy/opracowania z podstaw statyki i zasady zachowania energii w maszynach prostych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego