Origem
Há mais de 2.500 anos, máquinas auxiliares na forma de guindastes já eram utilizadas na construção. Com o tempo, estas foram constantemente desenvolvidas. Para mover grandes cargas sem motores, na época, eram usadas tanto as leis da alavanca quanto aumentos de força com o auxílio de várias cordas e polias. Esses princípios básicos simples, mas geniais, continuam a ser aplicados até hoje.
== O que é um talha? Um talha é uma estrutura mista composta por uma corda e pelo menos uma polia, usada para levantar cargas. Através do uso de múltiplas polias, a força necessária para levantar um peso pode ser continuamente reduzida. Uma parte das polias tem um ponto fixo, enquanto outras são chamadas de polias móveis que se movem durante o processo de elevação. A vantagem do ganho de força deve ser compensada por um caminho de tração mais longo.
Os quatro tipos típicos de talhas
A seguir, examinaremos quatro variantes da talha com força de tração direcionada para baixo. No arquivo anexado, uma estrutura o mais realista possível foi inicialmente criada e, abaixo dela, uma modelagem esquemática simples, para melhor compreensão do comportamento.
Em cada variante, neste exemplo, o objetivo é levantar um peso de G = 100 N a uma altura de u = 100 mm. Onde:
| F | força necessária para levantar o peso, correspondente ao apoio inferior esquerdo no modelo RFEM |
| n | número de segmentos de corda que suportam o peso |
| Δl | caminho de tração necessário para levantar o peso em u |
Para esse tipo de talha, o caminho de tração necessário é determinado por Δl = n · u.
Implementação 1 : 1 F = G Δl = u
Implementação 1 : 2 F = 0,5 · G Δl = 2 · u
Implementação 1 : 3 F = 1/3 · G Δl = 3 · u
Implementação 1 : 4 F = 1/4 · G Δl = 4 · u
Modelagem no RFEM
Na modelagem, a corda deve ser inserida como uma polilinha contínua com pelo menos três nós. Assim, o programa "sabe" que se trata de um elemento como uma corda completa. Em seguida, pode-se atribuir a essa polilinha o tipo de barra "Corda em Roda". Em pelo menos uma extremidade da barra de corda deve haver um suporte fixo ou uma barra para que a carga de tração aplicada possa ser transmitida. Como em uma "Corda em Roda" a força de tração deve ser constante, os elementos conectados no percurso não precisam de definição adicional. Os elementos adjacentes ou suportes de nós recebem as forças de redireção, desde que a corda tenha uma curva nesse ponto.
Na modelagem, as barras rígidas foram posicionadas para que a força de cobertura pudesse ser lida em um suporte. Rolos móveis adicionais foram dispostos para evitar instabilidade.
O caminho de tração necessário foi aplicado através de uma deformação imposta dos nós.