أنواع الروافع وأهميتها قديما وحديثا

الروافع ويطلق عليها في

اللغة الفارسية

اسم البارم او البيرم أو القاروص، وفي اللغة اليونانية يطلق عليها اسم محل او لمخل او المن، و تستخدم الروافع في رفع الأوزان الثقيلة إلى الأدوار العالية، وتتكون الروافع من زراع طويل يرتكز على نقطة ثابتة Fulcrum، وتقوم الرافعة بتحويل القوى والأوزان من خلال الاستفادة من محور ونقطة الارتكاز من خلال تحويل القوة الداخلية الى قوة خارجية وتحتوي الرافعة على نقطة ارتكاز أو محور، والحمل والجهد.

تاريخ الرافعة :


والرافعة من أقدم الأدوات البسيطة التي استخدمت في العالم عبر التاريخ، وتم ذكرها في مخطوطات تنتمي للقرن الثامن عشر في مخطوطات العالم اليوناني الجنسية

ارشميدس

، ومن أمثلة الروافع القديمة الشادوف، وكسارة البندق التي استخدمها المصريون القدماء في البناء وري الاراضي للزراعة، ويقال أن الحدائق للمعلقة في بابل بالعراق وهواحدة من عجائب الدنيا السبع كان يتم ريها بالروافع العمودية، وأن الأهرامات أيضًا كان يتم رفع الحجارة الخاصة بها باستخدام الروافع.

تعريف “الخوارزمي” للرافعة


«المخل خشبة مدورة أو مثمنة تحرك بها الأجسام الثقيلة بأن يحضر تحت الشيء الّذي يحتاج إلى تحريك ويوضع فيه رأس المخل، ثم يكبس الرأس الآخر فيستقل الجسم الثقيل، والبيرم أحد أصنافه، ويقال البارم، والمخل لفظة يونانية والبارم فارسية أبو مخليون حجر يوضع تحت هذا المخل فيسهل به تحريك الثقل».

قانون الروافع

:

ويطلق على قانون الروافع اسم قانون العزم الشديد وهو : العزم = القوة × طول ذراعها = المقاومة × طول ذراعها)، وتعرف القوة بأنها الجهد المبذول على الرافعة، أما الذراع في المسافة بين المحور والقوّة،أما المقاومة فهي القوة التي يسلطها الجسم الذي يتعرض للمجهود ليقاوم التغيير، و ذراعها هو بعدها عن المحور وتختلف أنواع الرافعات، ويمكن تغيير نقطة الارتكاز فإن كانت موجودةً على الطرف تستطيع إنجاز العمليّة بقوّة أقل والعكس.

الرموز الخاصة بقانون الروافع :


– في اللغة العربية يرمز للقوة بالرمز (ق)، وفي الانجليزية )F( force

– المقاومة: يرمز لها باللغة العربية بـ(مق) أو (ق2) (بالإنجليزية: R من Resistance)

– محور الارتكاز: يرمز له بالعربي بـ(ن) (بالإنجليزية: O من Fulcrum)

– ذراع القوة: وهو المسافة بين نقطة القوة ومحور الارتكاز ويرمز له ب(ل1) (بالإنجليزية: D2)

– ذراع المقاومة وهي المسافة بين نقطة المقاومة ومحور الارتكاز) ويرمز لها ب(ل2) (بالإنجليزية: D1)

أنواع الروافع من حيث القدرة على العمل :



النوع الأول :

تكون من فيه نقطة الارتكاز في المنتصف بين القوة والمقاومة وبها ساق تتحرك حول نقطة الارتكاز.

النوع الثاني :

تكون نقطة الارتكاز فيه في طرف الساق وتكون القوة والمقاومة في الطرف الآخر ومن أمثلتها كسارة البندق .

النوع الثالث :

فتكون فيه نقطة القوة في المنتصف بين نقطة الارتكاز ونقطة المقاومة، من أمثلتها المكنسة والصنارة.

–

الشادوف:

عبارة عن أداة يتم استخدامها في محور او نقطة ارتكاز معينة حتى يتضاعف القوة الميكانيكية التي تطبق على الجسم الآخر، وتأثير الرافعة يمكن وصفه بأنه الميزة الميكانيكية .

– كسارة البندق:

تحتوي على رافعتان وكل رافعة فيهم تحتوي على قوتان ومقاومنان .

–

رافعة متوازنة

: وتكون عبارة عن شريط طويل متحرك على نقطة ارتكاز ثابتة وتعمل هذه الرافعة على مسافات متباينة من نقطة الارتكاز ويجب أن تتساوى القوة في اليد مع القوة في الذراع حتى لا تتبدد الطاقة.

أهمية الروافع :


تستخدم الرافعات في البناء قديما وحديثا وتعتبر الرافعة البرجية من أهم الأدوات الإنشائية التي تستخدم في تلبناء وخصوصا في المباني الكبيرة الضخمة، وقد يبلغ طول الرافعة مئات الاقدام، ويتم الاعتماد عليها في رفع المواد المستخدمة في البناء مثل الفولاذ والبيتون والإستلين والمولّدات ومواد البناء الأخرى . وعادة ما تكون الروافع موازية السطح وتختلف انواع الروافع الحديثة حسب استخداماتها والأهداف المرجوة منها.

ومن أنواع الرافعات الحديثة المكنسة والعتلة ومضرب الهوكي والمصاعد، ومن الأمثلة القديمة منصة الاعدام التي كانت تتكون من قاعدة خشبية ويوجد فوقها عمودين متوازيين من الخشب وفوقهما رابط يربط بينهما ويتم ايقاف الشخص المقرر إعدامه على العمودين فيتحرك ذراع الرافعة ويسحب الترباس ويسقط الشخص في بئر المشنقة .