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Windlass - Wikipedia
ウィンドラス (Windlass)
ウィンドラスは重いものを動かす装置である。
典型的には水平なシリンダー (バレル) から構成され、
クランクを回すことにより回転する。
クランクは一方あるいは両端に取り付けられ、ロープ (あるいはケーブル) がシリンダーに巻かれ、
(ロープの) 反対側の端が重量物を引く。
ウィンドラスが水を持ち上げる最も古い記述は元朝 (1290 年 - 1333 年に活躍) の中国の官吏の王禎 (Wang Zhen)
により 1313 年に出版された 「農書」 に見受けられる。
差分ウィンドラス
使用
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ウィトルウィウス (Vitruvius) は軍事技術者で、
BC 28 年頃に本を著し、「木材を組み合わせて相互に固定した」機械を説明している。
およそ 1 世紀後に
アレクサンドリアのヘロンは彼の時代の実践をまとめて
「与えられた重量物を与えられた力」 で動かすための 「5 つの単純機械」
の名前を挙げている：
テコ (lever)、ウィンドラス、動力用のスクリュー、クサビ、滑車ブロック (tackle block)。
ほとんど 19 世紀の終わりに至るまで、これらの 「5 つの機械的な力」
はもっと複雑な組み立てをする時の構成要素であると思われた。
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中世には、ウィンドラスは建物の建築資材を持ち上げるのに使用された。
このような建物にはチェスターフィールドの 「捻じれた尖塔」 (crooked spire) がある。
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中世後期までに、ヨーロッパのクロスボウの大半は装填装置にウィンドラスを使用し、
より重いクロスボウを引く助けにした。しかしイングランドでは早くも 1215 年に使用されている。
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ウィンドラスは時々、垂直キャプスタンの代わりにボートで碇を持ち上げるのに使用される
(碇用ウィンドラス (anchorwindlass))。
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外科手術の止血帯を締める棒はウィンドラスと呼ばれる。
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英国の内陸水路の水門を開けるために使用されるハンドルはウィンドラスと呼ばれる。
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ウィンドラスは井戸から水を汲み上げるのに使用できる。
井戸のウィンドラス -- 井戸の口に渡した回転する木の棒 --
の最も古い記述は
セビリャのイシドールス (560 年頃 - 636 年) の Origenes (XX, 15, 1-3) に見受けられる。
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ウィンドラスは金山でも使用された。
ウィンドラスは立て坑の上に建設され、これにより重いバケットを地表まで持ち上げることができた。
この方法は立て坑の深さが 40 m までは使用できたが、
これより深い場合にはウィンドラスの代わりにウィム (whim) が使用された。
差分ウィンドラス
差分ウィンドラスは 「中国のウィンドラス」 とも呼ばれ、
異なる半径 r, r' の 2 つのドラムがあり、回転軸を共有している。
ロープは 1 つのドラムに巻かれ、もう 1 つのドラムから巻き戻され、
可動なプーリーが 2 つのドラムの間のロープの輪につり下がっている。
クランクを 1 回転する度にプーリーとそれに取り付けた重量物が π(r - r') しか持ち上がらない。
非常に大きな機械的利点が得られる。