[Abbildung: Fig. 17.]
Das Wellrad besteht aus der ^Welle^ und dem darauf befestigten ^Rade^.
Die Welle ruht mit Zapfen drehbar in den Zapfenlagern; um sie schlingt
sich ein Seil, das am herabhängenden Ende die ^Last^ trägt. Die ^Kraft^
greift am Umfange des Rades an, um durch Drehen desselben die Last zu
heben. Die Last wirkt also am Ende des Radius der Welle, senkrecht zum
Radius, und sucht das Wellrad nach der einen Seite zu drehen; die Kraft
wirkt am Ende des Radius des Rades, senkrecht zum Radius, und sucht das
Wellrad nach der anderen Seite zu drehen. Kraft und Last wirken also wie
die Kräfte an einem Hebel; es gilt also auch das Hebelgesetz: #die Kraft
verhält sich zur Last wie der Radius der Welle zum Radius des Rades#,
oder: sovielmal der Radius der Welle kleiner ist als der Radius des
Rades, sovielmal muß die Kraft kleiner sein als die Last.
Die ^Erdwinde^ (Fig. 18) wird angewandt, um Erde oder Wasser
heraufzuziehen. Anstatt des Rades ist dabei oft bloß eine einzige
Speiche (Radius) vorhanden (Kurbel), die am Ende mit einem Handgriffe
versehen ist; oder es sind zwei gekreuzte Stäbe angebracht (Drehkreuz).
Die Kraft ist dabei nur 2-5 mal kleiner als die Last, weil man weder die
Seiltrommel zu dünn machen darf, da sich sonst das Seil nicht
vollständig aufwickeln könnte, noch die Kurbel zu lang, da man sonst
nicht bequem drehen kann.
Will man die Wirkung eines Wellrades verstärken, so nimmt man mehrere
Wellräder, die durch Zähne passend ineinander eingreifen und es
ermöglichen, daß man mit sehr kleiner Kraft sehr große Lasten heben
kann; solche Maschinen heißen dann ^zusammengesetzte Räderwerke^. Manche
Aufzugswinden, der Krahnen, die Uhr und all die vielen Zahnräder, die
wir in Fabriken sehen, gehören hieher und beruhen alle auf dem
einfachen Wellrad. Ihre Einrichtung wird später besprochen werden.
[Abbildung: Fig. 18.]
Aufgaben:
#12.# Bei der Erdwinde, Fig. 18, ist die Welle 28 _cm_ dick; die Kurbel
45 _cm_ lang. Welche Kraft kann eine Last von 2½ Ztr. heben?
#13.# An einem Drillbaum drehen 3 Männer an Armen von je 2,2 _m_ Länge
mit einer Kraft von je 35 ~℔~, während das Seil um eine Welle von 80
_cm_ Durchmesser geschlungen ist. Welche Last können sie heben, wenn ¹/₆
ihrer Kraft durch Reibung verloren geht?