Köprü vinci veya tavan vinci olarak da bilinen vinç, kaldırma amacıyla kullanılan bir makine türüdür. Vinçler genellikle hem malzemeleri kaldırmak, indirmek hem de yatay olarak hareket ettirmek için kullanılabilen bir sarıcı (tel halat tamburu olarak da bilinir), tel halatlar veya zincirler ve makaralarla donatılmıştır. Mekanik avantaj yaratmak ve böylece yükleri bir insanın normal kapasitesinin ötesine taşımak için vinç gibi bir veya daha fazla basit makine kullanır. Vinçler, taşımacılık sektöründe yüklerin yüklenmesi ve boşaltılmasında, inşaat sektöründe malzemelerin taşınmasında ve imalat sanayinde ağır ekipmanların montajında yaygın olarak kullanılmaktadır.
İlk inşaat vinçleri Antik Yunanlılar tarafından icat edildi ve insanlar ya da eşek gibi yük hayvanları tarafından çalıştırılıyordu. Bu vinçler yüksek binaların inşasında kullanıldı. Daha sonra, daha ağır ağırlıkların kaldırılmasına olanak tanıyan, insan sırtı tekerleklerinin kullanıldığı daha büyük vinçler geliştirildi. Orta Çağ'da, gemileri yüklemek ve boşaltmak ve inşaatlarına yardımcı olmak için liman vinçleri tanıtıldı; bazıları ekstra güç ve stabilite için taş kulelerin içine inşa edildi. İlk vinçler ahşaptan yapılmıştı, ancak Sanayi Devrimi'nin gelişiyle birlikte dökme demir ve çelik kullanılmaya başlandı.
Yüzyıllar boyunca güç, insanların veya hayvanların fiziksel çabaları ile sağlanıyordu, ancak su değirmenleri ve yel değirmenlerindeki kaldırıcılar, kontrol altına alınan doğal güçle çalıştırılabiliyordu. İlk 'mekanik' güç, buhar motorları tarafından sağlandı; en eski buharlı vinç 18. veya 19. yüzyılda tanıtıldı ve birçoğu 20. yüzyılın sonlarına kadar kullanımda kaldı. Modern vinçler, daha önce mümkün olandan çok daha fazla kaldırma kapasitesi sağlamak için genellikle içten yanmalı motorlar veya elektrik motorları ve hidrolik sistemler kullanır, ancak gücün sağlanmasının ekonomik olmadığı durumlarda manuel vinçler hala kullanılmaktadır.
Vinçler, her biri belirli bir kullanıma göre tasarlanmış çok çeşitli biçimlerde mevcuttur. Boyutlar, atölyelerde kullanılan en küçük pergel vinçlerden, yüksek binaların inşasında kullanılan en uzun kule vinçlere kadar değişir. Bir dönem yüksek binaların yapımında dar alanlara ulaşarak inşaatları kolaylaştırmak amacıyla mini vinçler de kullanılıyor. Son olarak, genellikle petrol platformları inşa etmek ve batık gemileri kurtarmak için kullanılan daha büyük yüzer vinçler bulabiliriz.
Vinçlerin tasarımında üç önemli husus vardır. Öncelikle vincin yükün ağırlığını kaldırabilmesi gerekir; ikincisi, vincin devrilmemesi gerekiyor; üçüncüsü, vincin kopmaması gerekir.
Vinçler, mekanik avantaj yaratmak için bir veya daha fazla basit makinenin kullanımını göstermektedir:
•Kol:
Denge vinci, dayanak noktası adı verilen bir nokta etrafında dönen yatay bir kiriş içerir. Kaldıraç prensibi, kirişin kısa ucuna bağlanan ağır bir yükün, kirişin uzun ucuna ters yönde uygulanan daha küçük bir kuvvetle kaldırılmasına olanak tanır. Yükün ağırlığının uygulanan kuvvete oranı, uzun kol ile kısa kolun uzunluklarının oranına eşittir ve buna mekanik avantaj denir.
• Kasnak:
Pergel vinci, sabit bir makara bloğunu destekleyen eğimli bir destek içerir. Kablolar sabit bloğun etrafına ve yüke bağlı başka bir bloğun etrafına birden çok kez sarılır. Kablonun serbest ucu elle veya sarma makinesiyle çekildiğinde, makara sistemi, yüke, uygulanan kuvvetin iki blok arasından geçen kablo uzunluklarının sayısıyla çarpımına eşit bir kuvvet uygular. Bu sayı mekanik avantajdır.
• Hidrolik Silindir:
Bu, doğrudan yükü kaldırmak için veya dolaylı olarak başka bir kaldırma cihazını taşıyan kolu veya kirişi hareket ettirmek için kullanılabilir.
Vinçler de tüm makineler gibi enerjinin korunumu ilkesine uyar. Bu, yüke iletilen enerjinin makineye verilen enerjiyi geçemeyeceği anlamına gelir. Örneğin, bir makara sistemi uygulanan kuvveti onla çarparsa, yük uygulanan kuvvetin yalnızca onda biri kadar hareket eder. Enerji, kuvvet çarpı mesafeyle orantılı olduğundan, çıkış enerjisi kabaca giriş enerjisine eşit tutulur (pratikte biraz daha az, çünkü enerjinin bir kısmı sürtünme ve diğer verimsizlikler nedeniyle kaybolur).
Aynı prensip tersten de işleyebilir. Herhangi bir sorun durumunda, ağır yük ve yüksek yüksekliğin birleşimi, küçük nesneleri muazzam hızlara çıkarabilmektedir. Bu tür mermiler yakındaki yapılara ve insanlara ciddi zarar verebilir. Vinçler ayrıca zincirleme reaksiyonlara da girebilir; Bir vincin kırılması, yakındaki vinçlerin devre dışı kalmasına neden olabilir. Vinçlerin dikkatle izlenmesi gerekir.
