Kujenga Muundo wa Mfano wa Korongo la Gurudumu la Mguu la Kirumi — Mashine za Ujenzi wa Kale

Kata mlingoti wima kutoka kwenye fimbo ya mbao ngumu ya mm 6, takriban sentimita 25 kwa urefu. Gundisha wima ndani ya tundu lililochimbwa katikati ya ubao wa msingi, ukiimarisha kwa mipaka miwili ya kuvuka (fimbo fupi zilizokatwa hadi takriban sentimita 12) zilizogundishwa kutoka mlingoti hadi msingi kwa takriban digrii 45 pande mbili tofauti. Mipaka hii inalingana na miale ya kushikilia ambayo Vitruvius anaiita 'retinaculae' — huzuia mlingoti usiangushwe chini ya mzigo. Mlingoti lazima uwe wima kikamilifu (kagua kwa timazi ndogo). Juu ya mlingoti, chimba tundu la mlalo kupitia fimbo ili kupokea pini ya egemeo kwa ajili ya kuunganisha boom (jib). Mlingoti wa korongo la Kirumi la ukubwa kamili kwa kawaida ulikuwa kipande kimoja cha mbao chenye urefu wa mita 8 hadi 12, kikishikiliwa wima kwa kamba za kuvuta pande tatu au nne.

Kata boom (jib) kutoka kwenye dowel ya mm 6, takriban urefu wa sentimita 20. Ambatanisha ncha moja juu ya mlingoti kwa pini kupitia tundu lililochimbwa, ukiruhusu boom kuzunguka juu na chini. Mwishoni mwa boom (upande usiobanwa), weka kizuizi cha kapi mchanganyiko — chimba matundu ya ekseli kupitia diski mbili ndogo za mbao (kipenyo cha sentimita 2) na uziweke kando kwa kando kwenye pini fupi, huku pini ikiambatishwa kwenye ncha ya boom kwa mabano madogo ya mbao. Kapi hizi zilizooanishwa zinawakilisha trochlea (kizuizi cha kapi) ambacho Vitruvius anaelezea. Juu ya mlingoti karibu na sehemu ya juu, weka jozi nyingine ya kapi. Kamba itasokota kati ya seti hizi mbili za kapi ili kuunda faida ya kimitambo. Katika kapi mchanganyiko halisi yenye sheave nne, faida ya kimitambo ni 4:1 — yaani nguvu moja ya kuvuta huinua vitengo vinne vya uzito wa mzigo (ukiondoa hasara za msuguano)。

Kata duara lenye kipenyo cha takriban sentimita 12 hadi 15 kutoka kwenye mbao nyembamba za plywood — hii inawakilisha ngoma ya gurudumu la kukanyaga. Chimba shimo la katikati na uweke kwenye mhimili mlalo (msumari au pini) unaoungwa mkono na mabano mawili wima yaliyounganishwa kwenye ubao wa msingi nyuma ya mlingoti. Gurudumu la kukanyaga lazima lizunguke kwa uhuru kwenye mhimili wake. Gundisha vigingi vidogo vya mbao au vipande kuzunguka mduara wa ndani ili kuwakilisha hatua za kukanyaga. Katika gurudumu kamili la Kirumi la kukanyaga (kipenyo cha takriban mita 4 hadi 5), wafanyakazi walitembea ndani ya gurudumu kama gurudumu la hamster, na uzito wa miili yao ukigeuza gurudumu ulizungusha kamba kwenye ngoma ya mhimili. Faida ya kimitambo ya gurudumu lenyewe ni uwiano wa radius ya gurudumu kwa radius ya ngoma (mhimili) — gurudumu lenye radius ya mita 2.5 likiwa na ngoma yenye radius ya sentimita 15 hutoa faida ya takriban 16:1, ikizidishwa na uwiano wa kapi.

Pitisha kamba kupitia mfumo wa mapulley kufuatia njia ya kawaida ya pulley mchanganyiko: funga ncha moja kwenye bracket ya kizuizi cha pulley ya juu iliyosimama, ipitishe chini na kuzunguka pulley ya kwanza ya chini (ncha ya boom), kisha rudi juu hadi pulley ya pili ya juu, shuka hadi pulley ya pili ya chini, kisha elekeza ncha huru chini hadi kwenye ngoma ya treadwheel ambapo inafungwa na kuzungushwa mara kadhaa kuzunguka axle. Ambatisha ndoano ndogo au kitanzi kwenye kizuizi cha pulley ya chini kwa ajili ya kuning'iniza mizigo. Njia ya kamba inapaswa kupita kwa usafi bila kuvuka au kuchanganyikana. Treadwheel inapogeuka, inazungusha kamba kwenye ngoma, ikivuta kamba kupitia pulleys na kuinua mzigo. Kwa pulley mchanganyiko ya sheave nne, kila mita ya kamba iliyozungushwa kwenye ngoma huinua mzigo kwa sentimita 25 — mabadilishano kati ya nguvu na umbali ambayo yanabainisha mashine rahisi zote.

Tundika uzito mdogo (kama mfuko wa sarafu au kizito cha kuvulia samaki) kutoka kwenye ndoano ya kizuizi cha chini cha kapi. Zungusha gurudumu la kukanyaga polepole kwa kulizungusha kwa kidole — mzigo unapaswa kupanda kwa urahisi. Linganisha nguvu inayohitajika kuinua uzito uleule moja kwa moja na kupitia kapi ya mchanganyiko — mfumo wa kapi unapaswa kufanya mzigo uhisiwe mwepesi zaidi sana, ingawa kamba lazima ivutwe umbali mrefu zaidi. Hii inaonyesha kanuni ya msingi ya faida ya kimitambo ambayo wahandisi wa Kirumi walitumia kwa kiwango kikubwa sana. Msaada wa Haterii (mnara wa mazishi wa karne ya 1 huko Roma) unaonyesha korongo la Kirumi la gurudumu la kukanyaga likifanya kazi, ukionyesha ukubwa na ugumu wa mashine hizi. Vitruvius anaeleza kwamba korongo lenye kapi ya mchanganyiko na gurudumu la kukanyaga linaloendeshwa na wanaume wachache tu lingeweza kuinua mizigo ambayo ingehitaji wafanyakazi wengi wakivuta kamba moja kwa moja.