Οι τροχαλίες αποτελούνται από ένα σχοινί ή σύρμα τυλιγμένο γύρω από έναν τροχό ή ένα τύμπανο. Είναι ένας από τους παλαιότερους και πιο βασικούς τύπους μηχανών και έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στις εργασίες ανύψωσης και ανύψωσης για αιώνες. Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους τροχαλιών είναι η σταθερή τροχαλία, η οποία αποτελείται από ένα τύμπανο με σταθερό άξονα. Καθώς ο χρήστης χειρίζεται τη συσκευή, το σχοινί ή το σύρμα κινείται ενώ η τροχαλία παραμένει ακίνητη. Η σταθερή τροχαλία είναι το αντίθετο μιας κινητής τροχαλίας, στην οποία το τύμπανο κινείται πάνω-κάτω μαζί με το σχοινί ή το σύρμα.
Μια σταθερή τροχαλία έχει σχεδιαστεί για να βοηθά τους χρήστες να σηκώνουν βαριά φορτία με λιγότερη προσπάθεια ή απλώς να αλλάζουν την κατεύθυνση της δύναμης που απαιτείται για την ανύψωση. Για παράδειγμα, ένας χρήστης που προσπαθεί να σηκώσει ένα κουτί επάνω σε ένα ψηλό ράφι, θα είναι πολύ πιο εύκολο να τραβήξει το κουτί προς τα πάνω χρησιμοποιώντας ένα σχοινί αντί να το σπρώξει από κάτω. Μια σταθερή τροχαλία που εκτείνεται από την οροφή ή το ράφι θα επέτρεπε στον χρήστη να αλλάξει την κατεύθυνση της δύναμης από ώθηση προς τα πάνω σε τράβηγμα προς τα κάτω, με αποτέλεσμα την αντιληπτή μείωση της προσπάθειας. Αλλάζοντας την κατεύθυνση της δύναμης, αυτό το σχέδιο τροχαλίας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία μηχανημάτων, όπως μεταφορική ταινία ή άλλο εξοπλισμό.
Το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να καταλάβετε σχετικά με τη σταθερή τροχαλία είναι ότι στην πραγματικότητα δεν μειώνει το απαιτούμενο επίπεδο δύναμης που απαιτείται για την ανύψωση ενός φορτίου. Ακόμη και με αυτή την τροχαλία στη θέση της, η δύναμη ανύψωσης παραμένει ακριβώς ίση με τη δύναμη που δημιουργείται από το ίδιο το φορτίο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μηχανικό πλεονέκτημα του ενός, που σημαίνει ότι οι δυνάμεις ανύψωσης και φορτίου είναι ίδιες. Σημαίνει επίσης ότι οι χρήστες δεν κερδίζουν κανένα μηχανικό πλεονέκτημα χρησιμοποιώντας την τροχαλία, αλλά απλώς αντιλαμβάνονται ότι το κάνουν.
Μια κινητή τροχαλία, από την άλλη πλευρά, προσφέρει ένα μηχανικό πλεονέκτημα δύο. Αυτό σημαίνει ότι οι χρήστες πρέπει να εφαρμόζουν μόνο τη μισή δύναμη από αυτή που δημιουργείται από το φορτίο για να σηκώσουν αυτό το φορτίο με επιτυχία. Η προσπάθεια ανύψωσης φαίνεται πιο εύκολη και στην πραγματικότητα είναι πιο εύκολη. Οι σύνθετες τροχαλίες, οι οποίες ενσωματώνουν περισσότερα από ένα σταθερά ή κινούμενα τύμπανα σε ένα μόνο σχέδιο τροχαλίας, μπορούν να αυξήσουν ακόμη περισσότερο το μηχανικό πλεονέκτημα.
Μια σταθερή τροχαλία μπορεί να είναι ένα απλό αλλά αποτελεσματικό εργαλείο σχεδόν σε οποιαδήποτε βασική εργασία ανύψωσης ή ανύψωσης. Αυτές οι τροχαλίες βρίσκονται σε εξέδρες άντλησης πετρελαίου και σε εξοπλισμό γεωτρήσεων, καθώς και σε πολλούς γερανούς. Αποτελούν επίσης σημαντικό μέρος του μηχανισμού λειτουργίας ενός αεροσκάφους και μπορούν να βρεθούν σε διάφορους κινητήρες και μηχανές.