Un ingranaggio a mano è qualsiasi forma di sistema di ingranaggi a propulsione umana. Questi sistemi in genere comportano la rotazione di una manovella per spostare un oggetto più grande. Gli ingranaggi a mano esistono da quando i primi macchinari umani sono nati migliaia di anni fa. Anche se un ingranaggio a mano non ha una fonte di energia specifica al di fuori della forza umana, ciò non significa che sia necessariamente semplicistico. Spesso i sistemi di ingranaggi a mano sono molto più complicati di quanto sembri.
Questi primi sistemi erano spesso semplici ingranaggi con funzioni di base. Alcune società li consideravano più come enigmi matematici che come veri e propri dispositivi. Col passare del tempo, l’equipaggiamento a mano è diventato un punto fermo delle prime tecnologie e armi. Divenne possibile per uno o due uomini fare il lavoro di più quando gli ingranaggi di base furono aggiunti in certi sistemi di fresatura, costruzione o assedio.
Col passare del tempo, gli usi dell’attrezzatura a mano cambiarono. Alcuni lavori eseguiti utilizzando un attrezzo a mano sono stati trasferiti all’energia idraulica. D’altra parte, la tecnologia era migliorata al punto che nuove aree di produzione e costruzione venivano eseguite utilizzando sistemi manuali.
Alla fine, quasi tutti i principali processi di produzione sono stati eseguiti con sistemi di ingranaggi. Alcuni usavano il vapore o l’acqua come forza motivante, ma molte macchine usavano la forza umana. Ciò era particolarmente vero nell’industria tessile, dove telai massicci e macchine da cucire manuali sostituivano i metodi più vecchi.
Nei tempi moderni, un ingranaggio a mano ha ancora un posto importante. In alcuni casi, sono retaggi di un’epoca precedente. Le persone vedono questi sistemi di ingranaggi manuali come una connessione a un periodo precedente in cui l’elettronica e i gadget non dominavano il mondo. I cancelli a manovella ne sono un esempio. Questi sistemi potrebbero essere modernizzati in un sistema automatico, ma i sistemi di cancelli a gomito hanno una nostalgia e un fattore di classe che piace a molte persone.
Un altro luogo comune per un ingranaggio a mano è nei sistemi strettamente monitorati. In molti casi, gli esseri umani possono controllare manualmente la pressione meglio di una macchina. Gli esseri umani possono anticipare i problemi e creare lievi variazioni di pressione e movimento che molti sistemi automatizzati non possono eguagliare. Questi tipi di sistemi sono comuni in condizioni variabili ad alta pressione come la navigazione o la costruzione.
Spesso un ingranaggio a mano è molto più complesso di un corrispondente ingranaggio di una macchina. Una macchina può mettere a disposizione del sistema una forza molto più grande della forza umana. Per compensare la loro potenza inferiore, i sistemi di trasmissione di potenza umana utilizzano rapporti di trasmissione complessi per aumentare la pressione esercitata su un’area di lavoro. Ciò si traduce in un sistema più complesso, spesso con un numero maggiore di ingranaggi.