Sedan urminnes tider har människan försökt göra sitt arbete lättare. För att göra detta använder han olika enheter. Vilka är de enklaste mekanismerna? Vilka typer av dessa enheter finns? Vad är skillnaden mellan enkla och komplexa mekanismer? Om detta och mycket mer - längre fram i artikeln.
Allmän information
Enkla mekanismer (från grekiskan. "maskin, verktyg") - anordningar som ger en styrka. Några av dessa enheter dök upp i antiken själv. Enkla mekanismer kan vara oberoende enheter eller vara inslag i mer komplexa enheter. Beroende på typen av konstruktion bestäms också omfattningen av den eller den enheten. Användningen av enkla mekanismer underlättar i hög grad mänsklig aktivitet. Sådana enheter ger en styrka. Till exempel har en kil som slås in i en stock mer kraft än slaget mot själva fixturen. Därför spricker trädet snabbt åt olika håll. Samtidigt faller slaget mot kilen från topp till botten, och delar av stocken flyttar isär åt sidorna. Det vill säga, i det här fallet sker det också en transformation i rörelseriktningen.
Enkla mekanismer. Exempel
Det finns flera typer av armaturer:
Lutande plan
a) skruven används i skruvar, som en borr i hammare, borrar; kan också fungera som en lyftmekanism (Archimedes-skruv);
b) kilen bidrar till en ökning av trycket genom att koncentrera massan till en liten yta. Används i kula, spade, spjut.
En spak är en anordning som beskrivs av Archimedes. Kan fungera som en utlösare, byt.
a) grinden används för bältesöverföring och upptagning av vatten från brunnen.
Hjulet (uppfanns 3000 f. Kr. av sumererna) är en integrerad del av växelsystemet som används vid transporter.
Kolven bidrar till användningen av energin från uppvärmda expanderande gaser eller ånga. Den här enheten används i ångmaskiner och skjutvapen.
Gate
Denna enhet är en trumma (cylinder) som handtaget är fastsatt på. Som regel användes den som en lyftmekanism för att lyfta vatten från en brunn. Styrkevinsten som erhålls vid användning av grinden bestäms av förhållandet mellan radien för cirkeln längs vilken handtaget rör sig och radien på cylindern (trumman) som repet är lindat på. Vinschen tillhör den moderna typen av grind. Denna fixtur är ett system som inkluderar en cylinder och två växlar med olika radier. Ökningen i styrka, som i allmänhet ger vinschen, bestäms av de två grindarnas kombinerade verkan. Moderna enheter ger en vinst på fyrtiohundra gånger.
Lutande plan
Denna enkla mekanism används också ofta när man lyfter tunga kroppar. Förstärkningen i kraft bestäms av förhållandet mellan själva enhetens längd och dess höjd, med förbehåll för låg friktion. Ofta, för att skapa en stor kraft (till exempel för driften av en isbrytare eller för att hugga ved), används en typ av lutande plan - en kil. Dess verkan är baserad på det faktum att med en stor kraft i riktning mot rumpan bildas stora krafter som är vinkelräta mot enhetens sidoytor. En annan typ av lutande plan är skruven. Precis som en kil kan den här enheten ändra riktning eller numeriskt värde för den applicerade kraften.
Enkla mekanismer. Spak
Detta är en styv kropp som kan rotera runt ett (fast) stöd. Det minsta avståndet som skiljer stödpunkten och den raka linjen längs vilken kraften verkar på spaken kallas kraftens skuldra. För att hitta den bör du sänka vinkelrät från stödjepunkten till kraftens verkningslinje. Längden på denna vinkelrät kommer att vara axeln. F1 och F2 är krafterna som verkar på spaken. Armarna som verkar på enheten är L1 och L2. Spaken är då i jämvikt när krafterna som verkar på den är omvänt proportionella mot axlarna. Denna regel kan representeras som en formel: F1 / F2=L1 / L2. Denna princip fastställdes av Arkimedes. Denna regel visar att en stor kraft med en spak kan balanseras av en mindre. Kraften som appliceras på en axel är lika många gånger större än den som appliceras på den andra som en axel är störreandra.
Hur använder folk prylar idag?
Enkla mekanismer i vardagen är mycket vanliga. Så det skulle vara ganska svårt att öppna en vattenkran om den inte hade ett litet handtag, vilket är en ganska effektiv spak. Detsamma kan sägas om skiftnyckeln, som används för att lossa eller dra åt muttrar eller bultar. Ju längre handtaget desto lättare blir åtgärden. Så när du arbetar med tunga eller stora muttrar och bultar vid reparation av komplexa mekanismer, används verktygsmaskiner, bilar, skiftnycklar med handtag upp till en meter långa. Den vanligaste dörren är också en av de typer av anordningar det handlar om.
Om du försöker öppna dörren nära dess fäste blir det mycket svårt. Men ju längre bort från gångjärnen handtaget är placerat, desto lättare är det att öppna dörren. Ett bra exempel är stavhoppet. Dess längd är cirka fem meter. Med hjälp av denna spak och rätt ansträngning lyckas idrottaren flyga upp till en höjd av upp till sex meter. Den långa armen är cirka tre meter. Spakar finns också i olika delar av människokroppen och djurkroppen. Dessa är i synnerhet käkar, lemmar. Hushållsexempel på en spak är trådskärare, saxar för att skära metall eller papper. Maskiner av olika slag har också anordningar i sin utformning som gör det möjligt att få en styrka. Till exempel pedaler eller en handbroms på en cykel, symaskinshandtag, pianotangenter.
Komplex applicering av fixturer
Enkla mekanismer finns i en mängd olika kombinationer. Kombinerade enheter inkluderar två eller flera delar. Det behöver inte vara en komplex mekanism – många enkla enheter kan anses vara komplexa. Så i köttkvarnen finns ett handtag (grind), en skruv som trycker på köttet och en knivskärare (kil). I armbandsur roteras visarna med hjälp av ett system av kugghjul som har olika diametrar och är sammankopplade med varandra. En av de välkända kombinerade enkla mekanismerna är en domkraft. Den använder en kombination av krage och skruv.
Slutsats
Som det blev tydligt underlättar enkla mekanismer i hög grad en persons arbete. De kan bestå av en eller flera delar. Samtidigt, även i närvaro av två eller flera element, kan de förbli enkla, men de kan också vara ganska komplexa. Olika enheter, tryckpressar, motorer innehåller flera delar. Bland elementen finns spakar, block, skruvar, hjul på axlar, lutande plan, en kil. Alla dessa enheter fungerar tillsammans. Tack vare dem underlättar en person arbetet mycket. Överföringen av mekanisk energi från en del av enheten till en annan kan göras på olika sätt. Kedjor, bälten, växlar eller växlar anses vara de vanligaste enheterna som hjälper till att överföra kraft och gör att enskilda element rör sig långsammare eller snabbare, i en eller annan riktning. Komplexa och höghastighetsenheter styrs somvanligtvis elektroniska apparater. Elektriska sensorer, tack vare en speciell inställning, visar när det är nödvändigt att slå på en viss mekanism, de övervakar också korrekt och stabil drift av systemet.
Många enheter kom till människans moderna liv från antiken. Människor förbättrar ständigt komplexa mekanismer, vilket utökar tillämpningsområdet. Utan tvekan, i en persons dagliga liv, upptar olika enheter en mycket viktig plats. Mycket kan inte föreställas utan användningen av enkla och komplexa mekanismer. Enheter används i stor utsträckning inom konstruktion, jordbruk, gruvdrift och andra områden av mänsklig aktivitet.
