Enkle mekanismer. Løftemekanisme. Enkle mekanismer i hverdagen

Fra selve antikken forsøker en person å legge til rette for sitt arbeid. For å gjøre dette bruker han ulike enheter. Hva er de enkleste mekanismene? Hva er varianter av disse tilpasningene? Hva er forskjellen mellom enkle og komplekse mekanismer? Om dette og mye mer - senere i artikkelen.

Generell informasjon

Enkle mekanismer (fra gresk "maskin, pistol") - enheter som gir en gevinst i styrke. Noen av disse enhetene dukket opp i antikken. Enkle mekanismer kan være uavhengige enheter eller være elementer av mer komplekse aggregater. Avhengig av type konstruksjon bestemmes og omfanget av en bestemt enhet. Bruken av enkle mekanismer letter i stor grad menneskelig aktivitet. Slike innretninger gir en gevinst i styrke. For eksempel har kilen, som drives inn i en logg, mer kraft enn virkningen på selve enheten. Derfor bryter treet raskt i forskjellige retninger. Sammen med dette faller virkningen på kilen fra toppen ned, og deler av loggen blir skilt fra hverandre. Det er i dette tilfellet også en transformasjon i bevegelsesretningen.

Enkle mekanismer. eksempler

Det finnes flere typer enheter:

Skråplanet

A) skruen brukes i skruer, som en borer i jackhammer, øvelser; Kan tjene som løftemekanisme (Archimedov skrue) ;

B) Kilen bidrar til å øke trykket ved å konsentrere massen i et lite område. Den brukes i et basseng, spade, spyd.

Spak - enheten beskrevet av Archimedes. Kan fungere som en utløser, bytte.

A) porten brukes til belteoverføring og heving av vann fra brønnen.

Hjulet (oppfunnet i 3 tusen f.Kr. av sumererne) er en integrert del av girsystemet som brukes i transport.

Stempelet letter bruken av energien til oppvarmede ekspanderende gasser eller damp. Denne enheten brukes i dampmotorer og skytevåpen.

porten

Denne enheten er en trommel (sylinder), som håndtaket er festet til. Som regel ble det brukt som løftemekanisme for å løfte vann fra en brønn. Den vinnende i kraften som oppnås ved bruk av porten, bestemmes av forholdet mellom radiusen av omkretsen på hvilken håndtaket beveger seg, til radiusen til sylinderen (trommelen) som tauet er viklet på. Vinsjen tilhører den moderne typen av porten. Denne enheten er et system som omfatter en sylinder og to gir av forskjellig radius. Gevinstene som gjelder, som generelt gir vinsjen, bestemmes av den kombinerte virkningen av de to portene. Moderne enheter gir en gevinst på førti hundre ganger.

Skråplanet

Denne enkle mekanismen brukes også ofte når man løfter tunge legemer. Gevinsten som er i kraft, bestemmes av forholdet mellom lengden av enheten selv og dens høyde under betingelse av lav friksjon. Ofte, for å skape en stor kraft (for eksempel for drift av en isbryter eller for å kutte ved), bruk form av et skråplan - en kil. Handlingen er basert på det faktum at store krefter vinkelrett på anordningens sideflater dannes med en stor kraft i skoens retning. En annen type skråplan er skruen. På samme måte som kilen, er denne enheten i stand til å endre retning eller numerisk verdi av den påførte kraften.

Enkle mekanismer. spaken

Det er en solid kropp som kan rotere rundt en støtte (fast). Den minste avstanden som skiller spaken og den rette linjen langs hvilken kraften virker på spaken, kalles kraftens skulder. For å finne det, er det nødvendig å slippe vinkelrett fra svinget til kraftlinjen. Lengden på denne vinkelrett vil være skulderen. F1 og F2 - virker på spakkraften. Skuldene som virker på enheten er L1 og L2. Håndtaket er da i likevekt, når kreftene som virker på det, er omvendt proporsjonale med skuldrene. Denne regelen kan representeres som en formel: F1 / F2 = L1 / L2. Dette prinsippet ble etablert av Archimedes. Denne regelen viser at en større kraft med en spak kan motvirkes av en mindre. Kraften som påføres en skulder, er så mange ganger større enn den som påføres den andre, så mye som en skulder er større enn den andre.

Hvordan gjelder en person i dag?

Svært vanlige enkle mekanismer i hverdagen. Så det ville være vanskelig å åpne en vannkran hvis den ikke hadde et lite håndtak som er en ganske effektiv spak. Det samme kan sies om nøkkelen, ved hjelp av hvilken mutterene eller boltene er uviklet eller vridd. Jo lenger håndtaket er, desto lettere blir det å utføre handlingen. Så, når du arbeider med store eller store muttere og bolter for reparasjon av komplekse maskiner, maskiner, biler, bruk nøkler med håndtak opptil en meter lang. Den vanligste døren er også en av de typer enhetene som vurderes. Hvis du prøver å åpne døren i nærheten av festingen, vil det være veldig vanskelig. Jo lenger fra hengslene håndtaket er, desto lettere er det å åpne døren. Et levende eksempel er en polhvelv. Lengden er ca fem meter. Med denne spaken og riktig tilrettelagt innsats, klarer utøveren å fly i en høyde på opptil seks meter. Den lange skulderen er omtrent tre meter. Leverages finnes også i forskjellige deler av kroppen og dyret. Dette, spesielt kjever, lemmer. Husholdningseksempler på spaken er nippers, saks for skjæring av metall eller papir. Maskiner av ulike typer har i deres design også enheter som gir deg mulighet til å få en gevinst i styrke. For eksempel, pedaler eller håndbrems på en sykkel, håndterer symaskiner, nøkler i piano.

Kompleks bruk av verktøy

Enkle mekanismer finnes i en rekke kombinasjoner. Kombinerte enheter inkluderer to eller flere deler. Ikke nødvendigvis dette vil være en kompleks mekanisme - mange enkle enheter kan betraktes som komplekse. Så i kjøttkvern er det et håndtak (port), kjøttskrue og knivkutter (kil). I armbåndsuret roteres pilene ved hjelp av et system med gir som har forskjellige diametre og er plassert med hverandre i koblingen. En av de kjente kombinert enkle mekanismene er jacken. Den bruker en kombinasjon av en port og en skrue.

konklusjon

Som det ble klart, letter enkle mekanismer sterkt menneskelig arbeidskraft. De kan bestå av en eller flere deler. I dette tilfellet, selv om det er to eller flere elementer, kan de forbli enkle, men de kan være ganske kompliserte. Forskjellige aggregater, trykkpresser, motorer inkluderer flere deler. Blant elementene er det løfter, blokker, skruer, hjul på aksene, skråplaner, en kil. Alle disse enhetene fungerer i et kompleks. Takket være dem gjør en person mye lettere arbeid. Overføringen av mekanisk energi fra en del av enheten til en annen kan utføres på forskjellige måter. Kjeder, belter, gir eller tannhjul anses å være de vanligste enhetene som bidrar til overføring av kraft og forårsaker at enkelte elementer beveger seg sakte eller raskere i en eller annen retning. Komplekse og høyhastighets enheter styres som regel av elektroniske enheter. På grunn av den spesielle konfigurasjonen viser elektriske sensorer når det er nødvendig å slå på denne eller den mekanismen, også følge den riktige og stabile driften av systemet. Mange enheter har kommet til moderne liv fra antikken. Folk forbedrer stadig komplekse mekanismer, og dermed utvider omfanget av deres søknad. Utvilsomt, i hverdagen for en person, opptar ulike enheter et svært viktig sted. Mye kan ikke forestilles uten bruk av enkle og komplekse mekanismer. Tilpasninger er mye brukt i bygg, landbruk, gruvedrift og andre områder av menneskelig aktivitet.