Από αρχαιοτάτων χρόνων, ο άνθρωπος προσπαθεί να διευκολύνει τη δουλειά του. Για να το κάνει αυτό, χρησιμοποιεί διάφορες συσκευές. Ποιοι είναι οι απλούστεροι μηχανισμοί; Ποιοι είναι οι τύποι αυτών των συσκευών; Ποια είναι η διαφορά μεταξύ απλών και πολύπλοκων μηχανισμών; Σχετικά με αυτό και πολλά άλλα - αργότερα στο άρθρο.
Γενικές πληροφορίες
Απλοί μηχανισμοί (από τα ελληνικά. "μηχανή, εργαλείο") - συσκευές που δίνουν κέρδος σε δύναμη. Μερικές από αυτές τις συσκευές εμφανίστηκαν στην ίδια την αρχαιότητα. Οι απλοί μηχανισμοί μπορεί να είναι ανεξάρτητες συσκευές ή στοιχεία πιο πολύπλοκων μονάδων. Ανάλογα με τον τύπο της κατασκευής, προσδιορίζεται επίσης το πεδίο εφαρμογής αυτής ή αυτής της συσκευής. Η χρήση απλών μηχανισμών διευκολύνει πολύ την ανθρώπινη δραστηριότητα. Τέτοιες συσκευές δίνουν ένα κέρδος σε δύναμη. Για παράδειγμα, μια σφήνα που μπαίνει σε ένα κούτσουρο έχει μεγαλύτερη δύναμη από το χτύπημα στο ίδιο το εξάρτημα. Ως εκ τούτου, το δέντρο σκάει γρήγορα σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Ταυτόχρονα, το χτύπημα στη σφήνα πέφτει από πάνω προς τα κάτω και τμήματα του κορμού απομακρύνονται στα πλάγια. Δηλαδή, σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει και μεταμόρφωση στην κατεύθυνση της κίνησης.
Απλοί μηχανισμοί. Παραδείγματα
Υπάρχουν διάφοροι τύποι φωτιστικών:
Κεκλιμένο επίπεδο
α) η βίδα χρησιμοποιείται σε βίδες, όπως ένα τρυπάνι σε γρύλους, τρυπάνια. μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως μηχανισμός ανύψωσης (βίδα Αρχιμήδης);
β) η σφήνα συμβάλλει στην αύξηση της πίεσης συγκεντρώνοντας τη μάζα σε μια μικρή περιοχή. Χρησιμοποιείται σε σφαίρα, φτυάρι, δόρυ.
Ο μοχλός είναι μια συσκευή που περιγράφεται από τον Αρχιμήδη. Μπορεί να λειτουργήσει ως έναυσμα, διακόπτης.
α) η πύλη χρησιμοποιείται για τη μετάδοση με ιμάντα και την ανύψωση νερού από το πηγάδι.
Ο τροχός (που εφευρέθηκε το 3000 π. Χ. από τους Σουμέριους) είναι αναπόσπαστο μέρος του συστήματος γραναζιών που χρησιμοποιείται στις μεταφορές.
Το έμβολο συμβάλλει στη χρήση της ενέργειας των θερμαινόμενων διαστελλόμενων αερίων ή ατμού. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται σε ατμομηχανές και πυροβόλα όπλα.
Gate
Αυτή η συσκευή είναι ένα τύμπανο (κύλινδρος) στο οποίο είναι προσαρτημένη η λαβή. Κατά κανόνα, χρησιμοποιήθηκε ως μηχανισμός ανύψωσης για την ανύψωση νερού από ένα πηγάδι. Το κέρδος σε δύναμη που επιτυγχάνεται κατά τη χρήση της πύλης καθορίζεται από την αναλογία της ακτίνας του κύκλου κατά μήκος του οποίου κινείται η λαβή προς την ακτίνα του κυλίνδρου (τύμπανο) στον οποίο τυλίγεται το σχοινί. Το βαρούλκο ανήκει στον σύγχρονο τύπο πύλης. Αυτό το εξάρτημα είναι ένα σύστημα που περιλαμβάνει έναν κύλινδρο και δύο γρανάζια διαφορετικών ακτίνων. Το κέρδος σε δύναμη, που γενικά δίνει το βαρούλκο, καθορίζεται από τη συνδυασμένη δράση των δύο πυλών. Οι σύγχρονες συσκευές κερδίζουν σαράντα εκατοντάδες φορές.
Κεκλιμένο επίπεδο
Αυτός ο απλός μηχανισμός χρησιμοποιείται επίσης συχνά όταν σηκώνετε βαριά σώματα. Το κέρδος σε ισχύ καθορίζεται από την αναλογία του μήκους της ίδιας της συσκευής προς το ύψος της, υπόκειται σε χαμηλή τριβή. Συχνά, για να δημιουργηθεί μια μεγάλη δύναμη (για παράδειγμα, για τη λειτουργία ενός παγοθραυστικού ή για την κοπή καυσόξυλων), χρησιμοποιείται ένας τύπος κεκλιμένου επιπέδου - μια σφήνα. Η δράση του βασίζεται στο γεγονός ότι με μεγάλη δύναμη προς την κατεύθυνση του κοντακίου σχηματίζονται μεγάλες δυνάμεις που είναι κάθετες στις πλευρικές επιφάνειες της συσκευής. Ένας άλλος τύπος κεκλιμένου επιπέδου είναι η βίδα. Ακριβώς όπως μια σφήνα, αυτή η συσκευή μπορεί να αλλάξει την κατεύθυνση ή την αριθμητική τιμή της ασκούμενης δύναμης.
Απλοί μηχανισμοί. Μοχλός
Πρόκειται για ένα άκαμπτο σώμα ικανό να περιστρέφεται γύρω από ένα (σταθερό) στήριγμα. Η μικρότερη απόσταση που χωρίζει το υπομόχλιο και την ευθεία γραμμή κατά μήκος της οποίας ασκείται η δύναμη στον μοχλό ονομάζεται ώμος της δύναμης. Για να το βρείτε, θα πρέπει να χαμηλώσετε την κάθετο από το υπομόχλιο στη γραμμή δράσης της δύναμης. Το μήκος αυτής της κάθετης θα είναι ο ώμος. Τα F1 και F2 είναι οι δυνάμεις που ασκούνται στον μοχλό. Οι βραχίονες που δρουν στη συσκευή είναι L1 και L2. Ο μοχλός βρίσκεται τότε σε ισορροπία όταν οι δυνάμεις που ασκούνται σε αυτόν είναι αντιστρόφως ανάλογες με τους ώμους. Αυτός ο κανόνας μπορεί να αναπαρασταθεί ως τύπος: F1 / F2=L1 / L2. Αυτή η αρχή καθιερώθηκε από τον Αρχιμήδη. Αυτός ο κανόνας δείχνει ότι μια μεγάλη δύναμη με μοχλό μπορεί να εξισορροπηθεί από μια μικρότερη. Η δύναμη που εφαρμόζεται στον έναν ώμο είναι τόσες φορές μεγαλύτερη από αυτή που εφαρμόζεται στον άλλο όση ο ένας ώμος είναι μεγαλύτεροςδεύτερο.
Πώς χρησιμοποιούν οι άνθρωποι τα gadget σήμερα;
Οι απλοί μηχανισμοί στην καθημερινή ζωή είναι πολύ συνηθισμένοι. Άρα, θα ήταν αρκετά δύσκολο να ανοίξετε μια βρύση αν δεν είχε μικρό χερούλι, που είναι ένας αρκετά αποτελεσματικός μοχλός. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για το κλειδί, το οποίο χρησιμοποιείται για να χαλαρώσει ή να σφίξει παξιμάδια ή μπουλόνια. Όσο μεγαλύτερη είναι η λαβή, τόσο πιο εύκολη θα είναι η δράση. Έτσι, όταν εργάζεστε με βαριά ή μεγάλα παξιμάδια και μπουλόνια κατά την επισκευή πολύπλοκων μηχανισμών, χρησιμοποιούνται εργαλειομηχανές, αυτοκίνητα, κλειδιά με λαβές μέχρι ένα μέτρο μήκους. Η πιο συνηθισμένη πόρτα είναι επίσης ένας από τους εν λόγω τύπους συσκευών.
Αν προσπαθήσετε να ανοίξετε την πόρτα κοντά στο κούμπωμα της, θα είναι πολύ δύσκολο. Ωστόσο, όσο πιο μακριά από τους μεντεσέδες βρίσκεται η λαβή, τόσο πιο εύκολο είναι να ανοίξετε την πόρτα. Ένα καλό παράδειγμα είναι το άλμα με στύλο. Το μήκος του είναι περίπου πέντε μέτρα. Με τη βοήθεια αυτού του μοχλού και της σωστής προσπάθειας, ο αθλητής καταφέρνει να πετάξει σε ύψος έως και έξι μέτρα. Το μακρύ χέρι είναι περίπου τρία μέτρα. Μοχλοί βρίσκονται επίσης σε διάφορα μέρη του ανθρώπινου σώματος και του σώματος των ζώων. Αυτά είναι, ειδικότερα, τα σαγόνια, τα άκρα. Τα οικιακά παραδείγματα μοχλού είναι οι κόφτες σύρματος, το ψαλίδι για την κοπή μετάλλου ή χαρτιού. Τα μηχανήματα διαφόρων τύπων έχουν επίσης συσκευές στο σχεδιασμό τους που καθιστούν δυνατή την απόκτηση κέρδους στη δύναμη. Για παράδειγμα, πεντάλ ή χειρόφρενο σε ποδήλατο, λαβές ραπτομηχανής, πλήκτρα πιάνου.
Σύνθετη εφαρμογή φωτιστικών
Απλοί μηχανισμοί βρίσκονται σε διάφορους συνδυασμούς. Οι συνδυασμένες συσκευές περιλαμβάνουν δύο ή περισσότερα μέρη. Δεν χρειάζεται να είναι ένας πολύπλοκος μηχανισμός - πολλές απλές συσκευές μπορούν να θεωρηθούν περίπλοκες. Έτσι, στον κρεατομηχανή υπάρχει μια λαβή (πύλη), μια βίδα που σπρώχνει το κρέας και ένας μαχαιροπήρης (σφήνα). Στα ρολόγια χειρός, οι δείκτες περιστρέφονται μέσω ενός συστήματος γραναζιών που έχουν διαφορετικές διαμέτρους και αλληλοσυνδέονται μεταξύ τους. Ένας από τους γνωστούς συνδυασμένους απλούς μηχανισμούς είναι ο γρύλος. Χρησιμοποιεί συνδυασμό κολάρου και βίδας.
Συμπέρασμα
Όπως έγινε σαφές, απλοί μηχανισμοί διευκολύνουν πολύ τη δουλειά ενός ατόμου. Μπορεί να αποτελούνται από ένα ή περισσότερα μέρη. Ταυτόχρονα, ακόμη και με την παρουσία δύο ή περισσότερων στοιχείων, μπορούν να παραμείνουν απλά, αλλά μπορεί επίσης να είναι αρκετά περίπλοκα. Διάφορες μονάδες, τυπογραφικά πιεστήρια, κινητήρες περιλαμβάνουν διάφορα μέρη. Μεταξύ των στοιχείων υπάρχουν μοχλοί, μπλοκ, βίδες, τροχοί σε άξονες, κεκλιμένα επίπεδα, σφήνα. Όλες αυτές οι συσκευές λειτουργούν μαζί. Χάρη σε αυτά, ένα άτομο διευκολύνει πολύ την εργασία. Η μεταφορά της μηχανικής ενέργειας από το ένα μέρος της συσκευής στο άλλο μπορεί να γίνει με διαφορετικούς τρόπους. Αλυσίδες, ζώνες, γρανάζια ή γρανάζια θεωρούνται οι πιο κοινές συσκευές που βοηθούν στη μεταφορά δύναμης και κάνουν τα μεμονωμένα στοιχεία να κινούνται πιο αργά ή πιο γρήγορα, προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση. Οι σύνθετες και οι συσκευές υψηλής ταχύτητας ελέγχονται ωςσυνήθως ηλεκτρονικές συσκευές. Οι ηλεκτρικοί αισθητήρες, χάρη σε μια ειδική ρύθμιση, δείχνουν πότε είναι απαραίτητο να ενεργοποιήσετε έναν συγκεκριμένο μηχανισμό, παρακολουθούν επίσης τη σωστή και σταθερή λειτουργία του συστήματος.
Πολλές συσκευές ήρθαν στη σύγχρονη ζωή του ανθρώπου από την αρχαιότητα. Οι άνθρωποι βελτιώνουν συνεχώς πολύπλοκους μηχανισμούς, διευρύνοντας έτσι το πεδίο εφαρμογής τους. Αναμφίβολα, στην καθημερινότητα ενός ανθρώπου, διάφορες συσκευές καταλαμβάνουν πολύ σημαντική θέση. Πολλά δεν μπορούν να φανταστούν χωρίς τη χρήση απλών και πολύπλοκων μηχανισμών. Οι συσκευές χρησιμοποιούνται ευρέως στις κατασκευές, τη γεωργία, τα ορυχεία και άλλους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.
