Čovjek od davnina pokušava olakšati svoj posao. Da bi to učinio, koristi razne uređaje. Koji su najjednostavniji mehanizmi? Koje su vrste ovih uređaja? Koja je razlika između jednostavnih i složenih mehanizama? O ovome i još mnogo toga - kasnije u članku.
Opće informacije
Jednostavni mehanizmi (od grčkog. "stroj, alat") - uređaji koji daju dobitak u snazi. Neki od ovih uređaja pojavili su se u samoj antici. Jednostavni mehanizmi mogu biti neovisni uređaji ili biti elementi složenijih jedinica. Ovisno o vrsti konstrukcije, određuje se i opseg ovog ili onog uređaja. Korištenje jednostavnih mehanizama uvelike olakšava ljudsku aktivnost. Takvi uređaji daju dobitak u snazi. Na primjer, klin koji je zabijen u trupac ima veću snagu od udarca u samo učvršćenje. Stoga stablo brzo puca u različitim smjerovima. Istodobno, udarac u klin pada odozgo prema dolje, a dijelovi trupca se pomiču na strane. Odnosno, u ovom slučaju dolazi i do transformacije u smjeru kretanja.
Jednostavni mehanizmi. Primjeri
Postoji nekoliko vrsta čvora:
kosa ravnina
a) vijak se koristi u vijcima, poput bušilice u čekićima, bušilicama; može poslužiti i kao mehanizam za podizanje (Arhimedov vijak);
b) klin pridonosi povećanju pritiska koncentrirajući masu na malom području. Koristi se za metak, lopatu, koplje.
Poluga je naprava koju je opisao Arhimed. Može djelovati kao okidač, prekidač.
a) kapija se koristi za remenski prijenos i podizanje vode iz bunara.
Točak (koji su Sumerani izumili 3000. godine prije Krista) sastavni je dio sustava zupčanika koji se koristi u transportu.
Klip doprinosi korištenju energije zagrijanih ekspandirajućih plinova ili pare. Ovaj se uređaj koristi u parnim strojevima i vatrenom oružju.
Vrata
Ovaj uređaj je bubanj (cilindar) na koji je pričvršćena ručka. U pravilu se koristio kao mehanizam za podizanje za podizanje vode iz bunara. Dobitak na snazi koji se postiže korištenjem vrata određen je omjerom polumjera kružnice po kojoj se ručka pomiče i polumjera cilindra (bubnja) na koji je uže namotano. Vitlo pripada modernoj vrsti vrata. Ovo učvršćenje je sustav koji uključuje cilindar i dva zupčanika različitih radijusa. Dobitak u snazi, koji općenito daje vitlo, određen je kombiniranim djelovanjem dvaju vrata. Moderni uređaji daju pobjedu četrdeset stotina puta.
kosa ravnina
Ovaj jednostavan mehanizam se također često koristi pri podizanju teških tijela. Dobitak na snazi određuje se omjerom duljine samog uređaja i njegove visine, podložne niskom trenju. Često se za stvaranje velike sile (na primjer, za rad ledolomca ili za sjeckanje drva za ogrjev), koristi vrsta nagnute ravnine - klin. Njegovo djelovanje temelji se na činjenici da s velikom silom u smjeru kundaka nastaju velike sile koje su okomite na bočne površine uređaja. Druga vrsta nagnute ravnine je vijak. Baš poput klina, ovaj uređaj može promijeniti smjer ili brojčanu vrijednost primijenjene sile.
Jednostavni mehanizmi. Poluga
Ovo je kruto tijelo koje se može okretati oko (fiksnog) oslonca. Najmanja udaljenost koja dijeli uporište i ravnu liniju duž koje sila djeluje na polugu naziva se rame sile. Da biste ga pronašli, trebali biste spustiti okomicu s uporišta na liniju djelovanja sile. Duljina ove okomice bit će rame. F1 i F2 su sile koje djeluju na polugu. Ruke koje djeluju na uređaj su L1 i L2. Poluga je tada u ravnoteži kada su sile koje djeluju na nju obrnuto proporcionalne ramenima. Ovo pravilo se može predstaviti kao formula: F1 / F2=L1 / L2. Ovo načelo je uspostavio Arhimed. Ovo pravilo pokazuje da se velika sila s polugom može uravnotežiti manjom. Sila primijenjena na jedno rame onoliko je puta veća od sile koja se primjenjuje na drugo koliko je jedno rame većedrugo.
Kako ljudi danas koriste gadgete?
Jednostavni mehanizmi u svakodnevnom životu vrlo su česti. Dakle, bilo bi prilično teško otvoriti slavinu za vodu da nema malu ručku, što je prilično učinkovita poluga. Isto se može reći i za ključ, koji se koristi za otpuštanje ili zatezanje matica ili vijaka. Što je ručka duža, radnja će biti lakša. Dakle, pri radu s teškim ili velikim maticama i vijcima pri popravku složenih mehanizama koriste se alatni strojevi, automobili, ključevi s ručkama do jednog metra duljine. Najobičnija vrata su također jedna od vrsta uređaja o kojima je riječ.
Ako pokušate otvoriti vrata blizu njihova pričvršćenja, bit će vrlo teško. Međutim, što se ručka nalazi dalje od šarki, to je lakše otvoriti vrata. Dobar primjer je skok s motkom. Duljina mu je oko pet metara. Uz pomoć ove poluge i pravim naporom, sportaš uspijeva doletjeti do visine do šest metara. Dugačka ruka je oko tri metra. Poluge se također nalaze u različitim dijelovima ljudskog i životinjskog tijela. To su, posebice, čeljusti, udovi. Primjeri poluge u kućanstvu su rezači žice, škare za rezanje metala ili papira. Strojevi raznih tipova također imaju uređaje u svom dizajnu koji omogućuju dobivanje dobiti na snazi. Na primjer, pedale ili ručna kočnica na biciklu, ručke šivaćih strojeva, tipke klavira.
Složena primjena čvora
Jednostavni mehanizmi nalaze se u raznim kombinacijama. Kombinirani uređaji uključuju dva ili više dijelova. To ne mora biti složen mehanizam - mnogi jednostavni uređaji mogu se smatrati složenim. Dakle, u stroju za mljevenje mesa nalazi se ručka (vrata), vijak koji gura meso i nož za rezanje (klin). U ručnim satovima kazaljke se rotiraju pomoću sustava zupčanika koji imaju različite promjere i međusobno su povezani. Jedan od dobro poznatih kombiniranih jednostavnih mehanizama je dizalica. Koristi kombinaciju ovratnika i vijka.
Zaključak
Kao što je postalo jasno, jednostavni mehanizmi uvelike olakšavaju rad osobi. Mogu se sastojati od jednog ili više dijelova. U isto vrijeme, čak i u prisutnosti dva ili više elemenata, mogu ostati jednostavni, ali mogu biti i prilično složeni. Razne jedinice, tiskarske preše, motori uključuju nekoliko dijelova. Među elementima nalaze se poluge, blokovi, vijci, kotači na osovinama, nagnute ravnine, klin. Svi ovi uređaji rade zajedno. Zahvaljujući njima, osoba uvelike olakšava posao. Prijenos mehaničke energije s jednog dijela uređaja na drugi može se vršiti na različite načine. Lanci, remeni, zupčanici ili zupčanici smatraju se najčešćim uređajima koji pomažu u prijenosu sile i čine da se pojedini elementi kreću sporije ili brže, u jednom ili drugom smjeru. Složeni i brzi uređaji se kontroliraju kaoobično elektronički uređaji. Električni senzori, zahvaljujući posebnoj postavci, pokazuju kada je potrebno uključiti određeni mehanizam, oni također prate ispravan i stabilan rad sustava.
Mnogi uređaji ušli su u suvremeni život čovjeka od davnina. Ljudi neprestano poboljšavaju složene mehanizme, čime se proširuje opseg njihove primjene. Bez sumnje, u svakodnevnom životu osobe razni uređaji zauzimaju vrlo važno mjesto. Mnogo toga se ne može zamisliti bez korištenja jednostavnih i složenih mehanizama. Uređaji se široko koriste u građevinarstvu, poljoprivredi, rudarstvu i drugim područjima ljudske djelatnosti.
