Siden antikken har mennesket forsøkt å gjøre arbeidet sitt enklere. For å gjøre dette bruker han forskjellige enheter. Hva er de enkleste mekanismene? Hva er typene av disse enhetene? Hva er forskjellen mellom enkle og komplekse mekanismer? Om dette og mye mer - senere i artikkelen.
Generell informasjon
Enkle mekanismer (fra gresk. "maskin, verktøy") - apparater som gir styrke. Noen av disse enhetene dukket opp i antikken selv. Enkle mekanismer kan være uavhengige enheter eller være elementer i mer komplekse enheter. Avhengig av type konstruksjon bestemmes også omfanget av denne eller den enheten. Bruken av enkle mekanismer letter i stor grad menneskelig aktivitet. Slike enheter gir styrke. For eksempel har en kile som drives inn i en tømmerstokk mer kraft enn slaget mot selve armaturet. Derfor sprekker treet raskt i forskjellige retninger. Samtidig faller slaget mot kilen fra topp til bunn, og deler av stokken beveger seg fra hverandre til sidene. Det vil si at det i dette tilfellet også skjer en transformasjon i bevegelsesretningen.
Enkle mekanismer. Eksempler
Det finnes flere typer armaturer:
Skråplan
a) skruen brukes i skruer, som en drill i jackhammers, drills; kan også tjene som løftemekanisme (Archimedes skrue);
b) kilen bidrar til trykkøkning ved å konsentrere massen på et lite område. Brukt i kule, spade, spyd.
En spak er en enhet beskrevet av Archimedes. Kan fungere som en utløser, bytt.
a) porten brukes til belteoverføring og heving av vann fra brønnen.
Hjulet (oppfunnet i 3000 f. Kr. av sumererne) er en integrert del av girsystemet som brukes i transport.
Stempelet bidrar til bruken av energien til oppvarmede ekspanderende gasser eller damp. Denne enheten brukes i dampmaskiner og skytevåpen.
Gate
Denne enheten er en trommel (sylinder) som håndtaket er festet til. Som regel ble den brukt som en løftemekanisme for å heve vann fra en brønn. Styrkegevinsten som oppnås ved bruk av porten, bestemmes av forholdet mellom radiusen til sirkelen som håndtaket beveger seg langs med radiusen til sylinderen (trommelen) som tauet er viklet på. Vinsjen tilhører den moderne porttypen. Denne armaturen er et system som inkluderer en sylinder og to gir med forskjellige radier. Økningen i styrke, som generelt gir vinsjen, bestemmes av den kombinerte handlingen til de to portene. Moderne enheter gir en seier på førti hundre ganger.
Skråplan
Denne enkle mekanismen brukes også ofte når du løfter tunge kropper. Forsterkningen i kraft bestemmes av forholdet mellom lengden på selve enheten og høyden, underlagt lav friksjon. Ofte, for å skape en stor kraft (for eksempel for drift av en isbryter eller for å kutte ved), brukes en type skråplan - en kile. Dens handling er basert på det faktum at med en stor kraft i retning av baken, dannes det store krefter som er vinkelrett på sideflatene til enheten. En annen type skråplan er skruen. Akkurat som en kile, er denne enheten i stand til å endre retningen eller den numeriske verdien av den påførte kraften.
Enkle mekanismer. Spak
Dette er en stiv kropp som kan rotere rundt en (fast) støtte. Den minste avstanden som skiller støttepunktet og den rette linjen som kraften virker på spaken langs, kalles kraftens skulder. For å finne den bør du senke perpendikulæren fra omdreiningspunktet til kraftens virkelinje. Lengden på denne vinkelrett vil være skulderen. F1 og F2 er kreftene som virker på spaken. Armene som virker på enheten er L1 og L2. Spaken er da i likevekt når kreftene som virker på den 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 stor kraft med en spak kan balanseres av en mindre. Kraften som påføres den ene skulderen er like mange ganger større enn den som påføres den andre som en skulder er størreandre.
Hvordan bruker folk gadgets i dag?
Enkle mekanismer i hverdagen er veldig vanlige. Så det ville være ganske vanskelig å åpne en vannkran hvis den ikke hadde et lite håndtak, som er en ganske effektiv spak. Det samme kan sies om skiftenøkkelen, som brukes til å løsne eller stramme muttere eller bolter. Jo lengre håndtaket er, jo lettere blir handlingen. Så når du arbeider med tunge eller store muttere og bolter ved reparasjon av komplekse mekanismer, brukes verktøymaskiner, biler, skiftenøkler med håndtak opptil en meter i lengde. Den mest vanlige døren er også en av enhetene det er snakk om.
Hvis du prøver å åpne døren nær dens feste, vil det være veldig vanskelig. Men jo lenger fra hengslene håndtaket er plassert, jo lettere er det å åpne døren. Et godt eksempel er stavspranget. Lengden er omtrent fem meter. Ved hjelp av denne spaken og riktig innsats klarer utøveren å fly opp til en høyde på opptil seks meter. Den lange armen er omtrent tre meter. Spaker finnes også i forskjellige deler av menneskekroppen og dyrekroppen. Dette er spesielt kjever, lemmer. Husholdningseksempler på en spak er trådkuttere, sakser for å kutte metall eller papir. Maskiner av ulike typer har også anordninger i utformingen som gjør det mulig å oppnå styrkegevinst. For eksempel pedaler eller en håndbrems på en sykkel, symaskinhåndtak, pianotaster.
Kompleks bruk av inventar
Enkle mekanismer finnes i en rekke kombinasjoner. Kombinerte enheter inkluderer to eller flere deler. Det trenger ikke å være en kompleks mekanisme – mange enkle enheter kan betraktes som komplekse. Så i kjøttkvernen er det et håndtak (port), en skrue som skyver kjøttet og en knivskjærer (kile). I armbåndsur roteres viserne ved hjelp av et system av tannhjul som har forskjellige diametre og er låst i hverandre. En av de velkjente kombinerte enkle mekanismene er en jekk. Den bruker en kombinasjon av krage og skrue.
Konklusjon
Som det ble klart, letter enkle mekanismer i stor grad arbeidet til en person. De kan bestå av en eller flere deler. Samtidig, selv i nærvær av to eller flere elementer, kan de forbli enkle, men de kan også være ganske komplekse. Ulike enheter, trykkpresser, motorer inkluderer flere deler. Blant elementene er det spaker, blokker, skruer, hjul på aksler, skråplan, en kile. Alle disse enhetene fungerer sammen. Takket være dem letter en person arbeidet i stor grad. Overføringen av mekanisk energi fra en del av enheten til en annen kan gjøres på forskjellige måter. Kjeder, belter, tannhjul eller tannhjul regnes som de vanligste enhetene som hjelper til med å overføre kraft og få individuelle elementer til å bevege seg saktere eller raskere, i en eller annen retning. Komplekse og høyhastighets enheter styres somvanligvis elektroniske enheter. Elektriske sensorer, takket være en spesiell innstilling, viser når det er nødvendig å slå på en bestemt mekanisme, de overvåker også riktig og stabil drift av systemet.
Mange enheter kom til menneskets moderne liv fra antikken. Folk forbedrer stadig komplekse mekanismer, og utvider dermed omfanget av deres anvendelse. Utvilsomt, i det daglige livet til en person, opptar ulike enheter et veldig viktig sted. Mye kan ikke forestilles uten bruk av enkle og komplekse mekanismer. Enheter er mye brukt i konstruksjon, landbruk, gruvedrift og andre områder med menneskelig aktivitet.
