Od davnina, čovjek pokušava da olakša 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 "mašina, alat") - uređaji koji daju dobitak u snazi. Neki od ovih uređaja pojavili su se u samoj antici. Jednostavni mehanizmi mogu biti nezavisni uređaji ili biti elementi složenijih jedinica. Ovisno o vrsti konstrukcije, određuje se i opseg ovog ili onog uređaja. Upotreba 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 sam uređaj. Stoga drvo brzo puca u različitim smjerovima. U isto vrijeme, 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 tipova čvora:
kosa ravan
a) vijak se koristi u šrafovima, kao bušilica u čekićima, bušilicama; može poslužiti i kao mehanizam za podizanje (Arhimedov vijak);
b) klin doprinosi povećanju pritiska koncentrišući masu na malom području. Koristi se za metak, lopatu, koplje.
Poluga je sprava koju je opisao Arhimed. Može djelovati kao okidač, prekidač.
a) kapija se koristi za kaiš i podizanje vode iz bunara.
Točak (koji su Sumerani izumili 3000 pne) je sastavni deo sistema zupčanika koji se koristi u transportu.
Klip doprinosi korišćenju energije zagrejanih ekspandirajućih gasova ili pare. Ovaj uređaj se koristi u parnim mašinama i vatrenom oružju.
Kapija
Ovaj uređaj je bubanj (cilindar) na koji je pričvršćena ručka. U pravilu se koristio kao mehanizam za podizanje za podizanje vode iz bunara. Dobitak u snazi koji se postiže korištenjem kapije određen je omjerom polumjera kruga po kojem se ručka pomiče i polumjera cilindra (bubnja) na koji je uže namotano. Vitlo pripada modernom tipu kapija. Ovo učvršćenje je sistem koji uključuje cilindar i dva zupčanika različitih radijusa. Dobitak u snazi, koji općenito daje vitlo, određen je kombinovanim djelovanjem dvije kapije. Moderni uređaji daju pobjedu četrdeset stotina puta.
kosa ravan
Ovaj jednostavan mehanizam se takođe često koristi prilikom podizanja teških tijela. Dobitak u snazi je određen omjerom dužine samog uređaja i njegove visine, podložne malom 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 se s velikom silom u smjeru kundaka stvaraju velike sile koje su okomite na bočne površine uređaja. Druga vrsta nagnute ravni je vijak. Baš kao i klin, ovaj uređaj može promijeniti smjer ili brojčanu vrijednost primijenjene sile.
Jednostavni mehanizmi. Poluga
Ovo je kruto tijelo sposobno da se rotira oko (fiksnog) oslonca. Najmanja udaljenost koja razdvaja uporište i pravu liniju duž koje sila djeluje na polugu naziva se rame sile. Da biste ga pronašli, trebate spustiti okomicu od uporišta na liniju djelovanja sile. Dužina 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. Ovaj princip je uspostavio Arhimed. Ovo pravilo pokazuje da se velika sila sa polugom može izbalansirati 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 su vrlo česti. Dakle, bilo bi prilično teško otvoriti slavinu za vodu da nema malu ručku, što je prilično efikasna poluga. Isto se može reći i za ključ, koji se koristi za otpuštanje ili zatezanje matica ili vijaka. Što je ručica 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 dužine do jednog metra. Najobičnija vrata su takođe jedna od vrsta uređaja o kojima je reč.
Ako pokušate otvoriti vrata u blizini njihovog pričvršćivanja, to će biti veoma teško. Međutim, što je kvaka dalje od šarki, to je lakše otvoriti vrata. Dobar primjer je skok s motkom. Dužina mu je oko pet metara. Uz pomoć ove poluge i pravim naporom, sportista uspeva da poleti do visine do šest metara. Dugačka ruka je oko tri metra. Poluge se također nalaze u različitim dijelovima ljudskog tijela i tijela životinja. To su, posebno, čeljusti, udovi. Primjeri poluge u domaćinstvu su rezači žice, makaze za rezanje metala ili papira. Mašine različitih tipova također imaju uređaje u svom dizajnu koji omogućavaju postizanje dobitka na snazi. Na primjer, pedale ili ručna kočnica na biciklu, ručke šivaćih mašina, tipke klavira.
Složena primjena čvora
Jednostavni mehanizmi se nalaze 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 mašini za mlevenje mesa se nalazi ručka (kapija), vijak koji gura meso i rezač noža (klin). U ručnim satovima, kazaljke se rotiraju pomoću sistema zupčanika koji imaju različite prečnike i međusobno su povezani. Jedan od dobro poznatih kombinovanih jednostavnih mehanizama je dizalica. Koristi kombinaciju kragne i zavrtnja.
Zaključak
Kao što je postalo jasno, jednostavni mehanizmi uvelike olakšavaju rad osobi. Mogu se sastojati od jednog ili više dijelova. Istovremeno, čak i u prisustvu dva ili više elemenata, oni mogu ostati jednostavni, ali mogu biti i prilično složeni. Razne jedinice, štamparske mašine, motori uključuju nekoliko delova. Među elementima su poluge, blokovi, vijci, točkovi 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, kaiševi, 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 kontrolišu kaoobično elektronskih uređaja. Električni senzori, zahvaljujući posebnoj postavci, pokazuju kada je potrebno uključiti određeni mehanizam, takođe prate ispravan i stabilan rad sistema.
Mnogi uređaji ušli su u savremeni život čoveka od davnina. Ljudi stalno unapređuju složene mehanizme, proširujući na taj način obim njihove primjene. Bez sumnje, u svakodnevnom životu osobe razni uređaji zauzimaju veoma važno mjesto. Mnogo toga se ne može zamisliti bez upotrebe jednostavnih i složenih mehanizama. Uređaji se široko koriste u građevinarstvu, poljoprivredi, rudarstvu i drugim oblastima ljudske aktivnosti.
