Работа и простые механизмы

Процесс наполнения бачка

В случае, когда на схеме бачка унитаза подающий шланг находится сбоку, уровень воды корректируют путем изменения параметра спицы, у которой на конце имеется поплавок. Иногда в моделях унитаза вместо спицы задействуют толстую латунную проволоку. Чем выше будет поплавок, тем больший объем жидкости поступит в резервуар.

Производители сантехники все чаще меняют металлические элементы на пластиковые изделия. Но их сгибать невозможно, так как они поломаются. В данном случае в схеме сливного бачка унитаза предусмотрено перемещение поплавка вдоль шпильки вверх или вниз, в результате чего объем жидкости меняется в большую или меньшую сторону.

При проведении данной работы с бачка нужно снять крышку с закрепленной кнопкой. В некоторых приборах она подсоединена жестко к смывному клапану

Чтобы не допустить поломки, конструкцию сливного бачка унитаза с кнопкой нужно разбирать максимально осторожно

Предлагаем ознакомиться Как убрать запах из стиральной машинки автомат в домашних условиях: 5 способов

Сначала на кнопке выкручивают зажим и только тогда убирают крышку. Когда поплавок находится сверху, но не перекрывает водный поток, неисправность возникла в результате некорректной работы впускного клапана. Эту деталь разбирают, прочищают и собирают обратно или приобретают новую.

Простейшие механизмы

Для облегчения совершения механической работы издавна используются различные приспособления — простые механизмы.

Простые механизмы — это устройства, в которых работа совершается только за счет механической энергии. Простые механизмы (рычаг, наклонная плоскость, блок и др.) служат для преобразования силы, их применяют при совершении работы в тех случаях, когда надо действием одной силы уравновесить другую силу.

Наклонная плоскость

Ее используют в тех случаях, когда надо поднять тяжелый груз на некоторую высоту.

Рассмотрим гладкую наклонную плоскость (рис. 1). Рассчитаем силу F, которую надо приложить к телу массой m, чтобы поднять его равномерно на высоту h.

Рис. 1

Запишем основное уравнение динамики\. Спроецируем это равенство на ось Ox\. Отсюда искомая сила

\(~F = mg \sin \alpha = mg \frac hl \Rightarrow \frac{mg}{F} = \frac lh,\)

т.е для равномерного поднятия груза с помощью наклонной плоскости необходимо приложить силу, во столько раз меньшую силы тяжести груза, во сколько раз длина наклонной плоскости больше ее высоты.

Рычаг

Рычагом называют имеющее неподвижную ось вращения твердое тело, на которое действуют силы, стремящиеся повернуть его вокруг этой оси. Различают рычаги первого и второго рода.

Рычагом первого рода называют рычаг, ось вращения О которого расположена между точками А и В приложения сил, а сами силы направлены в одну сторону (рис. 2, а). Это коромысло равноплечих весов, железнодорожный шлагбаум, ножницы и др.

Рис. 2

Рычаг второго рода — рычаг, ось вращения О которого расположена по одну сторону от точек приложения сил, а сами силы направлены противоположно друг другу (рис. 2, б). Это гаечные ключи, щипцы для раскалывания орехов, двери и др.

Условие равновесия рычага вытекает из M₁ = M₂.

Так как M₁ = F₁l₁ и M₂ = F₂l₂, где l₁ и l₂ — плечи сил, действующих на рычаг, то \(~\frac{F_1}{F_2} = \frac{l_2}{l_1}\) — условие равновесия рычага.

При равновесии рычага под действием двух сил модули этих сил обратно пропорциональны их плечам.

С помощью рычага можно получить выигрыш в силе, т.е. меньшей силой можно уравновесить большую силу.

Блок

Блоки используют для поднятия грузов. Блок представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу блока пропускают веревку, трос или цепь. Неподвижным называют такой блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов она не поднимается и не опускается (рис. 3, а, б).

Рис. 3

Неподвижный блок можно рассматривать как равноплечий рычаг, у которого плечи приложенных сил равны радиусу колеса. Следовательно, из правила моментов mgr = Fr вытекает, что неподвижный блок выигрыша в силе не дает (F = mg). Он позволяет менять направление действия силы.

Рис. 4

На рисунке 4, а, б изображен подвижный блок (ось блока поднимается и опускается вместе с грузом). Такой блок поворачивается около мгновенной оси О. Правило моментов для него будет иметь вид

\(~mgr = F \cdot 2r \Rightarrow F = \frac{mg}{2}.\)

Таким образом, подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза.

Обычно на практике применяют комбинацию неподвижного блока с подвижным (рис. 5). Неподвижный блок применяется только для удобства. Он, изменяя направление действия силы, позволяет, например, поднимать груз, стоя на земле.

Рис. 5

Цилиндровые замки с фалевой защелкой

Врезной замок с защелкой функционален, удобен в использовании.

Цилиндровые замки с фалевыми защелками закрываются под механическим воздействием. Она является вспомогательным элементом запорного механизма. Фалевая защелка бывает с фиксатором язычка и без него, с одной или двумя ручками. Такие замки часто используют в жилых и производственных помещениях.

Фалевые ручки используют для входных и межкомнатных дверей. В ней нет никакой функциональной особенности, это скорей элемент декора. Удобство в том, что при изменении интерьера, чтобы замыкающее устройство вписалось в образ – достаточно подобрать ручку по стилю.

Ручки для входных дверей устойчивы к внешним воздействиям, выполнены из прочных материалов (если сравнивать с межкомнатными).

По типу нажатия ручки бывают:

• Нажимные (для входных дверей).
• Поворотные (для межкомнатных дверей).

Нажимная ручка тоже подойдёт для межкомнатных конструкций. Выбор зависит от предпочтений покупателя.

Трение и эффективность

Все настоящие машины подвержены трению, из-за которого часть входной мощности рассеивается в виде тепла. Если обозначить Pfric{\displaystyle P_{\text{fric}}\,} мощность, теряемую на трение из-за закона сохранения энергии

Pin=Pout+Pfric{\displaystyle P_{\text{in}}=P_{\text{out}}+P_{\text{fric}}\,}

Механический КПД η{\displaystyle \eta \,} машины (где <η <1{\displaystyle 0<\eta \ <1}) определяется как отношение выходной мощности к входной и является мерой потерь энергии на трение.

η≡PoutPin{\displaystyle \eta \equiv {P_{\text{out}} \over P_{\text{in}}}\,}

Pout=ηPin{\displaystyle P_{\text{out}}=\eta P_{\text{in}}\,}

Как и выше, мощность равна произведению силы и скорости, поэтому

Foutvout=ηFinvin{\displaystyle F_{\text{out}}v_{\text{out}}=\eta F_{\text{in}}v_{\text{in}}\,}

Следовательно,

z=reiϕ=x+iy{\displaystyle z=re^{i\phi }=x+iy\,\!}

Таким образом, в неидеальных машинах механический выигрыщ всегда меньше, чем отношение скоростей на коэффициент η. Таким образом, механизм с трением не сможет перемещать такой же большой груз, как и соответствующий идеальный механизм, используя ту же входную силу.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Исследуя условия равновесия рычага, ученик выполнил соответствующую лабораторную работу. В таблице представлены значения сил и их плеч для рычага, находящегося в равновесии. Определите, чему равно плечо ​\( l_1 \)​?

1) 12,8 м
2) 2,5 м
3) 0,8 м
4) 0,25 м

2. Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице.

Чему равна сила ​\( F_1 \)​, если рычаг находится в равновесии?

1) 100 Н
2) 50 Н
3) 25 Н
4) 9 Н

3. Рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила ​\( F_1 \)​ = 6 Н. Чему равна сила \( F_2 \), если длина рычага 50 см, а плечо силы \( F_1 \) равно 30 см?

1) 0,1 Н
2) 3,6 Н
3) 9 Н
4) 12 Н

4. Выигрыш в силе, приложенной к грузу, нельзя получить с помощью

1) подвижного блока
2) неподвижного блока
3) рычага
4) наклонной плоскости

5. С помощью неподвижного блока в отсутствие трения силе

1) выигрывают в 2 раза
2) не выигрывают, но и не проигрывают
3) проигрывают в 2 раза
4) возможен и выигрыш, и проигрыш

6. С помощью подвижного блока в отсутствие трения

1) выигрывают в работе в 2 раза
2) проигрывают в силе в 2 раза
3) не выигрывают в силе
4) выигрывают в силе в 2 раза

7. На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити силу 20 Н, равномерно поднимают груз. Если трением пренебречь, то масса поднимаемого груза равна

1) 4 кг
2) 2 кг
3) 0,5 кг
4) 1 кг

8. Наклонная плоскость даёт выигрыш в силе в 2 раза. В работе при отсутствии силы трения эта плоскость

1) даёт выигрыш в 2 раза
2) даёт выигрыш в 4 раза
3) не даёт ни выигрыша, ни проигрыша
4) даёт проигрыш в 2 раза

9. Вдоль наклонной плоскости длиной 5 м поднимают груз массой 40 кг, прикладывая силу 160 Н. Чему равна высота наклонной плоскости, если трение при движении груза пренебрежимо мало?

1) 1,25 м
2) 2 м
3) 12,5 м
4) 20 м

10. Груз массой 10 кг поднимают по наклонной плоскости длиной 2 м и высотой 0,5 м, прикладывая силу 40 Н. Чему равен КПД наклонной плоскости?

1) 160%
2) 62,5%
3) 16%
4) 6,25%

11. Груз поднимают с помощью подвижного блока радиусом ​\( R \)​ (см. рисунок). Установите соответствие между физическими величинами (левый столбец) и формулами, по которым они определяются (правый столбец).

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) плечо силы ​\( \vec{F}_1 \)​ относительно точки A
Б) плечо силы \( \vec{F}_2 \) относительно точки A
B) момент силы \( \vec{F}_1 \) относительно точки A

ФОРМУЛЫ
1) ​\( F_1R \)​
2) \( 2F_1R \)
3) \( \frac{F_1}{R} \)
4) ​\( R \)​
5) ​\( 2R \)​

12. Из перечня приведённых ниже высказываний выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Любой простой механизм даёт выигрыш в силе.
2) Ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе.
3) Наклонная плоскость выигрыша в силе не даёт.
4) Коэффициент полезного действия показывает, какая часть совершенной работы является полезной.
5) Неподвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.

Часть 2

13. Чему равна сила, с которой действуют на брусок массой 0,2 кг, перемещая его по наклонной плоскости длиной 1,6 м и высотой 0,4 м, если КПД наклонной плоскости 80%.

Презентация на тему: » Задачи урока познакомиться с принципом действия и назначением простых механизмов разновидности простых механизмов применение простых механизмов.» — Транскрипт:

1

Задачи урока познакомиться с принципом действия и назначением простых механизмов разновидности простых механизмов применение простых механизмов

2

Повторение пройденной темы «Давление твердых тел, жидкостей и газов » Тест

3

Простые механизмы

4

С древних времен для облегчения своего труда человек использует различные механизмы (греч. «механэ» — машина, орудие),к ним относятся наклонная плоскость, рычаг, блок и их разновидности. Простые механизмы можно найти почти в любых более сложных машинах и механизмах. Классические расчеты действия простых механизмов принадлежат выдающемуся античному механику Архимеду из Сиракуз. Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, но и ко всем механизмам: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии. Этот закон получил название «золотого правила» механики

5

Рычаг рычаг-простейшее механическое устройство, представляющее собой твёрдое тело (перекладину),вращающееся вокруг точки опоры. Стороны перекладины от точки опоры, называются «плечами»рычага.

6

Наклонная плоскость Наклонная плоскость-простейшее механическое устройство, применяемое для подъёма тяжёлых предметов, чтобы получить выигрыш в силе.

7

Блок Блок-простой механизм позволяющий изменять прикладываемую силу по направлению (неподвижный блок), или по величине (подвижный блок). Представляет из себя колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси.

8

клин Клин — одна из разновидностей наклонной плоскости, это простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части обрабатываемого предмета.простой механизмпризмы Принцип клина используется в таких инструментах и орудиях, как топор, зубило, нож, гвоздь, игла.

9

ворот Ворот-это два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой.

10

винт винт простейший механизм. Резьба винта, в сущности, представляет собой другой простейший мехнизм наклонную плоскость, многократно обернутую вокруг цилиндра. Примеры простых устройств с винтовой резьбой домкрат, болт с гайкой, тиски. Идеальный выигрыш в силе равен отношению расстояния, проходимого точкой приложения усилия за один оборот винта (длины окружности), к расстоянию между двумя соседними витками резьбы (шаг резбы).

11

Рычаги и их разновидности

12

Точка опоры расположена между точками приложения сил (качели, ножницы) Нагрузка приложена между точкой опоры и точкой приложения силы (тачка, щипцы) Усилие приложено между точкой опоры и нагрузкой (предплечье, пинцет)

13

Рычаг- тело, которое может вращаться вокруг неподвижной оси. — моменты сил

14

Правило равновесия

15

Какую силу нужно приложить к рычагу в точке А, чтобы уравновесить груз? Задача 1

Рычаги в технике

В технике рычаги используются постоянно и без них даже невозможно представить нашу жизнь. Когда представляешь такой простой механизм в технике на ум первым делом приходи рычаг переключения коробки передач в машине. Та часть, которую мы видим в салон это короткое плечо, а внизу идет длинное плечо, которое может переключать необходимые механизмы и приборы.

Рычаги используются и в стоматологии. Работа бормашины тоже основана на золотом правиле механики. Для того чтобы как-то воздействовать на зубы и эмаль нужно приложить очень большую силу, именно это и помогает сделать рычаг.

Рычаг также используется в таком музыкальном инструменте как пианино. Клавиши – это его короткое плечо, а дальше, скрыто от наших глаз длинное плечо. При нажатиии на короткое плечо, длинное плечо воздействует на механизмы, благодаря которым появляется звук.

Как применяет приспособления человек сегодня?

Весьма распространены простые механизмы в быту. Так, достаточно сложно было бы открыть водопроводный кран, если бы не было у него небольшой ручки, которая представляет собой достаточно эффективный рычаг. То же можно сказать и о гаечном ключе, при помощи которого осуществляется откручивание или закручивание гаек или болтов. Чем длиннее рукоятка, тем легче будет осуществляться действие. Так, при работе с тяжелыми либо крупными гайками и болтами при ремонте сложных механизмов, станков, автомобилей, применяют ключи с рукоятками до одного метра в длину. Самая обычная дверь также является одним из видов рассматриваемых приспособлений. Если пробовать открывать дверь возле ее крепления, то это будет весьма затруднительно. Однако чем дальше от петель располагается ручка, тем легче открыть дверь. Достаточно наглядным примером является прыжок с шестом. Его длина порядка пяти метров. При помощи этого рычага и правильно приложенного усилия спортсмену удается взлететь на высоту до шести метров. Длинное плечо составляет при этом примерно три метра. Рычаги встречаются и в разных частях человеческого тела и тела животного. Это, в частности, челюсти, конечности. Бытовыми примерами рычага являются кусачки, ножницы для резки металла или бумаги. Машины различного вида имеют в своей конструкции также приспособления, позволяющие получить выигрыш в силе. Например, педали либо ручной тормоз на велосипеде, ручки швейных машин, клавиши в пианино.

Самоблокирующиеся механизмы

Самоблокирующееся свойство шурупа служит причиной его широкого использования в резьбовых крепежных деталях, таких как болты и шурупы.

Во многих простейших механизмах, если сила нагрузки F_out на механизме достаточно велика по отношению к входной силе F_in, то механизм будет двигаться назад, при этом сила нагрузки будет создавать работу с входящей силой. Таким образом, эти механизмы можно использоваться в любом направлении, с движущей силой, приложенной к любой точке. Например, если сила нагрузки на рычаге достаточно велика, то рычаг будет двигаться назад, перемещая входной рычаг в противоположном направдении от входной силы (перевесит). Их называют «реверсивными» или «неблокирующими» механизмами.

Однако в некоторых механизмах, если силы трения достаточно велики, никакая сила нагрузки не может сдвинуть их назад, даже если входная сила равна нулю. Это называется «самоблокирующейся», «необратимый» механизмом. Эти механизмы могут быть приведены в движение только силой на входе, и когда сила со входа убрана, они останутся неподвижными, «заблокированными» трением в любом положении, в котором они остановились.

Самоблокировка возникает в основном в механизмах с большими площадями скользящего контакта движущихся частей: винта, наклонной плоскости и клина:

• Самый распространенный пример — винт. В большинстве винтов приложение крутящего момента к валу может вызвать его вращение, линейное перемещение вала для выполнения работы против нагрузки, но никакая сила осевой нагрузки на вал не заставит его повернуться назад.
• В наклонной плоскости груз может подниматься вверх по плоскости с помощью боковой входной силы, но если плоскость не слишком крутая и имеется достаточное трение между грузом и плоскостью, то когда входная сила снимается, груз останется неподвижным и будет не скользить по поверхности, независимо от его веса.
• Клин можно вбить в деревянный брусок силой на конце, например, ударив по нему кувалдой, раздвинув в стороны брусок, но никакая сила сжатия от деревянных стенок не заставит его выскочить обратно из бруска.

Машина будет самоблокирующейся тогда и только тогда, когда её КПД η ниже 50 %:

η≡FoutFindindout<0.50{\displaystyle \eta \equiv {\frac {F_{out}/F_{in}}{d_{in}/d_{out}}}<0.50\,}

Будет ли механизм самоблокирующимся, зависит как от сил трения (коэффициента трения покоя) между его частями, так и от отношения расстояний d _in / d _out (идеальный механический выигрыш). Если и трение, и идеальный механический выигрыш достаточно велики, то он самоблокируется.

Доказательство

Когда механизм движется в прямом направлении из точки 1 в точку 2, при этом входящая сила выполняет работу с силой нагрузки, то из закона сохранения энергии входная работа W1,2{\displaystyle W_{\text{1,2}}\,} будет равна сумме работ, проделанной с силой нагрузки Wload{\displaystyle W_{\text{load}}\,} и работы потерянной из-за трения Wfric{\displaystyle W_{\text{fric}}\,}

W1,2=Wload+Wfric{\displaystyle W_{\text{1,2}}=W_{\text{load}}+W_{\text{fric}}}

Если КПД ниже 50 % η=WloadW1,2<12{\displaystyle \eta =W_{\text{load}}/W_{\text{1,2}}<1/2\,}

2Wload<W1,2{\displaystyle 2W_{\text{load}}<W_{\text{1,2}}\,}

Из

2Wload<Wload+Wfric{\displaystyle 2W_{\text{load}}<W_{\text{load}}+W_{\text{fric}}\,}

Wload<Wfric{\displaystyle W_{\text{load}}<W_{\text{fric}}\,}

Когда механизм движется назад из точки 2 в точку 1, или когда сила нагрузки выполняет работу над входящей силой, энергия теряется из-за трения. Wfric{\displaystyle W_{\text{fric}}\,}. Аналогично

Wload=W2,1+Wfric{\displaystyle W_{\text{load}}=W_{\text{2,1}}+W_{\text{fric}}\,}

Таким образом, выходная работа

W2,1=Wload−Wfric<{\displaystyle W_{\text{2,1}}=W_{\text{load}}-W_{\text{fric}}<0\,}

Таким образом, механизм самоблокируется, потому что работа, рассеиваемая на трение, больше, чем работа, выполняемая силой нагрузки, перемещающей его назад, даже при отсутствии входной силы.

Использование простых механизмов

Подробности

Просмотров: 381

С древности простые механизмы часто использовались комплексно, в самых различных сочетаниях.
Комбинированный механизм состоит из двух или большего числа простых. Это не обязательно сложное устройство; многие довольно простые механизмы тоже можно считать комбинированными.
Например, в мясорубке имеются ворот (ручка), винт (проталкивающий мясо) и клин (нож-резак). Стрелки наручных часов поворачиваются системой зубчатых колес разного диаметра, находящихся в зацеплении друг с другом. Один из наиболее известных несложных комбинированных механизмов – домкрат. Домкрат представляет собой комбинацию винта и ворота.

Выигрыш в силе, создаваемый комбинированным механизмом, равен произведению выигрышей отдельных механизмов, входящих в его состав.
Простые механизмы — это труженники со стажем работы более чем 30 веков, но они ничуть не состарились.

Примерно такой лифт установил в «золотом доме» римский император Нерон (64 г. до н.э.).

Так поднимали мосты в средневековых замках.

На любой строительной площадке работают башенные подъемные краны — это сочетание рычагов, блоков, воротов. В зависимости от «специальности» краны имеют различные конструкции и характеристики.

Портальные поворотные краны. Грузоподъемность — 300 кН. Скорость подъема груза — 0,17 м/с.

Строительные башенные краны . Грузоподъемность — 20-400 кН. Скорость подъема до 1м/с.

Плавучие краны — самые сильные из семейства подъемных кранов: их грузоподъемность 4000 кН. Они поднимают затонувшие корабли, снимают суда с мели, с их помощью ремонтируют суда в открытом море, опускают на дно батисферы и камеры для ремонта кабелей и трубопроводов.

Рычаги, блоки, вороты, лебедки — непременные составные части путе- и трубоукладчиков.

Простые механизмы используются и в устройстве шагающих экскаваторов. В его большом ковше может поместиться экскаватор для городских строек.

Простые механизмы помогут передвинуть дом, чтобы расширить улицу. Под дом подводят рамы, опускают на катки, уложенные на рельсы, и включают электролебедки.

НАДО ПОДУМАТЬ

Как рассчитать максимальный груз, который может поднять автокран не перевернувшись?
Вот тут-то и пригодятся знания правила равновесия рычага!
Максимальную силу тяжести груза, который сможет поднять автокран, следует рассчитать по правилу равновесия рычага:F _{тяжести груза} х L₂ = F_{тяжести крана} х L₁
тогдаF_{тяжести груза} = F_{тяжести крана} х L₁/L₂

А как следует поступить опытному крановщику, если необходимо поднять еще более тяжелый груз?
Ответ:
1) уменьшить величину L2
или
2) увеличить отношение L1/L2.

Следующая страница «Занимательные фишки»

Назад в раздел «Занимательные фишки по физике для 7 класса»

Требования безопасности

При проектировании и монтаже рычажного механизма учитываются требований безопасности. Они во многом зависят от области применения устройства, а также особенностей самого механизма.

Среди особенностей этого момента можно отметить следующее:

1. При изготовлении должен подбираться материал, который будет соответствовать всем требованиям. Примером можно назвать высокую коррозионную стойкость. При проектировании указывается то, какой именно материал должен применяться при изготовлении устройства. Часто отдается предпочтение углеродистой стали и легированным сплавам. Некоторые элементы могут быть изготовлены из уплотнительных и других материалов, все зависит то конкретного случая.
2. При проектировании учитывается то, каким образом происходит перераспределение нагрузки. Это связано с тем, что в некоторых местах она будет критической.
3. Под активным элементом при подъеме тяжелых объектов не должно находится людей, другого оборудования, а также частей самого рычажного механизма. Это связано с высокой вероятностью падения переносимого груза.
4. Перед непосредственным применением оборудования следует проводить визуальный осмотр, который позволяет определить наличие или отсутствие повреждений. Кроме этого, должно проводится периодическое обслуживание. Даже незначительный дефект может стать причиной существенного снижения прочности рычажного механизма. Периодическое обслуживание позволяет существенно продлить срок службы устройства.
5. Запрещается применять механизм не по предназначению. Перед каждым его использованием проверяется надежность крепления. Нагрузка должна оказываться на конструкцию соответствующим образом, так как в противном случае происходит неправильное перераспределение силы. Именно поэтому при проектировании указывается то, каким образом устройство должно устанавливаться и как использоваться.
6. При применении учитывается то, на какую максимальную нагрузку рассчитано оборудование. Слишком высокий показатель может стать причиной, по которой происходит повреждение основных элементов. При проектировании учитывается то, какая нагрузка может оказываться на конструкцию.

Как правило, соответствующее руководство по применению устройства составляется непосредственно на месте его эксплуатации в соответствии с установленными нормами. Это связано с тем, что рычажные механизмы получили весьма широкое распространение, могут устанавливаться в качестве составного узла другого оборудования.

При этом узел оборудован тремя важными независимыми системами:

1. Гидравлическая. Эта часть устанавливается в большинстве случаев для передачи усилия. Гидравлика получила весьма широкое распространение, так как она предназначена для непосредственной передачи усилия. Гидравлическая часть основана на подаче специальной жидкости, при помощи которой проводится передача усилия. Гидравлика несет с собой опасность по причине того, что подвижный элементы могут передавать усилие. Поэтому все основные элементы должны быть защищены от воздействия окружающей среды, для чего проводится установка различных кожухов.
2. Механическая. Механика отвечает за непосредственную передачу усилия и достижения других целей. Неправильная работа устройства может стать причиной повреждения и деформации. Механика также защищается специальными кожухами, так как попадание посторонних элементов запрещается.
3. Электрическая. Для управления механизмом проводится установка электрической части. Она должна быть защищена от воздействия окружающей среды, так как даже незначительное механическое воздействие может стать причиной повреждения магистрали электроснабжения.

Опасность с собой несет и электрическая часть, которая состоит из конечных выключателей. Схема подключения предусматривает использование как минимум двух выключателей, устройство должно обесточиваться в случае выхода из строя одного из них.

Механическая система защиты действует путем прерывания подачи масла в гидравлический цилиндр. При этом проводится слив масла с цилиндра в общую емкость. Подобная система срабатывает даже при незначительном повреждении устройства.

Презентация на тему: » 1.Для чего нужны простые механизмы? 2.Какие виды простых механизмов существуют? 3.Где простые механизмы встречаются в природе? 4.Дают ли простые механизмы.» — Транскрипт:

2

1. Для чего нужны простые механизмы? 2. Какие виды простых механизмов существуют? 3. Где простые механизмы встречаются в природе? 4. Дают ли простые механизмы выигрыш в силе? 5. Есть ли простые механизмы во мне?

3

В физике простыми механизмами называют приспособлении типа рычагов или винтов. Они предназначены для того, чтобы уменьшить необходимое для производства работы усилие человека и использовать это усилие наиболее эффективно. Часто несколько простых механизмов соединяют вместе. В результате получаются более сложные механизмы сверла, часы. Колесо одно из важнейших изобретений человечества. На нем основано действие многих механизмов.

4

Виды простых механизмов

5

Рычаги Рычаг-простейшее механическое устройство, представляющее собой твёрдое тело (перекладину),вращающееся вокруг точки опоры. Стороны перекладины от точки опоры, называются «плечами»рычага.

6

Наклонная плоскость Наклонная плоскость это плоская поверхность, установленная под углом, отличным от прямого и/или нулевого, к горизонтальной поверхности. Наклонная плоскость позволяет преодолевать значительное сопротивление, прилагая сравнительно малую силу на большем расстоянии, чем то, на которое нужно поднять груз.

7

Блок Блоки Блоки – простые механические устройства, позволяющие изменять силу: либо по направлению, либо по направлению и по модулю. Любой блок представляет собой колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. Жёлоб предназначен для каната, цепи, ремня и т.п.

8

Клин Клин простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части обрабатываемого предмета. Клин одна из разновидностей механизма под названием «наклонная плоскость».

9

Ворот Ворот простейший механизм, предназначенный для создания тягового усилия на канате (тросе, верёвке). Синоним простейшей лебёдки.

10

Винты Винт крепёжное изделие в виде стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом. Передающим усилие элементом могут являться различного рода головки, шлицы в торце стержня и т. п. От шурупа винт отличается тем, что не имеет конического сужения на конце и не создаёт резьбу при вкручивании. Винт предназначен для образования резьбового соединения или фиксации.

11

Башенные краны используются при строительстве высотных домов Рычаги и блоки в устройстве экскаватора

12

Колесо Колесо́Колесо́ движитель, круглый (как правило), свободно вращающийся или закреплённый на оси диск, позволяющий поставленному на него телу катиться, а не скользить. Широко применяется для транспортировки грузов, повсеместно используется в различных механизмах и инструментах. Модель колеса неизвестного назначения обнаружена при раскопках древней стоянки Сунгирь Владимирской области (25 тыс. лет назад).

13

Зубчатая передача Зубчатая передача это механизм или часть механизма механической передачи, в состав которого входят зубчатые колёса.

14

Одноплечий рычаг руки человека Рычаги передней конечности собаки

15

Сила тяги мышц и связок, прикреплённых к затылочной кости Сила тяжести головы Пример работы рычага – действие свода стопы при подъёме на полупальцы

16

Короткое плечо рычага стережёт вход в цветок Длинное плечо рычага

17

«Колющие орудия» многих животных и растений по форме напоминают клин

18

У кошек рычагами являются подвижные когти У членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета

19

Короткие лапы крота рассчитаны на развитие больших сил при малой скорости У двустворчатых моллюсков простыми механизмами являются створки раковины

20

Применение условия равновесия рычага при работе с тачкой Применяя условие равновесия рычага, первому человеку легче нести груз, если он находится ближе к плечу

22

Я проверил на практике: 1. Наклонная плоскость даёт выигрыш в силе во столько раз, во сколько её длина больше высоты. При увеличении крутизны наклонной плоскости выигрыш в силе уменьшается. 2. Так как действие стопы при подъёме тела на полупальцы является примером работы рычага, то я решил оценить свою мышечную силу при ходьбе. Моя мышечная сила при ходьбе 388Н. 3. Выигрыш в силе винта равен 22.

23

Выводы: нет ни одной семьи, которая не пользуется простыми механизмами; 100 % членов семей пользуются клином (разновидность наклонной плоскости);100% членов семей используют в своей жизни грабли, лопаты, мотыги, кусачки, гвоздодеры, веники и другие инструменты (рычаги).

24

Выводы: не все учащиеся 7»А» класса могут применять свои знания о рычагах, — некоторые школьники умеют правильно использовать свойства рычагов, хотя им никто этого не объяснял.