Makineler ve mekanizmalar

MAKİNE VE MEKANİZMALAR
emeği kolaylaştıran ve verimliliğini artıran mekanik cihazlar. Makineler, tek tekerlekli basit bir el arabasından asansörlere, arabalara, baskıya, tekstile, bilgisayarlara kadar değişen derecelerde karmaşıklık olabilir. Enerji makineleri, bir enerji biçimini diğerine dönüştürür. Örneğin hidroelektrik jeneratörler, düşen suyun mekanik enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür. İçten yanmalı motor, benzinin kimyasal enerjisini ısıya ve ardından arabanın mekanik enerjisine dönüştürür.
(Ayrıca bakınız
ELEKTROMEKANİK JENERATÖRLER VE ELEKTRİK MOTORLARI;
TERMİK MOTOR;
TÜRBİN).
Sözde çalışan makineler, malzemelerin (metal kesme makineleri, taşıma makineleri) veya bilgilerin (bilgisayarlar) özelliklerini veya durumunu dönüştürür. Makineler mekanizmalardan (motor, şanzıman ve yürütme) oluşur - kuvvet ve hareketi ileten ve dönüştüren çok bağlantılı cihazlar. Zincirli vinç adı verilen basit bir mekanizma
(bkz. BLOKLAR VE POLESPATLAR),
yüke uygulanan kuvveti artırır ve böylece ağır nesneleri manuel olarak kaldırmanıza olanak tanır. Diğer mekanizmalar hızı artırarak çalışmayı kolaylaştırır. Örneğin, bir zincir dişlisine bağlanan bir bisiklet zinciri, yavaş pedal çevirmeyi hızlı arka tekerlek dönüşüne dönüştürür. Ancak hızı artıran mekanizmalar bunu kuvveti azaltarak, kuvveti artıran mekanizmalar ise hızı azaltarak yapar. Aynı anda hem hızı hem de gücü artırmak imkansızdır. Mekanizmalar ayrıca kuvvetin yönünü basitçe değiştirebilir. Bir örnek, bir bayrak direğinin ucundaki bir bloktur: bayrağı kaldırmak için kordon aşağı çekilir. Yöndeki bir değişiklik, güç veya hızdaki bir artışla birleştirilebilir. Böylece, kol aşağı itilerek ağır bir yük kaldırılabilir.
MAKİNE VE MEKANİZMALARIN ÇALIŞMA TEMEL ESASLARI
Temel Kanun. Mekanizmalar, güç veya hız kazancı elde etmenize izin verse de, böyle bir kazancın olasılıkları, enerjinin korunumu yasası ile sınırlıdır. Makinelere ve mekanizmalara uygulandığı gibi, diyor ki: enerji ne ortaya çıkabilir ne de yok olabilir, sadece başka tür enerjilere veya işe dönüştürülebilir. Bu nedenle, bir makinenin veya mekanizmanın çıktısı, girdiden daha fazla enerji olamaz. Ayrıca gerçek makinelerde sürtünme nedeniyle enerjinin bir kısmı kaybolur. İş enerjiye ve tersi de dönüştürülebildiğinden, makineler ve mekanizmalar için enerjinin korunumu yasası Girdi İşi = Çıktı İşi + Sürtünme Kayıpları şeklinde yazılabilir. Bu, özellikle, sürekli hareket eden bir makinenin neden imkansız olduğunu gösterir: Sürtünme için kaçınılmaz enerji kaybı nedeniyle, er ya da geç duracaktır.
Güç veya hız kazanır. Mekanizmalar, yukarıda bahsedildiği gibi, gücü veya hızı artırmak için kullanılabilir. Kuvvet veya hızdaki ideal veya teorik kazanç, sürtünme nedeniyle enerji kaybının olmaması durumunda mümkün olabilecek kuvvet veya hızdaki artış oranıdır. İdeal kazanç pratikte elde edilemez. Örneğin yürürlükte olan gerçek kazanç, mekanizmanın geliştirdiği kuvvetin (yük olarak adlandırılan) mekanizmaya uygulanan kuvvete (kuvvet olarak adlandırılan) oranına eşittir.
mekanik verimlilik. Kullanışlı
Makinenin hareketine, çıkışındaki işin, girişindeki işe yüzde oranı denir. Bir mekanizma için verimlilik, gerçek kazancın ideal olana oranına eşittir. Kol verimliliği çok yüksek olabilir - %90'a kadar veya daha fazla. Aynı zamanda, önemli sürtünme ve hareketli parçaların kütlesi nedeniyle zincirli vincin verimliliği genellikle %50'yi geçmez. Vida ile gövdesi arasındaki geniş temas alanı ve dolayısıyla yüksek sürtünme nedeniyle krikonun verimi sadece %25 olabilir. Bu, bir araba motoruyla yaklaşık olarak aynı verimliliktir. Bkz. ARABA YOLCU. Yağlama ve rulman kullanımından kaynaklanan sürtünmeyi azaltarak verimlilik belirli sınırlar içinde arttırılabilir. Ayrıca bkz. YAĞLAMA.
BASİT MEKANİZMALAR
En basit mekanizmalar, neredeyse tüm karmaşık makine ve mekanizmalarda bulunabilir. Altı tane vardır: kaldıraç, blok, diferansiyel kapısı, eğik düzlem, kama ve vida. Bazı yetkililer, blok ve kapının kolun varyantları olduğunu ve kama ve vidanın eğik düzlemin varyantları olduğunu göstermek kolay olduğundan, aslında sadece iki basit mekanizmadan - bir kaldıraç ve bir eğik düzlem - hakkında konuşabileceğimizi savunuyorlar. .
Manivela. Dayanma noktası adı verilen sabit bir nokta etrafında serbestçe dönebilen sert bir çubuktur. Bir kaldıracın bir örneği, bir levye, bir yarık çekiç, bir el arabası, bir süpürgedir. Yük ve çabanın uygulama noktalarının ve dayanak noktasının karşılıklı düzenlenmesinde farklılık gösteren üç tip kaldıraç vardır (Şekil 1). Kaldıraçtaki ideal kazanç, kuvvet uygulama noktasından dayanak noktasına DE mesafesinin, yük uygulama noktasından dayanak noktasına DL mesafesine oranına eşittir. Tip I bir kaldıraç için DE mesafesi genellikle DL'den daha büyüktür ve bu nedenle güçteki ideal kazanç 1'den büyüktür. Tip II bir kaldıraç için ideal güç kazancı da birden büyüktür. Üçüncü türden kaldıraca gelince, bunun için DE'nin değeri DL'den küçüktür ve bu nedenle hızdaki kazanç birden fazladır.

Engellemek. Bu, bir ip veya zincir için çevresi etrafında bir oluk bulunan bir tekerlektir. Kaldırma cihazlarında bloklar kullanılmaktadır. Taşıma kapasitesini artırmak için tasarlanmış blok ve kablo sistemine zincirli vinç denir. Tek bir blok, sabit bir akslı (tesviyeli) veya hareketli olabilir (Şekil 2). Sabit dingili olan bir blok, dingili üzerinde bir dayanak noktası bulunan bir Sınıf I kaldıraç görevi görür. Kuvvet kolu, yük koluna (blok yarıçapı) eşit olduğundan, güç ve hızda ideal kazanç 1'dir. kuvvet. Yük kolu (blok yarıçapı), kuvvet kolunun (blok çapı) yarısıdır. Bu nedenle, hareketli bir blok için ideal güç kazancı 2'dir.

Bir blok veya blok sistemi için geçerli olan ideal kazancı belirlemenin daha kolay bir yolu, yükü tutan halatın paralel uçlarının sayısıdır, Şekil 2'ye bakarak anlaşılması kolay. 2. Dengeleme ve hareket eden bloklar, güç kazancını artırmak için farklı şekillerde birleştirilebilir. Bir kafese iki, üç veya daha fazla blok monte edilebilir ve kablonun ucu sabit veya hareketli bir kafese takılabilir.
Diferansiyel kapısı. Bunlar özünde birbirine bağlı ve aynı eksen etrafında dönen iki tekerlektir (Şekil 3), örneğin kulplu bir kuyu kapısı.

Diferansiyel kapısı hem güç hem de hızda bir kazanç sağlayabilir. Tip I kaldıraç görevi gördüğünden, kuvvetin uygulandığı ve yükün nerede olduğuna bağlıdır. Dayanak, sabit (sabit) bir aks üzerinde bulunur ve bu nedenle kuvvet ve yük kolları, karşılık gelen tekerleklerin yarıçaplarına eşittir. Güç kazanmak için böyle bir cihaza bir örnek, bir tornavida ve hız kazanmak için bir taşlama çarkıdır.
Dişli tekerlekler. Aynı çaptaki (Şekil 4) miller üzerinde oturan ağdaki iki dişli sistemi, bir diferansiyel kapısına benzer (ayrıca bkz. DİŞLİ). Tekerleklerin dönme hızı, çapları ile ters orantılıdır. Küçük tahrik dişlisi A (kuvvetin uygulandığı), büyük dişli B'nin çapının yarısıysa, iki kat daha hızlı dönmelidir. Bu nedenle, böyle bir dişli takımının yürürlükteki kazancı 2'dir. Ancak, kuvvet ve yükün uygulama noktaları tersine çevrilirse, böylece B çarkı sürükleyici olur, o zaman kuvvet kazancı 1/2 olacaktır ve kazanç hızı 2 olacaktır.

Eğik düzlem. Ağır nesneleri doğrudan kaldırmadan daha yüksek bir seviyeye taşımak için eğik bir düzlem kullanılır. Bu tür cihazlar arasında rampalar, yürüyen merdivenler, geleneksel merdivenler ve konveyörler (sürtünmeyi azaltmak için makaralı) bulunur. Eğik bir düzlem tarafından sağlanan ideal kuvvet kazancı (Şekil 5), yükün hareket ettiği mesafenin, kuvvetin uygulama noktası tarafından kat edilen mesafeye oranına eşittir. Birincisi eğik düzlemin uzunluğu, ikincisi ise yükün kaldırıldığı yüksekliktir. Hipotenüs bacaktan daha uzun olduğu için eğik düzlem her zaman kuvvet kazancı sağlar. Kazanç ne kadar büyükse, düzlemin eğimi o kadar küçük olur. Bu, dağ yollarının ve demiryollarının yılan gibi görünmesini açıklar: yolun dikliği ne kadar azsa, tırmanmak o kadar kolay olur.

kama. Bu, özünde çift eğik bir düzlemdir (Şekil 6). Eğik düzlemden temel farkı, genellikle sabit olması ve yükün kuvvet etkisi altında hareket etmesi ve kamanın yükün altında veya yükün içine sürülmesidir. Kama prensibi, balta, keski, bıçak, çivi, dikiş iğnesi gibi alet ve gereçlerde kullanılır.

Kama tarafından verilen ideal güç kazancı, uzunluğunun küt uçtaki kalınlığa oranına eşittir. Diğer basit mekanizmalardan farklı olarak, kamanın gerçek getirisini belirlemek zordur. Karşılaştığı direnç, "yanaklarının" farklı bölümleri için tahmin edilemez şekilde değişir. Yüksek sürtünme nedeniyle verimliliği o kadar küçüktür ki ideal kazanç çok önemli değildir.
Vida. Bir vidanın dişi (Şekil 7) özünde, bir silindirin etrafına tekrar tekrar sarılmış eğik bir düzlemdir. Eğik düzlemin yükselme yönüne bağlı olarak vida dişi sol (A) veya sağ (B) olabilir. Çiftleşme parçası elbette aynı yönde bir dişe sahip olmalıdır. Vida dişli basit cihazlara örnek olarak bir kriko, somunlu bir cıvata, bir mikrometre, bir mengene verilebilir.

İplik eğik bir düzlem olduğu için her zaman bir mukavemet kazancı sağlar. İdeal kazanç, vidanın (çevre) devri başına kuvvet uygulama noktasının kat ettiği mesafenin, vida ekseni boyunca yükün kat ettiği mesafeye oranına eşittir. Bir devirde, yük, diş adımı olarak adlandırılan iki bitişik diş (a ve b veya Şekil 7'de b ve c) arasındaki mesafeyi hareket ettirir. Diş adımı genellikle çapından çok daha küçüktür, aksi takdirde sürtünme çok büyüktür.
KOMBİNE MEKANİZMALAR
Kombine mekanizma iki veya daha fazla basit olandan oluşur. Bu mutlaka karmaşık bir cihaz değildir; birçok oldukça basit mekanizma da birleştirilmiş olarak kabul edilebilir. Örneğin, bir kıyma makinesinde bir kapı (sap), bir vida (et iten) ve bir kama (bıçak kesici) vardır. Kol saati ibreleri, birbirine geçen farklı çaplarda bir dişli sistemi tarafından döndürülür. En ünlü basit kombine mekanizmalardan biri bir krikodur. Kriko (şekil 8) bir vida ve bir bileziğin birleşimidir. Vidanın başı yükü desteklerken diğer ucu dişli desteğe girer. Kuvvet, vidanın başına sabitlenmiş tutamağa uygulanır. Böylece, kuvvet mesafesi, tutamağın ucunun tarif ettiği çevreye eşittir. Bir dairenin çevresi 2pr ile verilir, burada p = 3.14159 ve r dairenin yarıçapıdır, yani. bu durumda, sapın uzunluğu. Açıkçası, kol ne kadar uzun olursa, ideal güç kazancı o kadar büyük olur. Kolun bir dönüşünde yükün kat ettiği mesafe iplik adımına eşittir. İdeal olarak, uzun bir tutamak, küçük bir iplik adımı ile birleştirilirse, çok büyük bir mukavemet kazancı elde edilebilir. Bu nedenle, krikonun düşük verimliliğine (yaklaşık %25) rağmen, güçte büyük bir gerçek kazanç sağlar.

Kombine mekanizma tarafından yaratılan güç kazancı, bileşiminde yer alan bireysel mekanizmaların kazanımlarının ürününe eşittir. Bu nedenle, bir kriko için ideal güç kazancı (IVS), sap tarafından tanımlanan çevrenin iplik adımına oranına eşittir. Krikoya dahil olan kapı için, IVS, kol tarafından tanımlanan çevrenin (kuvvet mesafesi) vidanın çevresine (yük mesafesi) oranına eşittir. Bir kriko vidası için IVS, vida çevresinin (kuvvet mesafesi) vida dişi adımına (yük mesafesi) oranına eşittir. Krikonun bireysel mekanizmalarının IVS'sini çarparak, birleşik mekanizma için IVS = (Kol çevresi / Vida çevresi) * (Vida çevresi / Diş adımı) = (Kol çevresi / Diş adımı) elde ederiz. Daha karmaşık birleşik mekanizmalar için IVS'yi hesaplamak daha zordur. Bu nedenle, genellikle yalnızca gerçek kazançları gösterirler.
Ayrıca bakınız
CAM DİŞLİ ;
DİNAMİKLER ;
METAL KESME MAKİNELERİ;
MEKANİK.
EDEBİYAT
Popov S.A. Mekanizmalar ve makineler teorisi üzerine ders tasarımı. M., 1986

Collier Ansiklopedisi. - Açık toplum. 2000 .

"MAKİNELER VE MEKANİZMALAR" ın diğer sözlüklerde neler olduğunu görün:

- "Makineler ve Mekanizmalar" Uzmanlık: popüler bilim Periyodiklik: aylık Kısaltılmış isim: MM Dil: Rusça Yazım adresi: 197110, St. Petersburg, st. Bolshaya Raznochinnaya 28 ... Wikipedia

Kurulum sırasında kullanılan makineler ve mekanizmalar.- 8. Kurulum sırasında kullanılan makineler ve mekanizmalar. Kamyona monte vinç 10 t ve paletli vinç g.p. 100 tona kadar Paketli teslimat birimlerinin yerleşimin kurulum yerine taşınması için araçlar. 5 t, paletli traktörler ... ...

GOST 12.2.106-85: İş güvenliği standartları sistemi. Cevher, metalik olmayan ve alüvyal maden yataklarının geliştirilmesinde kullanılan makineler ve mekanizmalar. Genel hijyen gereksinimleri ve değerlendirme yöntemleri- Terminoloji GOST 12.2.106 85: İş güvenliği standartları sistemi. Cevher, metalik olmayan ve alüvyal maden yataklarının geliştirilmesinde kullanılan makineler ve mekanizmalar. Genel hijyen gereksinimleri ve değerlendirme yöntemleri orijinal belge ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

arabalar- 3.26 makineler (makineler): En az biri hareket eden, bağlantılı aktüatörler, güç ve kontrol devreleri vb. ile birlikte birbirine bağlı parçalardan veya bileşenlerden oluşan bir cihaz ... ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

Yükleme ve boşaltma makineleri- - Bu makine ve mekanizmaların temel amacı, çeşitli malların hareketi üzerinde çalışmaktır. Genellikle bunlar, kural olarak tekerlekli araçlara dayanan kendinden tahrikli evrensel araçlardır. Ayrıca hızlı ayrılabilir işçiler kullanıyorlar ... ...

Kaldırma makineleri- - her türden vinçler, ekskavatör vinçleri (bir halat üzerinde asılı bir kanca ile çalışmak üzere tasarlanmış ekskavatörler), yük asansörleri, yükleri ve insanları kaldırmak için vinçler. [Isı tüketen tesisatların ve termal tesislerin çalışması için güvenlik düzenlemeleri ... ... Yapı malzemelerinin terimleri, tanımları ve açıklamaları ansiklopedisi

Agrega gevşetme makineleri- - donmuş agregaların boşaltma sırasında akışkanlığını geri kazandırmak için tasarlanmış cihazlar ve mekanizmalar; Eylem ilkesine göre, titreşim ve titreşim etkisine ayrılırlar. [Beton ve betonarme için terminolojik sözlük. Federal Devlet Üniter Girişimi "Araştırma Merkezi ... ... Yapı malzemelerinin terimleri, tanımları ve açıklamaları ansiklopedisi

Boşaltma makineleri- - gondol vagonlarından ve platformlardan agregaların boşaltılması için tasarlanmıştır (gondol vagonlarından boşaltma çok kepçeli bir elevatör ile, platformlardan bir itici ile gerçekleştirilir; bir yığına besleme, silolar bantlı konveyörlerle). [Terminolojik sözlük… … Yapı malzemelerinin terimleri, tanımları ve açıklamaları ansiklopedisi