Մարդը հնագույն ժամանակներից փորձում էր հեշտացնել իր գործը։ Դրա համար նա օգտագործում է տարբեր սարքեր։ Որո՞նք են ամենապարզ մեխանիզմները: Որո՞նք են այս սարքերի տեսակները: Ո՞րն է տարբերությունը պարզ և բարդ մեխանիզմների միջև: Այս և շատ ավելին. հոդվածում ավելի ուշ:
Ընդհանուր տեղեկություններ
Պարզ մեխանիզմներ (հունարենից. «մեքենա, գործիք»)՝ ուժի ավելացում տվող սարքեր։ Այս սարքերից մի քանիսը հայտնվել են հենց հնությունում: Պարզ մեխանիզմները կարող են լինել անկախ սարքեր կամ լինել ավելի բարդ միավորների տարրեր: Կախված շինարարության տեսակից, որոշվում է նաև այս կամ այն սարքի շրջանակը։ Պարզ մեխանիզմների կիրառումը մեծապես նպաստում է մարդու գործունեությանը։ Նման սարքերը ուժ են տալիս: Օրինակ՝ գերանի մեջ խրված սեպն ավելի մեծ ուժ ունի, քան բուն սարքին հասցված հարվածը: Հետեւաբար, ծառը արագորեն պայթում է տարբեր ուղղություններով: Միևնույն ժամանակ, սեպին հասցված հարվածը ընկնում է վերևից ներքև, և գերանի մասերը բաժանվում են կողքերին: Այսինքն՝ այս դեպքում տեղի է ունենում նաև փոխակերպում շարժման ուղղությամբ։
Պարզ մեխանիզմներ. Օրինակներ
Կա մի քանի տեսակի հարմարանքներ.
Թեք ինքնաթիռ
ա) պտուտակն օգտագործվում է պտուտակների մեջ, ինչպես գայլիկոնում, գայլիկոնում; կարող է ծառայել նաև որպես բարձրացնող մեխանիզմ (Արքիմեդի պտուտակ);
բ) սեպը նպաստում է ճնշման ավելացմանը՝ զանգվածը կենտրոնացնելով փոքր տարածքում։ Օգտագործվում է փամփուշտի, թիակի, նիզակի մեջ։
Լծակը Արքիմեդի նկարագրած սարքն է։ Կարող է գործել որպես ձգան, անջատիչ:
ա) դարպասը օգտագործվում է գոտի փոխանցելու և ջրհորից ջուր հանելու համար:
Անիվը (հայտնագործվել է մ.թ.ա. 3000 թվականին շումերների կողմից) տրանսպորտում օգտագործվող փոխանցման համակարգի անբաժանելի մասն է։
Մխոցը նպաստում է ջեռուցվող ընդլայնվող գազերի կամ գոլորշու էներգիայի օգտագործմանը: Այս սարքը օգտագործվում է գոլորշու շարժիչների և հրազենի արտադրության մեջ։
Դարպաս
Այս սարքը թմբուկ է (գլան), որին ամրացված է բռնակը։ Որպես կանոն, այն օգտագործվում էր որպես ջրհորից ջուր բարձրացնելու բարձրացնող մեխանիզմ։ Դարպասի օգտագործման ժամանակ ձեռք բերված ուժի ավելացումը որոշվում է շրջանագծի շառավիղի հարաբերակցությամբ, որի երկայնքով բռնակը շարժվում է դեպի այն մխոցի (թմբուկի) շառավիղը, որի վրա պարանը փաթաթված է: Ճախարակը պատկանում է դարպասների ժամանակակից տիպին։ Այս հարմարանքը համակարգ է, որը ներառում է գլան և տարբեր շառավիղների երկու փոխանցում: Ուժի ավելացումը, որն ընդհանուր առմամբ տալիս է ճախարակը, որոշվում է երկու դարպասների համակցված գործողությամբ: Ժամանակակից սարքերը տալիս են քառասուն հարյուր անգամ հաղթանակ:
Թեք ինքնաթիռ
Այս պարզ մեխանիզմը հաճախ օգտագործվում է նաև ծանր մարմիններ բարձրացնելիս: Գործող շահույթը որոշվում է սարքի երկարության և դրա բարձրության հարաբերակցությամբ, որը ենթակա է ցածր շփման: Հաճախ մեծ ուժ ստեղծելու համար (օրինակ՝ սառցահատի շահագործման կամ վառելափայտ կտրելու համար) օգտագործվում է թեք հարթության մի տեսակ՝ սեպ։ Դրա գործողությունը հիմնված է այն փաստի վրա, որ հետույքի ուղղությամբ մեծ ուժի դեպքում ձևավորվում են մեծ ուժեր, որոնք ուղղահայաց են սարքի կողային մակերեսներին: Թեք հարթության մեկ այլ տեսակ պտուտակն է: Ինչպես սեպը, այնպես էլ այս սարքը կարող է փոխել կիրառվող ուժի ուղղությունը կամ թվային արժեքը։
Պարզ մեխանիզմներ. Լծակ
Սա կոշտ մարմին է, որը կարող է պտտվել (ֆիքսված) հենարանի շուրջ: Ամենափոքր հեռավորությունը, որը բաժանում է հենակետն ու ուղիղ գիծը, որով ուժը գործում է լծակի վրա, կոչվում է ուժի ուս։ Այն գտնելու համար պետք է ուղղահայացն իջեցնել հենակետից մինչև ուժի գործողության գիծը: Այս ուղղահայաց երկարությունը կլինի ուսին: F1-ը և F2-ը լծակի վրա գործող ուժերն են: Սարքի վրա գործող թեւերը L1 և L2 են: Այդ դեպքում լծակը գտնվում է հավասարակշռության մեջ, երբ դրա վրա ազդող ուժերը հակադարձ համեմատական են ուսերին: Այս կանոնը կարող է ներկայացվել որպես բանաձև՝ F1 / F2=L1 / L2: Այս սկզբունքը սահմանել է Արքիմեդը։ Այս կանոնը ցույց է տալիս, որ լծակ ունեցող մեծ ուժը կարող է հավասարակշռվել ավելի փոքրով: Մի ուսին կիրառվող ուժը նույնքան անգամ ավելի մեծ է, քան մյուս ուսին, որքան մեկ ուսին ավելի մեծ էերկրորդ.
Ինչպե՞ս են մարդիկ այսօր օգտագործում գաջեթները:
Առօրյա կյանքում պարզ մեխանիզմները շատ տարածված են։ Այսպիսով, ջրի ծորակը բացելը բավականին դժվար կլիներ, եթե այն չունենար փոքր բռնակ, որը բավականին արդյունավետ լծակ է։ Նույնը կարելի է ասել բանալիների մասին, որն օգտագործվում է ընկույզները կամ պտուտակները թուլացնելու կամ ձգելու համար: Որքան երկար լինի բռնակը, այնքան ավելի հեշտ կլինի գործողությունը: Այսպիսով, բարդ մեխանիզմների վերանորոգման ժամանակ ծանր կամ մեծ ընկույզներով և պտուտակներով աշխատելիս օգտագործվում են հաստոցներ, մեքենաներ, մինչև մեկ մետր երկարությամբ բռնակներով բանալիներ: Ամենասովորական դուռը նույնպես խնդրո առարկա սարքերից մեկն է։
Եթե փորձեք դուռը բացել դրա ամրացման մոտ, շատ դժվար կլինի։ Այնուամենայնիվ, որքան հեռու է ծխնիներից բռնակը, այնքան ավելի հեշտ է բացել դուռը: Լավ օրինակ է ձողացատկը: Նրա երկարությունը մոտ հինգ մետր է։ Այս լծակի օգնությամբ և ճիշտ ջանքերով մարզիկը կարողանում է թռչել մինչև վեց մետր բարձրության վրա։ Երկար թեւը մոտ երեք մետր է։ Լծակներ հայտնաբերված են նաև մարդու և կենդանու մարմնի տարբեր մասերում։ Դրանք են, մասնավորապես, ծնոտները, վերջույթները։ Կենցաղային լծակի օրինակներ են մետաղական կտրիչները, մետաղի կամ թուղթը կտրելու համար նախատեսված մկրատը: Տարբեր տեսակի մեքենաները նաև ունեն իրենց դիզայնի սարքեր, որոնք հնարավորություն են տալիս ձեռք բերել ուժի ավելացում: Օրինակ՝ ոտնակներ կամ հեծանիվի ձեռքի արգելակ, կարի մեքենայի բռնակներ, դաշնամուրի ստեղներ։
հարմարանքների համալիր կիրառում
Պարզ մեխանիզմները հանդիպում են տարբեր համակցությունների մեջ: Համակցված սարքերը ներառում են երկու կամ ավելի մասեր: Պարտադիր չէ, որ դա բարդ մեխանիզմ լինի. շատ պարզ սարքեր կարելի է բարդ համարել: Այսպիսով, մսաղացի մեջ կա բռնակ (դարպաս), միսը հրող պտուտակ և դանակ կտրող (սեպ): Ձեռքի ժամացույցներում սլաքները պտտվում են փոխանցումների համակարգի միջոցով, որոնք ունեն տարբեր տրամագծեր և խճճված են միմյանց հետ։ Հանրահայտ համակցված պարզ մեխանիզմներից մեկը jack-ն է: Այն օգտագործում է օձիքի և պտուտակի համադրություն:
Եզրակացություն
Ինչպես պարզ դարձավ, պարզ մեխանիզմները մեծապես հեշտացնում են մարդու աշխատանքը։ Նրանք կարող են բաղկացած լինել մեկ կամ մի քանի մասերից: Միևնույն ժամանակ, նույնիսկ երկու կամ ավելի տարրերի առկայության դեպքում, դրանք կարող են մնալ պարզ, բայց կարող են նաև լինել բավականին բարդ։ Տարբեր ագրեգատներ, տպագրական մեքենաներ, շարժիչներ ներառում են մի քանի մասեր։ Տարրերից կան լծակներ, բլոկներ, պտուտակներ, առանցքների անիվներ, թեք հարթություններ, սեպ: Այս բոլոր սարքերն աշխատում են միասին: Նրանց շնորհիվ մարդը մեծապես հեշտացնում է աշխատանքը։ Մեխանիկական էներգիայի փոխանցումը սարքի մի մասից մյուսը կարող է իրականացվել տարբեր եղանակներով։ Շղթաները, գոտիները, շարժակների կամ շարժակների համարվում են ամենատարածված սարքերը, որոնք օգնում են փոխանցել ուժը և ստիպել առանձին տարրերին ավելի դանդաղ կամ արագ շարժվել այս կամ այն ուղղությամբ: Բարդ և արագընթաց սարքերը կառավարվում են որպեսսովորաբար էլեկտրոնային սարքեր: Էլեկտրական սենսորները հատուկ պարամետրի շնորհիվ ցույց են տալիս, երբ անհրաժեշտ է միացնել որոշակի մեխանիզմ, նրանք նաև վերահսկում են համակարգի ճիշտ և կայուն աշխատանքը։
Մարդու ժամանակակից կյանք շատ սարքեր են մտել հին ժամանակներից: Մարդիկ մշտապես կատարելագործում են բարդ մեխանիզմները՝ այդպիսով ընդլայնելով դրանց կիրառման շրջանակը։ Մարդու առօրյայում, անկասկած, շատ կարևոր տեղ են գրավում տարբեր սարքեր։ Շատ բան հնարավոր չէ պատկերացնել առանց պարզ և բարդ մեխանիզմների կիրառման: Սարքերը լայնորեն կիրառվում են շինարարության, գյուղատնտեսության, հանքարդյունաբերության և մարդկային գործունեության այլ ոլորտներում։
