Станки разные: Разные станки — каталог, цены, описания. Купить разные станки в Москве, доставка в Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Самару, Омск и другие города России и СНГ.

Содержание

Разные специализированные токарные станки

Главная / ЧПУ станок / Токарный станок / Разные специализированные токарные станки

Специализированный токарный станок относится к группе токарного оборудования и предназначается для токарной обработки конкретных деталей, изготовляемых крупными сериями в различных отраслях промышленности. На заводах, выпускающих и эксплуатирующих прокатное оборудование, находят применение специализированные вальцетокарные токарные станки (рис. 1) для чернового и чистового обтачивания валков прокатных станов. Эти станки отличаются высокой жесткостью, что в сочетании с большой мощностью привода позволяет полностью использовать возможности оснащенного твердым сплавом инструмента. Станки этого вида оснащаются несколькими суппортами и специальными люнетами, позволяющими устанавливать парный валок при калибровании, которое может производиться с помощью электрокопировальных устройств.

Рис. 1. Специализированный вальцетокарный станок 1825.

Вообще, существуют разные токарные станки, например в металлургической промышленности применяют специальные токарные станки для обдирки цилиндрических и конических слитков круглого и квадратного сечения:

для отрезки головной части слитка;
для разрезки многогранных бандажных слитков на заготовки для колес и бандажей колесных пар подвижного состава железных дорог.

На тепловозо- и вагоностроительных заводах и при ремонте находят применение колесотокарные (рис. 2) и осетокарные станки, предназначенные для обтачивания бандажей, ободов и осей колесных пар для подвижного состава железных дорог.

Рис. 2. Специальный колесотокарный станок 1836.

На заводах, выпускающих двигатели внутреннего сгорания, используются специальные токарные станки полуавтоматы для обработки коленчатых валов и распределительных валиков.

Обработка коренных шеек коленчатого вала и подрезание смежных с ними щек и концов вала может производиться на станках двух типов — с двусторонним или с центральным приводом. У станков с двусторонним приводом (рис. 3) задняя бабка является также ведущей, шпиндель ее вращается синхронно со шпинделем передней бабки.

Рис. 3. Полуавтоматический специализированный токарный станок 1A857 для обработки коленчатых валов.

На таких станках можно обтачивать средние коренные шейки коленчатых валов (рис. 4, α), подрезание смежных с ними щек, а также обработка соосных шатунных шеек и смежных с ними щек, если коленчатый вал закрепить так, что оси шеек совпадут с осью шпинделя станка (рис. 4, б).

Рис. 4. Схемы обработки коленчатого вала на токарном станке

Обработка коренных шеек, расположенных на концах вала, выполняется на специализированных токарных станках с центральным приводом (рис. 5). В этом случае вал, установленный в центрах, приводится через шестерню, закрепленную на предварительно обработанной средней шейке (рис. 4, в).

Рис. 5. Полуавтоматический специальный токарный станок 1А84 для обработки коленчатых валов.

Существуют разные токарные станки для одновременной обработки всех шатунных шеек коленчатого вала. В этом случае вал закрепляют так, как изображено на рис. 4, α, а суппортам, в которых закреплены резцы, сообщается движение по окружности синхронно с вращением заготовки, радиус которой равен эксцентрицитету коленчатого вала (рис. 1, 4, г).

Для обработки тяжелых коленчатых валов применяют токарные станки (рис. 6), на которых заготовку закрепляют неподвижно в люнетах 2, а последовательная обработка как коренных шеек, так и шатунных производится двумя резцами, установленными в суппортах 4 на планшайбе 3, которым сообщается радиальная подача. Планшайбе сообщается продольная подача по направляющим станины 1, а также поперечное установочное движение для совмещения центра планшайбы с центром обрабатываемой шейки коленчатого вала.

Рис. 6. Специализированный токарный станок с вращающимися резцами для последовательной обработки шеек тяжелых коленчатых валов

Для обработки кулачковых распределительных валиков используются специальные токарные многорезцовые станки полуавтоматы с двусторонним и с центральным приводом. На станках с двусторонним приводом (рис. 7) производятся обтачивание шеек и подрезание торцов кулачков в средней части вала, а также одновременное обтачивание профиля всех кулачков. Станки с центральным приводом предназначены для обработки шеек и подрезания торцов кулачков на концах распределительного валика.

Рис. 7. Полуавтоматический специальный токарный станок 1893 для обработки распределительных валиков.

В инструментальной промышленности находят применение разные токарно затыловочные станки (рис. 8) для снятия затылков у зубьев дисковых и червячных фрез и других инструментов.

Рис. 8. Специализированный токарно затыловочный станок К-96.

Токарно затыловочные станки отличаются от универсальных токарных станков тем, что резцовой каретке 2 суппорта (рис. 9) сообщается периодическое возвратно поступательное движение, состоящее из медленной поперечной подачи вперед, при которой снимается затылок на зубе, и быстрого отскока в исходное положение.

Возвратно-поступательное движение осуществляется кулачком 1, получающим движение от вала 3, кинематически связанного с приводом вращения заготовки.

Рис. 9. Суппорт токарно-затыловочного станка.

Статьи по станкам ЧПУ

Более 1000 статей о станках и инструментах, методах обработки металлов на станках с ЧПУ.

Предыдущая статья

Следующая статья

низкие цены, в наличии на складе, бесплатная доставка, гарантия 18 месяцев, сервисное обслуживание.

Лабораторное оборудование, станки.

Вся текстовая и графическая информация на сайте несет информативный характер. Цвет, оттенок, материал, геометрические размеры, вес, содержание, комплект поставки и другие параметры товара представленого на сайте могут изменяться в зависимости от партии производства и года изготовления. Более подробную информацию уточняйте в отделе продаж.

Ведущий интернет-магазин Западприбор — это огромный выбор измерительного оборудования по лучшему соотношению цена и качество. Чтобы Вы могли купить приборы недорого, мы проводим мониторинг цен конкурентов и всегда готовы предложить более низкую цену. Мы продаем только качественные товары по самым лучшим ценам. На нашем сайте Вы можете дешево купить как последние новинки, так и проверенные временем приборы от лучших производителей.

На сайте постоянно действует акция «Куплю по лучшей цене» — если на другом интернет-ресурсе (доска объявлений, форум, или объявление другого онлайн-сервиса) у товара, представленного на нашем сайте, меньшая цена, то мы продадим Вам его еще дешевле! Покупателям также предоставляется дополнительная скидка за оставленный отзыв или фотографии применения наших товаров.

В прайс-листе указана не вся номенклатура предлагаемой продукции. Цены на товары, не вошедшие в прайс-лист можете узнать, связавшись с менеджерами. Также у наших менеджеров Вы можете получить подробную информацию о том, как дешево и выгодно купить измерительные приборы оптом и в розницу. Телефон и электронная почта для консультаций по вопросам приобретения, доставки или получения скидки приведены возле описания товара. У нас самые квалифицированные сотрудники, качественное оборудование и выгодная цена.

Интернет магазин Западприбор — официальный дилер заводов изготовителей измерительного оборудования. Наша цель — продажа товаров высокого качества с лучшими ценовыми предложениями и сервисом для наших клиентов. Наш интернет магазинможет не только продать необходимый Вам прибор, но и предложить дополнительные услуги по его поверке, ремонту и монтажу. Чтобы у Вас остались приятные впечатления после покупки на нашем сайте, мы предусмотрели специальные гарантированные подарки к самым популярным товарам.

Вы можете оставить отзывы на приобретенный у нас прибор, измеритель, устройство, индикатор или изделие. Ваш отзыв при Вашем согласии будет опубликован на официальном сайте без указания контактной информации.

Интернет-магазин принимаем активное участие в таких процедурах как электронные торги, тендер, аукцион.

При отсутствии на официальном сайте в техническом описании необходимой Вам информации о приборе Вы всегда можете обратиться к нам за помощью. Наши квалифицированные менеджеры уточнят для Вас технические характеристики на прибор из его технической документации: инструкция по эксплуатации, паспорт, формуляр, руководство по эксплуатации, схемы. При необходимости мы сделаем фотографии интересующего вас прибора, стенда или устройства.

Описание на приборы взято с технической документации или с технической литературы. Большинство фото изделий сделаны непосредственно нашими специалистами перед отгрузкой товара. В описании устройства предоставлены основные технические характеристики приборов: номинал, диапазон измерения, класс точности, шкала, напряжение питания, габариты (размер), вес. Если на сайте Вы увидели несоответствие названия прибора (модель) техническим характеристикам, фото или прикрепленным документам — сообщите об этом нам — Вы получите полезный подарок вместе с покупаемым прибором.

При необходимости, уточнить общий вес и габариты или размер отдельной части измерителя Вы можете в нашем сервисном центре. Наши инженеры помогут подобрать полный аналог или наиболее подходящую замену на интересующий вас прибор. Все аналоги и замена будут протестированы в одной с наших лабораторий на полное соответствие Вашим требованиям.

Основная особенность нашего интернет магазина проведение объективных консультаций при выборе необходимого оборудования. У нас работают около 20 высококвалифицированных специалистов, которые готовы ответить на все ваши вопросы.

В технической документации на каждый прибор или изделие указывается информация по перечню и количеству содержания драгметаллов. В документации приводится точная масса в граммах содержания драгоценных металлов: золото Au, палладий Pd, платина Pt, серебро Ag, тантал Ta и другие металлы платиновой группы (МПГ) на единицу изделия. Данные драгметаллы находятся в природе в очень ограниченном количестве и поэтому имеют столь высокую цену. У нас на сайте Вы можете ознакомиться с техническими характеристиками приборов и получить сведения о содержании драгметаллов в приборах и радиодеталях производства СССР. Обращаем ваше внимание, что часто реальное содержание драгметаллов на 10-25% отличается от справочного в меньшую сторону! Цена драгметаллов будет зависить от их ценности и массы в граммах.

Мы предлагаем быструю международную доставку практически во все страны мира: Австралия (Australia), Австрия (Austria), Азербайджан, Албания (Albania), Алжир (Algeria), Ангилья, Ангола, Антигуа и Барбуда, Аргентина (Argentina), Аруба, Багамские острова, Бангладеш, Барбадос, Бахрейн, Белиз, Бельгия (Belgium), Бенин, Бермуды, Болгария (Bulgaria), Боливия, Бонайре, Синт-Э. и Саба, Босния и Герцеговина (Bosnia and Herzegovina), Ботсвана, Бразилия (Brazil), Британские Виргинские Острова, Бруней Даруссалам, Буркина Фасо, Бурунди, Бутан, Вьетнам (Vietnam), Вануату, Ватикан, Венесуэла, Армения, Габон, Гайана, Гаити, Гамия, Гамбия, Гана, Гватемала, Гвинея, Гибралтар, Гондурас, Гонконг, Гренада, Гренландия (Greenland), Греция (Greece), Грузия (Georgia), Дания (Denmark), Демократическая Республика Конго, Джерси, Джибути, Доминика, Доминиканская Республика, Эквадор, Эсватин, Эстония (Estonia), Эфиопия (Ethiopia), Египет (Egypt), Замбия, Зимбабве (Zimbabwe), Иордания Индонезия, Ирландия (Ireland), Исландия (Iceland), Испания (Spain), Италия (Italy), Кабо-Верде, Казахстан (Kazakhstan), Каймановы острова, Камбоджа, Камерун, Канада (Canada), Катар, Кения, Кыргызстан, Китай (China), Кипр (Cyprus), Кирибати, Колумбия (Colombia), Коморские острова, Конго, Корея (Республика) (Korea Rep. ), Коста-Рика, Кот-д’Ивуар, Куба, Кувейт, Кюрасао, Лаос, Латвия (Latvia), Лесото, Литва (Lithuania), Либерия, Ливан, Ливия, Лихтенштейн, Люксембург, Мьянма, Маврикий, Мавритания, Мадагаскар, Макао, Малави, Малайзия, Мали, Мальдивы, Мальта, Марокко (Morocco), Мексика (Mexico), Мозамбик, Молдова (Moldova), Монако, Монако, Намибия, Науру, Непал, Нигер, Нигерия (Nigeria), Нидерланды (Netherlands), Германия (Germany), Новая Зеландия (New Zealand), Новая Каледония, Норвегия (Norway), ОАЭ (UAE), Оман, Острова Кука, Пакистан, Палестина, Панама, Папуа Новая Гвинея, Парагвай, Перу, Южная Африка, Польша (Poland), Португалия (Portugal), Республика Чад, Руанда, Румыния (Romania), Сальвадор, Самоа, Сан-Марино, Саудовская Аравия (Saudi Arabia), Свазиленд, Сейшельские острова, Сенегал, Сент-Винсент и Гренадины, Сент-Китс и Невис, Сент-Люсия, Сербия (Serbia), Сингапур (Singapore), Синт-Мартен, Словакия (Slovakia), Словения (Slovenia), Соломоновые острова, Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии (United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland), Судан, Суринам, Восточный Тимор (Тимор-Лешти), США (USA), Сьерра-Леоне, Таджикистан, Тайвань (Taiwan), Таиланд (Thailand), Танзания (Объединенная Республика), Того, Тонга, Тринидад и Тобаго, Тувалу, Тунис (Tunisia), Турция (Turkey), Туркменистан, Уганда, Венгрия (Hungary), Узбекистан, Уругвай, Фарерские острова, Фиджи, Филиппины (Philippines), Финляндия (Finland), Франция (France), Французская Полинезия, Хорватия (Croatia), Центральноафриканская Республика, Чешская Республика (Czech Republic), Чили, Черногория (Montenegro), Швейцария (Switzerland), Швеция (Sweden), Шри-Ланка, Ямайка, Япония (Japan).

Иногда клиенты могут вводить название нашего интернет магазина или официальный сайт неправильно — например, западпрыбор, западпрылад, западпрібор, западприлад, західприбор, західпрібор, захидприбор, захидприлад, захидпрібор, захидпрыбор, захидпрылад. Правильно — западприбор.

Наш технический отдел осуществляет ремонт и сервисное обслуживание измерительной техники более чем 75 разных заводов производителей бывшего СССР и СНГ. Также мы осуществляем такие метрологические процедуры: калибровка, тарирование, градуирование, испытание средств измерительной техники.

Если Вы можете сделать ремонт устройства самостоятельно, то наши инженеры могут предоставить Вам полный комплект необходимой технической документации: электрическая схема, ТО, РЭ, ФО, ПС. Также мы располагаем обширной базой технических и метрологических документов: технические условия (ТУ), техническое задание (ТЗ), ГОСТ, отраслевой стандарт (ОСТ), методика поверки, методика аттестации, поверочная схема для более чем 3500 типов измерительной техники от производителя данного оборудования. Из сайта Вы можете скачать весь необходимый софт (программа, драйвер) необходимый для работы приобретенного устройства.

Также у нас есть библиотека нормативно-правовых документов, которые связаны с нашей сферой деятельности: закон, кодекс, постановление, указ, временное положение.

Простая машина | Определение, типы, примеры, список и факты

простые машины

Просмотреть все СМИ

Похожие темы:: винт
колесо и ось
рычаг
шкив
наклонная плоскость

См. весь соответствующий контент →

простая машина , любое из нескольких устройств с небольшим количеством движущихся частей или без них, которые используются для изменения движения и величины силы для выполнения работы. Это самые простые известные механизмы, которые могут использовать рычаг (или механическое преимущество) для увеличения силы. К простым машинам относятся наклонная плоскость, рычаг, клин, колесо и ось, шкив и винт.

Наклонная плоскость состоит из наклонной поверхности; он используется для подъема тяжелых тел. Самолет предлагает механическое преимущество в том, что сила, необходимая для перемещения объекта вверх по склону, меньше, чем поднимаемый вес (без учета трения). Чем круче уклон или наклон, тем ближе требуемая сила приближается к фактическому весу. Выражаясь математически, сила F , необходимая для перемещения бруска D вверх по наклонной плоскости без трения, равна его весу W В раз больше синуса угла наклонной плоскости с горизонтом (θ). Уравнение: F = Вт sin θ.

Принцип наклонной плоскости широко используется, например, в пандусах и обратных дорогах, где небольшая сила, действующая на расстоянии вдоль склона, может выполнять большую работу.

Рычаг представляет собой брусок или доску, опирающуюся на опору, называемую точкой опоры. Направленная вниз сила, действующая на один конец рычага, может быть передана и увеличена в направлении вверх на другом конце, позволяя небольшой силе поднять тяжелый вес.

Викторина «Британника»

Машиностроение и производство

Все ранние люди использовали рычаг в той или иной форме, например, для перемещения тяжелых камней или в качестве палки-копалки для обработки земли. Принцип рычага использовался в свапе, или шадуфе, длинном рычаге, поворачивающемся на одном конце, с платформой или емкостью для воды, свисающими с короткого плеча, и противовесами, прикрепленными к длинному плечу. Человек мог поднять вес, в несколько раз превышающий его собственный, потянув за длинную руку. Говорят, что это устройство использовалось в Египте и Индии для подъема воды и подъема солдат через зубчатые стены еще в 1500 году до нашей эры.

Клин — это предмет, сужающийся к тонкому краю. Толкание клина в одном направлении создает силу в боковом направлении. Обычно он делается из металла или дерева и используется для расщепления, подъема или затягивания, например, для закрепления головки молотка на рукоятке.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

В доисторические времена клин использовался для раскалывания бревен и камней; топор тоже клин, как зубья на пиле. С точки зрения его механической функции винт можно рассматривать как клин, обернутый вокруг цилиндра.

Колесо и ось состоят из круглой рамы (колеса), которая вращается на валу или стержне (ось). В своей самой ранней форме он, вероятно, использовался для подъема тяжестей или ведер с водой из колодцев.

Принцип действия лучше всего объяснить на примере устройства с большой и малой шестернями, прикрепленными к одному и тому же валу. Тенденция силы F , приложенной на радиусе R к большой шестерне, чтобы повернуть вал, достаточна для преодоления большей силы W на радиусе r на малой шестерне. Увеличение силы, или механическое преимущество, равно отношению двух сил ( W : F ), а также равно отношению радиусов двух шестерен ( R : r ).

Если большие и малые шестерни заменить барабанами большого и малого диаметра, обмотанными веревками, колесо и ось обретут способность поднимать вес. Поднимаемый груз прикрепляется к веревке на маленьком барабане, а оператор тянет веревку на большом барабане. В этом устройстве механическое преимущество равно радиусу большого барабана, деленному на радиус малого барабана. Увеличение механического преимущества может быть получено за счет использования небольшого барабана с двумя радиусами, r ₁ и r ₂ и шкив. Когда к большому барабану прикладывается сила, канат на маленьком барабане наматывается на D и сходит с d.

Мерой усиления силы, обеспечиваемой системой шкив-и-канат, является отношение скорости или отношение скорости, с которой сила приложена к канату ( V _F ), к скорости при котором поднимается вес ( В _Вт). Это отношение равно удвоенному радиусу большого барабана, деленному на разность радиусов меньших барабанов D и d. Выражаясь математически, уравнение выглядит следующим образом: 1 2 — r ₁ ). Фактическое механическое преимущество W / F меньше, чем это отношение скоростей, в зависимости от трения. При таком расположении можно получить очень большое механическое преимущество, сделав два меньших барабана D и d почти одинакового радиуса.

6 Simple Machines: Облегчение работы

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Прикрепление колеса к оси сделало возможным создание тележек и считается одним из самых значительных изобретений в мировой истории.
(Изображение предоставлено: Сурасак Саенджай | Shutterstock)

На протяжении всей истории человечества люди разрабатывали несколько простых механизмов, облегчающих работу. Наиболее примечательные из них известны как «шесть простых механизмов»: колесо и ось, рычаг, наклонная плоскость, шкив, винт и клин, хотя последние три на самом деле являются просто расширениями или комбинациями первых. три, согласно Британской энциклопедии.

Поскольку работа определяется как сила, действующая на объект в направлении движения, машина облегчает выполнение работы, выполняя одну или несколько из следующих функций, согласно Бостонского университета :

передача силы от одного место на другое,
изменение направления силы,
увеличение величины силы или
увеличение расстояния или скорости силы.

Простые машины — это устройства без движущихся частей или с очень небольшим количеством движущихся частей, которые облегчают работу. По данным Университета Колорадо в Боулдере, многие из современных сложных инструментов представляют собой просто комбинации или более сложные формы шести простых механизмов. Например, мы можем прикрепить длинную ручку к валу, чтобы сделать лебедку, или использовать блок и полиспасты, чтобы тянуть груз вверх по пандусу. Хотя эти машины могут показаться простыми, они продолжают предоставлять нам средства для выполнения многих вещей, которые мы никогда не смогли бы сделать без них.

Колесо и ось

(Изображение предоставлено Getty Images)

Колесо считается одним из самых значительных изобретений в мировой истории. «До изобретения колеса в 3500 году до нашей эры люди были сильно ограничены в том, сколько вещей мы можем перевозить по суше и как далеко», — как ранее сообщал Live Science. Колесные тележки облегчили сельское хозяйство и торговлю, позволив перевозить товары на рынки и с рынков, а также облегчив бремя людей, путешествующих на большие расстояния,

Колесо значительно снижает трение при перемещении объекта по поверхности. «Если вы поместите свой картотечный шкаф на небольшую тележку с колесами, вы можете значительно уменьшить усилие, которое необходимо приложить для перемещения шкафа с постоянной скоростью», — утверждают в Университете Теннесси.

В своей книге «Древняя наука: предыстория — 500 г. н.э.» Чарли Сэмюэлс пишет: «В некоторых частях мира тяжелые объекты, такие как камни и лодки, перемещались с помощью бревенчатых роликов. и заменили впереди». Это был первый шаг в развитии колеса.

Великое нововведение, однако, заключалось в установке колеса на ось. Колесо можно было прикрепить к оси, которая опиралась на подшипник, или заставить его свободно вращаться вокруг оси. Это привело к развитию повозок, повозок и колесниц. По словам Сэмюэлса, археологи используют развитие колеса, вращающегося на оси, как показатель относительно развитой цивилизации. Самые ранние свидетельства наличия колес на осях относятся примерно к 3200 г. до н.э. шумерами. Китайцы самостоятельно изобрели колесо в 2800 г. до н.э.

Ссылки по теме

В дополнение к уменьшению трения, колесо и ось также могут служить множителем силы. Если колесо прикреплено к оси и для поворота колеса используется сила, вращающая сила или крутящий момент на оси намного больше, чем сила, приложенная к ободу колеса. В качестве альтернативы к оси можно прикрепить длинную ручку для достижения аналогичного эффекта.

Остальные пять машин помогают людям увеличивать и/или перенаправлять силу, приложенную к объекту. В своей книге « Перемещение больших предметов , » Джанет Л. Колоднер и ее соавторы пишут: «Машины обеспечивают механическое преимущество, помогая перемещать объекты. Механическое преимущество — это компромисс между силой и расстоянием». При последующем обсуждении простых машин, которые увеличивают силу, приложенную к их входу, мы будем пренебрегать силой трения, потому что в большинстве этих случаев сила трения очень велика. мала по сравнению с входной и выходной силами

Когда сила приложена на расстоянии, она производит работу Математически это выражается как W = F × D. Например, чтобы поднять объект, мы должны совершить работу, чтобы преодолеть силу гравитации и переместить объект вверх. Чтобы поднять предмет, который в два раза тяжелее, требуется в два раза больше работы, чтобы поднять его на такое же расстояние. По данным Обернского университета, требуется вдвое больше работы, чтобы поднять один и тот же объект вдвое дальше. Как показывает математика , главное преимущество машин заключается в том, что они позволяют нам выполнять тот же объем работы, применяя меньшее усилие на большем расстоянии.

Рычаг

Примером рычага являются качели. Это длинная балка, уравновешенная на оси. (Изображение предоставлено Getty Images)

«Дайте мне рычаг и точку опоры, и я переверну мир». Это хвастливое заявление приписывается греческому философу, математику и изобретателю третьего века Архимеду . Хотя это может быть некоторым преувеличением, оно действительно выражает силу рычагов, которые, по крайней мере фигурально, двигают мир.

Гениальность Архимеда заключалась в том, что он понял, что для того, чтобы выполнить то же самое количество или работу, можно найти компромисс между силой и расстоянием, используя рычаг. Его «Закон рычага» гласит: «Величины находятся в равновесии на расстояниях, обратно пропорциональных их весам».0125 Archimedes in the 21st Century , виртуальная книга Криса Рорреса из Нью-Йоркского университета.

Рычаг состоит из длинной балки и точки опоры, или шарнира.

Например, мы хотим поднять груз массой 100 фунтов (45 кг) на высоту 2 фута (61 см) над землей. в направлении вверх на расстояние 2 фута, и мы проделали работу в 200 фунт-футов (271 ньютон-метр). Однако, если бы мы использовали 30-футовый (9м) рычаг с одним концом под грузом и 1-футовая (30,5 см) точка опоры, расположенная под балкой в 10 футах (3 м) от груза, нам нужно будет только надавить на другой конец с 50 фунтами. (23 кг) силы, чтобы поднять вес. Однако нам пришлось бы опустить конец рычага на 4 фута (1,2 м), чтобы поднять вес на 2 фута. Мы пошли на компромисс, удвоив расстояние, необходимое для перемещения рычага, но уменьшили необходимое усилие наполовину, чтобы выполнить тот же объем работы.

Наклонная плоскость

Наклонная плоскость — это просто плоская поверхность, приподнятая под углом, наподобие пандуса. По словам Боба Уильямса, профессора кафедры машиностроения Инженерно-технологического колледжа Расса в Университете Огайо, наклонная плоскость — это способ подъема груза, который слишком тяжел, чтобы поднимать его прямо вверх. Угол (крутизна наклонной плоскости) определяет, какое усилие необходимо для подъема груза. Чем круче пандус, тем больше усилий требуется. Это означает, что если мы поднимем наши 100 фунтов. груз весом 2 фута, скатывая его по 4-футовому пандусу, мы уменьшаем необходимую силу наполовину и удваиваем расстояние, на которое его необходимо переместить. Если бы мы использовали рампу высотой 8 футов (2,4 м), мы могли бы уменьшить необходимое усилие до 25 фунтов. (11,3 кг).

Шкив

(Изображение предоставлено Getty Images)

Если мы хотим поднять те же 100 фунтов. вес с помощью веревки, мы могли бы прикрепить шкив к балке над весом. Это позволило бы нам тянуть веревку вниз, а не вверх, но для этого все еще требуется 100 фунтов. силы. Однако, если бы мы использовали два шкива — один, прикрепленный к верхней балке, а другой — к грузу, — и мы должны были бы прикрепить один конец веревки к балке, пропустить ее через шкив на грузе, а затем через шкив на балке, нам нужно будет только тянуть за веревку с 50 фунтами. силы, чтобы поднять вес, хотя нам пришлось бы тянуть веревку на 4 фута, чтобы поднять вес на 2 фута. Опять же, мы променяли увеличение расстояния на уменьшение силы.

Если мы хотим использовать еще меньше силы на еще большем расстоянии, мы можем использовать блок и захват. Согласно материалам курса Университета Южной Каролины: «Блок и захват — это комбинация шкивов, которая уменьшает количество силы, необходимой для подъема чего-либо. Компромисс заключается в том, что для блока и захвата требуется более длинная веревка. перемещать что-либо на такое же расстояние».

Какими бы простыми ни были шкивы, они все еще находят применение в самых передовых новых машинах. Например, Hangprinter, 3D-принтер , который может создавать объекты размером с мебель, использует систему проводов и управляемых компьютером шкивов, прикрепленных к стенам, полу и потолку.

Винт

«Винт представляет собой длинную наклонную плоскость, обернутую вокруг вала, поэтому его механическое преимущество можно рассматривать так же, как и наклон», согласно Университет штата Джорджия . Во многих устройствах используются винты для приложения усилия, которое намного больше, чем усилие, используемое для поворота винта. К таким устройствам относятся слесарные тиски и зажимные гайки на автомобильных колесах. Они получают механическое преимущество не только от самого винта, но также, во многих случаях, от рычага длинной ручки, используемой для поворота винта.

Клин

Согласно Горно-технологического института Нью-Мексико , «Клинья представляют собой движущиеся наклонные плоскости, которые перемещаются под нагрузкой для подъема или в нагрузку для разделения или разделения». Более длинный и тонкий клин дает больше механических преимуществ, чем более короткий и широкий клин, но клин делает еще кое-что: основная функция клина заключается в изменении направления входной силы. Например, если мы хотим расколоть бревно, мы можем с большой силой вбить клин вниз в конец бревна, используя кувалду, и клин перенаправит эту силу наружу, в результате чего древесина расколется. Другим примером является дверной упор, где сила, используемая для толкания его под край двери, передается вниз, что приводит к силе трения, которая препятствует скольжению по полу.

Дополнительные ресурсы

Джон Х. Линхард, почетный профессор машиностроения и истории Хьюстонского университета, «еще раз взглянул на изобретение колеса». Посетите Центр науки и промышленности в Колумбусе, штат Огайо, где есть интерактивное объяснение простых механизмов. На веб-сайте HyperPhysics, созданном Университетом штата Джорджия, также есть пояснения к шести простым механизмам.

Библиография

Университет штата Иллинойс, «Информация о ресурсах для обучения простым машинам», январь 2022 г.

Правительство штата Виктория, «Простые машины», март 2019 г.

Канадский музей науки и техники, «Образовательные программы: простые машины», январь 2022 г.

Йи Чжан и др., «Введение в механизмы», Университет Карнеги-Меллона, Январь 2022.

Будьте в курсе последних научных новостей, подписавшись на нашу рассылку Essentials.