Реферат: Застосування клина та важеля в техніці
Рівновага вантажів, підвішених по кінцях стрижня, залежить як від їх ваги, так і від відстані до крапки опори стрижня. Очевидно, що два рівні вантажіпідвішених на різних відстанях від точки опори, врівноважують одне одного. У тих же умовах більший вантаж переважить менший. Якщо відсовувати менший вантаж вправо (мал. 2), то можна добитися того, що менший вантаж переважить більший.
За яких умов ми доб'ємося виграшу з силі? Позначимо точку опори важеля буквою О , а крапки додатку сил — буквами .А і В. Прямі АР1 і ВР2 — лінії, уздовж яких діють сили Р1 і Р2 .
Перпендикуляр, опущений з точки опори важеля на лінію, вздовж якої діє сила, називається плечем сили, або плече сили є найкоротший шлях від точки опори до лінії дії сили . Відстань l 1 іl 2 – плечі сил Р1 і Р2 . Робота сили на плече дає момент сили:
M 1 = P 2 l 2 ; M 2 P 2 l 2
(мал. 1)
Важіль буде находитись в рівновазі , коли M 1 = M 2 момент сили ,обертаючи важіль за часовою стрілкою дорівнює моменту сили, обертів важеля проти стрілки P 1 l 1 = P 2 l 2 .
Користуючись важелем, ми виграємо в силі в стільки раз, в скільки одне плече більше іншого. Ми розглянули важіль, в якого точки додатка сил розташовані: по різні сторони від точки опори. Важелі такого типа прийнято називати важелями першого роду (залізничний шлагбаум). Часто використовуються важелі у яких точки прилягання сил лужать на одну сторону точки опори. Такі важелі називаються важелями другого роду
6. Клин і застосування клина в техніці
Клином є різновид похилої плоскості і має найрізноманітніше вживання. Він: наприклад, складає основну частину інструментів, що колють, ріжучих, стругаючих: сокири, колуна, стамески, ножиць, токарних і стругальних різців. Наприклад, при коління деревини (мал. 3) отримуємо виграш в силі в стільки раз, в скільки довжина щоки МБ ,більше обуха сокири MN.
В техніці клином називають стержень, застосовується для з’єднання окремих деталей і частин механізму в єдине ціле.
(мал. 2 а)и (мал. 2 б)
Він встановлюється в спеціальний отвір – і утримує в ньому силами тертя. Найбільш характерними сферами застосування клину є з'єднання тяги, поршневих штоків з крейцкопфами (повзунами) парових машин і насосів, половинок маховиків, валу і маточини (клиновими шпонками), пристосуванні для обробки деталей на верстатах.
Залежно від напряму дії сил на клин клинові з'єднання бувають подовжні і поперечні. До поперечних відносяться клини, до подовжніх — шпонки.Клин може мати ухил з однією (мал. 3, а) або з двох (мал. 3, б) сторін.
Для однобічного клину нахил:
Для двохстороннього клина нахилу:
Поперечний клин з паралельними сторонами і виступами, перешкоджаючи його випаданню, називають чекою. Основна умова, якій повинно задовольняти клинове з'єднання, полягає в тому, щоб при навантаженні деталей, що скріпляються, клин не видавлювався з гнізда.
7 . К. К. Д. ворота, блока і поліспасту
важіль клин застосування
Енергія, споживана машиною, витрачається на подолання корисних і шкідливих опорів. До перших відносять так звані сили виробничих опорів, для подолання яких побудована та або інша машина, наприклад опір матеріалу зміні форми в робочих машинах, вага вантажу у вантажопідйомних пристроях.
До других відносяться сили шкідливих опорів, що виникають в самій машині в процесі її роботи. Це сили тертя в кінематичних парах, опір жорсткості канатів і ланцюгів в передачах з гнучкими ланками, опір змащувального шару і ін. Робота рушійних сил за повний цикл при сталому русі витрачається на подолання виробничих і шкідливих опорів.
Машина є тим більше здійсненою, ніж більша частина споживаної нею енергії витрачається на подолання корисних опорів. Міра досконалості машини характеризується відношенням, що виражає коефіцієнт корисної дії.
Коефіцієнтом корисної дії (К. К. Д.) машини називають відношення роботи сил корисних опорів до роботи сил рушійних.
Коефіцієнтом корисної дії можна оцінювати міру досконалості не лише машини, але і будь-якого, простого, такого, що не є машиною пристосування, що сприймає і віддає енергію. Розглянемо К. К. Д. коміра (мал. 79, а), блоку (мал.4) '' і поліспасту (мал. 4, в).