groohe oloomtajrobi boshroyeh

گروه آموزشي علوم تجربي شهرستان بشرويه

ماشین ساده

 

گروهی از ماشینها که پایه و اساس ساخت ماشینهای دیگر را تشکیل می‌دهند، ماشین ساده نامیده می‌شوند. ماشینهای دیگر حالت تغییر شکل یافته ماشین ساده یا ترکیبی از چند ماشین ساده با یکدیگرهستند.

ماشينها وسايلي هستند كه كار ما را آسان مي كننددر تصاوير پائين ماشينهاي ساده را مي بينيد همه اين ماشينهاي ساده نه سوختي مصرف مي كنند و نه ميزان كار را مي كاهند بلكه ميزان نيروي لازم براي انجام كار كاهش مي دهند .ماشينهاي ساده عبارتند از : اهرمها ، چرخ و محور ، قرقره ، سطح شيبدار، گوه و پيچ



 آپلود عکس
 
 

اهرم نوع اول

اهرم میله بلندی است که محلی از آن به جایی تکیه دارد. برای مثال میله الاکلنگ را در نظر بگیرید، میله‌ای از وسط به محلی تکیه دارد، دو نیرو از دو انتهای میله بر میله اثر می‌کنند و سبب نوسان میله می‌شود. به فرض اگر نیروی محرک از سمت راست بر انتهای میله بطور قائم و به سمت پایین وارد شود به علت اثر این نیرو ، نیروی مقاوم بر انتهای دیگر میله و به سمت بالا در راستای قائم وارد می شود، فاصله بین نیروی محرک تا تکیه گاه بازوی محرک و فاصله بین نقطه اثر نیروی مقاوم تا تکیه گاه بازوی مقاوم نامیده می‌شود.

 

img/daneshnameh_up/2/25/levertypeoneag.gif[froberg_scissor.thm.gif] 

 

   اهرم نوع دوم

 

در این نوع از اهرم تکیه گاه بر یکی از دو انتهای میله منطبق است، اگر نیروی محرک بر انتهای دیگر میله و بطور قائم به سمت بالا وارد شود، نیروی مقاوم بر وسط میله در راستای قائم و به سمت بالا وارد می‌شود. در این حالت نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد.

  

img/daneshnameh_up/9/9f/levertypetwoag.gif

  

 

اهرم نوع سوم

در این نوع اهرم که عکس نوع دوم است. میله از یکی از دو انتهای خود از بالا به تکیه گاه تکیه کرده است و نیروی محرک بر وسط میله اثر می‌کند، در راستای قائم و به سمت بالا و نیروی مقاوم بر انتهای دیگر میله و در راستای قائم به سمت بالا وارد می‌شود. در این نوع اهرم نیروی محرک بین تکیه گاه و نیروی مقاوم قرار دارد. مزیت مکانیکی اهرم همچون هر ماشین از نسبت نیروی محرک و مقاوم بدست می‌آید. البته اگر از اصطکاک صرفنظر کنیم، مزیت مکانیکی اهرم از نسبت طول بازوی محرک بر طول بازوی مقاوم هم بدست می‌آید.

 

img/daneshnameh_up/7/7a/levertypethreeag.gif

 

قرقره

قرقره یک ماشین ساده است، هر قرقره محوری دارد که حول آن می‌تواند آزادانه بچرخد، البته گاهی می‌توان دو یا چند قرقره ثابت و متحرک را باهم ترکیب کرد و یک قرقره مرکب بوجود آورد. قرقره‌ها را می‌توان نوعی اهرم به شمار آورد با این تفاوت که دامنه حرکت اهرم محدود است، اما دامنه حرکت قرقره محدود نیست. در یک قرقره که از مرکز به محلی توسط میله متصل است و طنابی از دور آن رد شده و به یکی از دو انتهای آن جسمی آویزان است. اگر انتهای آزاد طناب را بکشیم جسم در سمت دیگر بالا می‌آید در این حالت قرقره ثابت است و نقطه تکیه گاه مرکز قرقره است و نیرویی که به سمت آزاد طناب وارد شود به عنوان نیروی محرک و نیرویی که به جسم وارد می‌شود به عنوان نیروی مقاوم است.

 

قرقره ها برای تغییر جهت حرکت یا اتصال بخش های مختلف یک دستگاه به هم مورد استفاده قرار می گیرند.

 تصویر زیر یک قرقره ساده است. وقتی طناب را به سمت پایین می کشیم وزنه به همان میزان به سمت بالا می رود.

 

 

 

 

 

 

 

درقرقره مرکب زیر طناب به دور دو قرقره پیچیده شده است. در این شکل از آنجا که وزنه به قرقره کندتر متصل است، وزنه نسبت به حالت قبل که مستقیماً به طناب وصل بود، با سرعت کمتری بالا می رود.

 

این کاهش سرعت با افزایش نیرو بر وزنه متناسب است.

مقدار افزایش نیرو به وزنه بستگی به این دارد که چند مرتبه طناب به دور قرقره ها پیچیده شده باشد. اگر طناب را چندین بار به دور قرقره بپیچانید، بلند کردن وزنه از روی زمین به آسانی امکانپذیر خواهد شد.

  

تسمه های محرک:

تسمه های محرک در تسمه چرخ ها برای انتقال حرکت دورانی از یک مکان به مکان دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

در شکل مقابل دو قرقره هم اندازه اند. حرکت با اصطکاک بین تسمه، و چرخ می تواند منتقل شود. در صورت نیاز می توان از تسمه دندانه دار یا زنجیر تسمه نیز استفاده کرد.

با چرخاندن تسمه جهت حرکت چرخ می تواند تغییر کند.

در شکل زیر دو قرقره هم اندازه نیستند به این منظور که ببینیم چگونه سرعت دوران   می تواند تغییر کند.

 

  

   قرقره متحرک:قرقره متحرک قرقره‌ای است که از مرکز آویزان نشده بلکه طنابی از قسمت پایین آن رد شده و یکی از دو انتهای طناب به سقف آویزان است و جسم از مرکز دیسک آویزان است. در این حالت محل اتصال طناب به کناره دیسک که در بالا به سقف وصل است به عنوان تکیه گاه است و نیرویی که به سر آزاد طناب وارد کنیم به عنوان نیروی محرک و نیرویی که بر جسم وارد می‌شود به عنوان نیروی مقاوم است.

 

   چرخ و محور:

در واقع چرخ و محور ماشين ساده ای است که در آن چرخ بزرگتر به چرخی کوچکتر يا ميله ای که محور ناميده می شود متصل است.

 با دوران چرخ  محور می چرخد  دوران محور نيز باعث چرخش چرخ می شود. با هردور کامل چرخ    محور نيز يک دور کامل می چرخد

   فرمان اتومبيل-آچار پيچ گوشتی- کليد درب-مداد تراش روميزی-چرخ چاه-   چرخ گوشت دستی –   مخلوط کن نمونه هايی از ماشين چرخ و محور هستند .

  

   اگر چرخی حرکت کند ولی محور ثابت باشد در اين صورت نمی توان آن را ماشين چرخ ومحور ناميد. لزومی ندارد که چرخ يک چرخ کامل باشد به جای چرخ ممکن است يک ميله بچرخد .هنگای که ميله می چرخد يک دور کامل می زند و دايره ای شبيه يک چرخ کامل درست می کند. چرخ و محور در واقع نوعی اهرم چرخشی است. اين نوع اهرم چرخشی را زمانی که ميله به جای چرخ به کار می رود به وضوح می توان مشاهده نمود

 

              

 از انواع ،ماشينهای چرخ و محور که بجای چرخ کامل ،ميله دارند می توان مداد تراش روميزی ،چرخ گوشت و   مخلوط کن را نام برد.

 

 

   از انواع ماشينهايی که چرخ کامل دارند می توان فرمان اتومبيل ،چرخ دنده دوچرخه ،دستگيره در و پيچ گوشتی و چرخ چاه را نام برد.  

             

   نیرویی که به چرخ وارد می‌شود/نیرویی که بر محور وارد می‌شود = شعاع محور/شعاع چرخ

 

  سطح شیبدار

سطح شیبدار هم نوعی ماشین ساده است و سبب می‌شود که بتوانیم به کمک یک نیروی کم اما در مسافتی طولانی جسمی را به سمت بالا حرکت دهیم، در حالیکه ممکن است جابجا کردن این جسم بطور مستقیم از سطح زمین بر روی سطح بالایی در حد نیروی ما نباشد.

نکته۱: هر چه زاویه سطح شیب دار کوچک تر باشد نیروی کم تری برای بالابردن جسم لازم است در نتیجه طول سطح شیب دار نسبت به ارتفاع آن بیش تر خواهد شد.

 

 نکته۲: در سطح شیب دار, طول سطح (L) جابه جایی نیروی محرک (dE) و ارتفاع سطح (h) جابه جایی نیروی مقاوم (dR) خواهد بود. هرگاه نیروی محرک به اندازه طول سطح شیب دار (L) جابه جا شود, نیروی مقاوم به اندازه ارتفاع سطح شیب دار (h) جابه جا خواهد شد.

dE = L    ,     dR = h

 

گوه و پیچ

گوه و پیچ نیز ماشینهای ساده هستند و می‌توان آنها را نوعی سطح شیبدار به حساب آورد. چاقوی معمولی یک گوه است، تیغه‌های قیچی نیز گوه هستند، گوه یک سطح شیبدار متحرک است. پیچ نیز سطح شیبداری است که به دور یک میله پیچیده شده، از ترکیب پیچ و قوه ، مته بوجود می آيد

 

 

 

گوه
+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هفتم آبان 1388ساعت 20:35  توسط فرشاد  |