ადამიანი უძველესი დროიდან ცდილობს გაუადვილოს თავისი საქმე. ამისათვის ის იყენებს სხვადასხვა მოწყობილობებს. რა არის უმარტივესი მექანიზმები? რა არის ამ მოწყობილობების ტიპები? რა განსხვავებაა მარტივ და რთულ მექანიზმებს შორის? ამის შესახებ და მრავალი სხვა - მოგვიანებით სტატიაში.
ზოგადი ინფორმაცია
მარტივი მექანიზმები (ბერძნულიდან "მანქანა, ხელსაწყო") - მოწყობილობები, რომლებიც იძლევა ძალას. ამ მოწყობილობებიდან ზოგიერთი თავად ანტიკურ ხანაში გამოჩნდა. მარტივი მექანიზმები შეიძლება იყოს დამოუკიდებელი მოწყობილობები ან უფრო რთული ერთეულების ელემენტები. კონსტრუქციის სახეობიდან გამომდინარე, განისაზღვრება ამა თუ იმ მოწყობილობის ფარგლებიც. მარტივი მექანიზმების გამოყენება მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს ადამიანის საქმიანობას. ასეთი მოწყობილობები იძლევა ძალას. მაგალითად, სოლი, რომელიც ჩასმულია ლოგინში, უფრო მეტი ძალა აქვს, ვიდრე დარტყმა თავად მოწყობილობას. ამიტომ, ხე სწრაფად იფეთქებს სხვადასხვა მიმართულებით. ამავდროულად, სოლის დარტყმა ეცემა ზემოდან ქვემოდან, ხოლო მორის ნაწილები შორდება გვერდებზე. ანუ ამ შემთხვევაში ხდება ტრანსფორმაცია მოძრაობის მიმართულებით.
მარტივი მექანიზმები. მაგალითები
არის რამდენიმე სახის სამაგრი:
დახრილი თვითმფრინავი
ა) ხრახნი გამოიყენება ხრახნებში, როგორც საბურღი ჩაქუჩებში, საბურღი; ასევე შეუძლია ამწე მექანიზმად (არქიმედეს ხრახნი);
ბ) სოლი ხელს უწყობს წნევის მატებას მცირე ფართობზე მასის კონცენტრაციით. გამოიყენება ტყვიაში, ნიჩბში, შუბში.
ბერკეტი არის არქიმედეს მიერ აღწერილი მოწყობილობა. შეუძლია გადამრთველის როლი შეასრულოს.
ა) კარიბჭე გამოიყენება ღვედის გადასაცემად და ჭიდან წყლის ამოსაყვანად.
ბორბალი (გამოიგონეს შუმერებმა ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 3000 წელს) გადაცემათა სისტემის განუყოფელი ნაწილია, რომელიც გამოიყენება ტრანსპორტში.
დგუში ხელს უწყობს გაცხელებული გაფართოების გაზების ან ორთქლის ენერგიის გამოყენებას. ეს მოწყობილობა გამოიყენება ორთქლის ძრავებში და ცეცხლსასროლ იარაღში.
კარიბჭე
ეს მოწყობილობა არის ბარაბანი (ცილინდრი), რომელზეც დამაგრებულია სახელური. როგორც წესი, მას იყენებდნენ როგორც ამწე მექანიზმს ჭაბურღილიდან წყლის ასამაღლებლად. სიმტკიცის მომატება, რომელიც მიიღება კარიბჭის გამოყენებისას, განისაზღვრება იმ წრის რადიუსის თანაფარდობით, რომლის გასწვრივ სახელური მოძრაობს ცილინდრის (ბარაბნის) რადიუსზე, რომელზედაც დახვეულია თოკი. ჯალამბარი მიეკუთვნება თანამედროვე ტიპის კარიბჭეს. ეს მოწყობილობა არის სისტემა, რომელიც მოიცავს ცილინდრს და სხვადასხვა რადიუსის ორ მექანიზმს. სიმტკიცის მომატება, რომელიც ზოგადად იძლევა ჯალამბარს, განისაზღვრება ორი კარიბჭის კომბინირებული მოქმედებით. თანამედროვე მოწყობილობები იძლევა ორმოცდაასჯერ მოგებას.
დახრილი თვითმფრინავი
ეს მარტივი მექანიზმი ასევე ხშირად გამოიყენება მძიმე სხეულების აწევისას. მოქმედი მომატება განისაზღვრება თავად მოწყობილობის სიგრძის თანაფარდობით მის სიმაღლესთან, დაბალი ხახუნის ქვეშ. ხშირად, დიდი ძალის შესაქმნელად (მაგალითად, ყინულმჭრელის მუშაობისთვის ან შეშის დასაჭრელად), გამოიყენება დახრილი თვითმფრინავის ტიპი - სოლი. მისი მოქმედება ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ კონდახის მიმართულებით დიდი ძალით წარმოიქმნება დიდი ძალები, რომლებიც პერპენდიკულარულია მოწყობილობის გვერდით ზედაპირებზე. დახრილი სიბრტყის კიდევ ერთი ტიპი არის ხრახნი. ისევე როგორც სოლი, ამ მოწყობილობას შეუძლია შეცვალოს გამოყენებული ძალის მიმართულება ან რიცხვითი მნიშვნელობა.
მარტივი მექანიზმები. ბერკეტი
ეს არის ხისტი სხეული, რომელსაც შეუძლია ბრუნოს (ფიქსირებული) საყრდენის გარშემო. უმცირეს მანძილს, რომელიც ჰყოფს საყრდენ პუნქტსა და სწორ ხაზს, რომლის გასწვრივაც ძალა მოქმედებს ბერკეტზე, ეწოდება ძალის მხრები. მის საპოვნელად, თქვენ უნდა შეამციროთ პერპენდიკულარი საყრდენი წერტილიდან ძალის მოქმედების ხაზამდე. ამ პერპენდიკულარულის სიგრძე იქნება მხრის. F1 და F2 არის ბერკეტზე მოქმედი ძალები. მოწყობილობაზე მოქმედი იარაღი არის L1 და L2. მაშინ ბერკეტი წონასწორობაშია, როცა მასზე მოქმედი ძალები მხრების უკუპროპორციულია. ეს წესი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ფორმულის სახით: F1 / F2=L1 / L2. ეს პრინციპი დაამკვიდრა არქიმედესმა. ეს წესი გვიჩვენებს, რომ ბერკეტით დიდი ძალის დაბალანსება შესაძლებელია უფრო მცირეზე. ერთ მხარზე გამოყენებული ძალა იმდენჯერ მეტია, ვიდრე მეორეზე, რამდენადაც ერთი მხარზე დიდიამეორე.
როგორ იყენებენ ადამიანები დღეს გაჯეტებს?
მარტივი მექანიზმები ყოველდღიურ ცხოვრებაში ძალიან გავრცელებულია. ასე რომ, საკმაოდ რთული იქნებოდა წყლის ონკანის გახსნა, პატარა სახელური რომ არ ჰქონდეს, რაც საკმაოდ ეფექტური ბერკეტია. იგივე შეიძლება ითქვას ქანჩზე, რომელიც გამოიყენება თხილის ან ჭანჭიკების გასახსნელად ან გასამაგრებლად. რაც უფრო გრძელია სახელური, მით უფრო ადვილი იქნება მოქმედება. ასე რომ, მძიმე ან მსხვილ თხილთან და ჭანჭიკებთან მუშაობისას რთული მექანიზმების შეკეთებისას გამოიყენება ჩარხები, მანქანები, ერთ მეტრამდე სიგრძის სახელურებით გასაღებები. ყველაზე ჩვეულებრივი კარი ასევე ერთ-ერთი ტიპის მოწყობილობაა.
თუ შეეცდებით კარის გაღებას მის შესაკრავთან, ძალიან გაგიჭირდებათ. თუმცა, რაც უფრო შორს არის სახელური ანჯინებიდან, მით უფრო ადვილია კარის გაღება. კარგი მაგალითია ბოძზე სარდაფი. მისი სიგრძე დაახლოებით ხუთი მეტრია. ამ ბერკეტის დახმარებით და სწორი ძალისხმევით სპორტსმენი ახერხებს ექვს მეტრამდე სიმაღლეზე ფრენას. გრძელი ხელი დაახლოებით სამი მეტრია. ბერკეტები ასევე გვხვდება ადამიანის სხეულისა და ცხოველის სხეულის სხვადასხვა ნაწილში. ეს არის, კერძოდ, ყბები, კიდურები. ბერკეტის საყოფაცხოვრებო მაგალითებია მავთულის საჭრელი, მაკრატელი ლითონის ან ქაღალდის ჭრისთვის. სხვადასხვა ტიპის მანქანებს ასევე აქვთ მოწყობილობები თავიანთ დიზაინში, რაც შესაძლებელს ხდის სიძლიერის მოპოვებას. მაგალითად, პედლები ან ხელის მუხრუჭი ველოსიპედზე, საკერავი მანქანის სახელურები, ფორტეპიანოს კლავიშები.
აღჭურვილობის კომპლექსური გამოყენება
მარტივი მექანიზმები გვხვდება სხვადასხვა კომბინაციებში. კომბინირებული მოწყობილობები მოიცავს ორ ან მეტ ნაწილს. ეს არ უნდა იყოს რთული მექანიზმი - ბევრი მარტივი მოწყობილობა შეიძლება ჩაითვალოს რთულად. ასე რომ, ხორცსაკეპ მანქანაში არის სახელური (კარიბჭე), ხრახნი, რომელიც უბიძგებს ხორცს და დანა-საჭრელი (სოლი). მაჯის საათებში ხელები ბრუნავს გადაცემათა სისტემის საშუალებით, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა დიამეტრი და ერთმანეთზეა გადაჯაჭვული. ერთ-ერთი ცნობილი კომბინირებული მარტივი მექანიზმი არის ჯეკი. იგი იყენებს საყელოსა და ხრახნის კომბინაციას.
დასკვნა
როგორც გაირკვა, მარტივი მექანიზმები მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს ადამიანის მუშაობას. ისინი შეიძლება შედგებოდეს ერთი ან რამდენიმე ნაწილისგან. ამავდროულად, ორი ან მეტი ელემენტის არსებობის შემთხვევაშიც კი, ისინი შეიძლება დარჩეს მარტივი, მაგრამ ასევე შეიძლება იყოს საკმაოდ რთული. სხვადასხვა დანადგარები, სტამბები, ძრავები მოიცავს რამდენიმე ნაწილს. ელემენტებს შორის არის ბერკეტები, ბლოკები, ხრახნები, ბორბლები ღერძებზე, დახრილი თვითმფრინავები, სოლი. ყველა ეს მოწყობილობა ერთად მუშაობს. მათი წყალობით ადამიანი დიდად უწყობს ხელს მუშაობას. მექანიკური ენერგიის გადატანა მოწყობილობის ერთი ნაწილიდან მეორეზე შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა გზით. ჯაჭვები, ღვედები, გადაცემათა კოლოფი ან გადაცემათა კოლოფი ითვლება ყველაზე გავრცელებულ მოწყობილობებად, რომლებიც ხელს უწყობენ ძალის გადაცემას და აიძულებენ ცალკეულ ელემენტებს უფრო ნელა ან სწრაფად გადაადგილდნენ ერთი მიმართულებით ან სხვა მიმართულებით. რთული და მაღალსიჩქარიანი მოწყობილობები კონტროლდება როგორცჩვეულებრივ ელექტრონული მოწყობილობები. ელექტრო სენსორები, სპეციალური პარამეტრის წყალობით, აჩვენებენ, როდის არის საჭირო კონკრეტული მექანიზმის ჩართვა, ასევე აკონტროლებენ სისტემის სწორ და სტაბილურ მუშაობას.
ბევრი მოწყობილობა შემოვიდა ადამიანის თანამედროვე ცხოვრებაში უძველესი დროიდან. ადამიანები მუდმივად აუმჯობესებენ კომპლექსურ მექანიზმებს, რითაც აფართოებენ მათი გამოყენების სფეროს. უდავოა, რომ ადამიანის ყოველდღიურ ცხოვრებაში ძალიან მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს სხვადასხვა მოწყობილობას. ბევრი რამ წარმოუდგენელია მარტივი და რთული მექანიზმების გამოყენების გარეშე. მოწყობილობები ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში, სოფლის მეურნეობაში, სამთო მოპოვებაში და ადამიანის საქმიანობის სხვა სფეროებში.
