Механика

Рычаг
Наклонная плоскость, клин
Колёса и оси
Зубчатое колесо
Храповый механизм с собачкой, Кулачок
Конструкцией
Шкив
Словарик

Рычаг

Рычагом обычно называют стержень или балку, которые поворачиваются вокруг оси вращения для создания полезного движения. Груз перемещается поворотом рычага, происходящего под действием силы (тянущей или толкающей). С помощью рычага груз можно поднять с меньшим усилием, чем его вес, если поместить груз ближе к оси вращения, чем место приложения силы.

Существуют три основных варианта расположения оси вращения, груза и точки приложения силы.

В рычагах первого рода ось вращения расположена между точкой приложения силы и грузом – такие рычаги могут использоваться и для получения выигрыша в силе и для получения выигрыша в расстоянии.

В рычагах второго рода груз расположен между точкой приложения силы и осью вращения – такие рычаги обычно используются, чтобы получить выигрыш в силе.

В рычагах третьего рода точка приложения силы расположена между осью вращения и грузом – такие рычаги обычно используются, чтобы получить выигрыш в расстоянии.

Рычаги используются для:

приложения силы на расстоянии от груза.

изменения направления действия силы.

увеличения действующей на груз силы.

увеличения расстояния, на который перемещается груз.

Данная модель представляет собой рычаг первого рода: точки приложения усилия и нагрузки расположены на противоположных концах, а точка опоры – между ними.

В этой модели для перемещения груза требуется наименьшее усилие.

Данная модель представляет собой рычаг второго рода: точка приложения усилия и точка опоры расположены на противоположных концах, а точка приложения нагрузки – между ними. Усилие, необходимое для перемещения груза, примерно вдвое меньше нагрузки.

Данная модель представляет собой рычаг третьего рода: точка опоры и точка приложения нагрузки расположены на противоположных концах, а точка приложения усилия – между ними. В этом случае требуется приложить большее усилие, чем при непосредственном подъеме груза, но преимущество рычага третьего рода заключается в том, что груз перемещается на большее расстояние, чем точка приложения усилия.

Действие рычага используется во многих устройствах,

например в тачках, веслах, граблях, щипцах для орехов,

пинцетах, отвертках, лопатах, молотках,

штопорах, зажигалках, степлерах, ломах, ножницах и качелях.

Наклонная плоскость, клин

Наклонной плоскостью называется плоская поверхность, установленная под углом, отличным от прямого, к горизонтальной поверхности. Применяется для поднятия грузов, например, пандус.

Если вы используете наклонную плоскость для подъема груза на заданную высоту, то этот груз преодолевает большее расстояние, чем то, на которое его нужно поднять, зато вы тратите меньшее усилие, чем если бы поднимали его непосредственно вверх.

Вы имеете возможность выбрать – приложить большое усилие и поднимать данный груз по короткому пути на нужную высоту или затратить намного меньшее усилие на его постепенный подъем по более длинной наклонной плоскости.

Данная модель представляет собой короткую наклонную плоскость. Когда вы отпускаете груз, ничего не происходит, поскольку усилие недостаточно для подъема груза на вершину наклонной плоскости. Но если добавить еще одно колесо, груз удастся поднять.

Данная модель представляет собой длинную наклонную плоскость. Благодаря тому, что мы увеличили длину наклонной плоскости и соответственно уменьшили угол наклона пандуса, усилия хватает, чтобы поднять груз на вершину наклонной плоскости.

Наиболее распространенные примеры наклонной плоскости: пандус, лестница, ступеньки.

Клин является разновидностью наклонной плоскости, но в отличие от нее может двигаться.

Клин может иметь одну или две наклонные плоскости. Усилие, которое вам будет необходимо приложить, зависит от отношения длины и ширины клина, то есть – от наклона плоскости.

Данная модель – это одинарный клин с длинной наклонной поверхностью. Требуется небольшое усилие, чтобы поднять груз с помощью этого клина, потому что у него небольшой угол наклона.

Данная модель – одинарный клин с короткой наклонной поверхностью. Для подъема груза с использованием этого клина необходимо приложить большее усилие, чем в предыдущей модели, из-за большого угла наклона поверхности. Но зато груз пройдет меньшее расстояние

Наиболее распространенные примеры клина: топор, нож, дверной ограничитель.

Колёса и оси

Как правило, колесом называется цельный диск или кольцо со спицами, предназначенные для поворота вокруг оси, проходящей через его вал.

Круг, очерчиваемый в воздухе рукояткой, это также и траектория движения обода колеса.

При повороте рукоятки поворачивается прикрепленный к ней вал. И колесо, и вал поворачиваются с одинаковой скоростью.

Однако силы, необходимые для их поворота, – разные, поскольку у колеса и вала разные диаметры. Для поворота колеса требуется гораздо меньшая сила, чем для поворота его вала.

Колеса и оси используются для:

управления направлением движения,

увеличения вращающей силы, которая также называется крутящим моментом,

уменьшения трения и облегчения перемещения предметов.

Данная модель представляет собой тележку с разделенными осями. Ею легко управлять при движении как по прямой линии, так и по кривой с крутыми поворотами. Разделенные оси позволяют колесам вращаться на разных скоростях.

Данная модель представляет собой тележку с закрепленными осями. Ею очень легко управлять при движении по прямой линии. Однако на крутых поворотах управлять моделью трудно, потому что колеса не имеют возможности вращаться с разными скоростями. Одно из колес на поворотах всегда будет проскальзывать.

Данная модель представляет собой тележку с рулевым управлением. Ею легко управлять при движении и по прямой линии, и по кривой с крутыми поворотами. Разделенные оси позволяют колесам вращаться на разных скоростях, а рулевое колесо обеспечивает удобное управление.

Данная модель демонстрирует универсальное соединение. Когда вы поворачиваете ручку, вращательное движение передается через универсальное соединение под углом к оси вращения. Коэффициент передачи между входом и выходом составляет 1:1.

Колеса и оси используются во многих механизмах, где необходимо регулировать направление движения и вращающую силу, например в ветряных мельницах, велосипедах, роликовых коньках, вертолетах, спиннингах для рыбной ловли, тележках, колясках и дверных ручках.

зубчатое колесо

 

Как правило, зубчатое колесо представляет собой колесо с зубьями. Зубья колеса препятствуют скольжению. При состыковке двух зубчатых колес говорят, что они входят в зацепление. Взаимодействуя, группа зубчатых колес передает движение и силу. Коронное зубчатое колесо имеет специальные криволинейные зубья, которые позволяют ему располагаться под прямым углом к прямозубому зубчатому колесу. Иногда зубчатые колеса относят к сложным механизмам.

Ведущим зубчатым колесом называется колесо, вращающееся под воздействием внешней силы, например, руки или двигателя.

Ведущее колесо передает внешнюю силу на ведомое колесо, которое тоже начинает вращаться. При помощи зубчатых передач можно изменять скорость, направление движения и силу. Но при этом всегда в чем-то получается выигрыш, а в чем-то – проигрыш. Так, нельзя одновременно увеличить и силу, и скорость вращения.

Чтобы получить значение передаточного отношения двух шестерней, находящихся в зацеплении, нужно разделить количество зубьев на ведомой шестерне на количество зубьев на ведущей. Если у ведомой шестерни 24 зуба и ее приводит в движение шестерня с 48 зубьями, то передаточное отношение составляет 1:2. Это значит, что ведомое колесо будет вращаться вдвое быстрее, чем ведущее.

Зубчатые колеса используются для:
 

изменения направления вращения;

изменения плоскости вращательного движения;

увеличения или уменьшения скорости вращения;

увеличения вращающей силы, которая также называется крутящим моментом.

В данной модели реализуется передаточное отношение  1:1. Ведущее и ведомое колеса вращаются с одинаковой скоростью, потому что у них одинаковое количество зубьев, но в противоположных направлениях.

Данная модель демонстрирует повышающую передачу. Большее ведущее колесо вращает меньшее ведомое, в результате на выходе скорость возрастает, а сила уменьшается

В данной модели показана понижающая передача. Меньшее ведущее колесо вращает большее ведомое, в результате на выходе скорость уменьшается, а сила возрастает.

В данной модели показано промежуточное, или паразитное, зубчатое колесо. Паразитным здесь является малое колесо. Оно не влияет на скорость и усилие на выходе ведущего и ведомого колес, которые вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении.

Данная модель – пример сложной зубчатой передачи. Она устроена таким образом, что скорость вращения значительно снижается, но при этом существенно увеличивается передаваемое усилие. Меньшее ведущее колесо медленно вращает большее ведомое колесо. Меньшее колесо, расположенное на той же оси, что и ведомое колесо, тоже начинает медленно вращаться и поворачивает второе большое ведомое колесо, заставляя его вращаться еще медленнее.

В данной модели представлена зубчатая передача, настроенная на периодическое движение, то есть ведомое колесо вращается в течение короткого промежутка времени, а затем на какой-то момент останавливается. Скорость здесь достаточно низкая, поскольку движение происходит только тогда, когда ведомое колесо находится в зацеплении с одним из двух ведущих колес.

В данной модели показана коническая зубчатая передача. Два конических зубчатых колеса, находящиеся в зацеплении, передают скорость и усилие без изменения, но под углом 90º.

В данной модели представлен дифференциал. Входное усилие превращается на выходе в два усилия, составляющие угол в 90º. Если на выходе остановить одну ось, скорость другой оси увеличится в два раза, а если блокировать обе оси, то ручку будет невозможно провернуть.

Данная модель демонстрирует червячную передачу. Она значительно понижает скорость, поскольку червячному колесу необходимо сделать один полный оборот, чтобы передвинуть расположенную над ним шестеренку на один зубец, а также меняет направление движения на 90º. Передаваемое усилие значительно увеличивается. Червячные колеса могут использоваться только как ведущие.

В данной модели представлена зубчато-реечная передача. В отличие от предыдущих передач с помощью зубчато-реечной передачи получается только поступательное движение, а не вращательное. При повороте ручки зубчатая рейка двигается вперед или назад в зависимости от направления вращения маленького зубчатого колеса.

Зубчатые передачи есть во многих машинах и механизмах, где необходимо контролировать скорость вращательного движения и вращающую силу. Наиболее распространенные примеры: электрический инструмент, автомобиль, взбивалка для яиц!

Храповый механизм с собачкой, Кулачок

Основу храпового механизма составляют зубчатое колесо и собачка, вращающаяся вместе с колесом.

Пока зубчатое колесо вращается в одном направлении, собачка скользит по зубьям колеса, перескакивая с зуба на зуб. Когда шестерня меняет направление движения, собачка упирается в один из зубьев, предотвращая проворачивание шестерни.

Храповые механизмы часто используются в таких устройствах, где требуется вращательное или поступательное движение только в одном направлении.

В данной модели представлен храповой механизм с собачкой. Когда вы крутите ручку в одном направлении, собачка скользит над зубьями, перескакивая с одного на другой, а при её вращении в обратном направлении собачка упирается в один из зубьев и останавливает движение.

Храповые механизмы встречаются в часах, домкратах и подъемных устройствах

Кулачок – механическое устройство, состоящее из эксцентрической насадки на вращающийся вал, форма которой рассчитана так, чтобы обеспечивать необходимое возвратно-поступательное линейное движение другой детали.

Форма кулачка задает движение ведомого элемента во времени и пространстве. Кулачок можно рассматривать как непрерывную плоскость с переменным углом наклона. Кулачки могут быть круглыми, грушевидными или неправильной формы.

Кулачки и ведомые элементы быстро истираются из-за постоянного трения, для снижения которого ведомые элементы часто снабжают небольшими колесиками

В данной модели представлен двухкулачковый механизм. Два кулачка вращаются, их форма и размер задают последовательность возвратно-поступательных движений ведомого элемента.

Обычно кулачковые механизмы используются в струбцинах, электрических зубных щетках, распредвалах автомобильных двигателей.

Конструкцией

Конструкцией называется сооружение, в котором отдельные элементы организованы таким образом, что составляют единое целое. Все конструкции подвергаются воздействию внешних и внутренних сил. К внешним силам, действующим на конструкции, можно отнести, например, ветер или вес грузовиков и автобусов, мчащихся по мосту. Внутренней силой может быть вес крыши или вибрация большого дизельного двигателя при его движении.

Для уровня безопасности конструкции решающее значение имеет выбор материалов.

Каркасная конструкция состоит из частей, которые называются элементами конструкции. Это жесткая конструкция, потому что она составлена из треугольников.

На элементы конструкции действуют растягивающие и сжимающие силы. Растягивающие силы растягивают конструкцию, а сжимающие – сжимают.

Элементы конструкции, находящиеся под воздействием растягивающих сил, называются стягивающими, а находящиеся под воздействием сжимающих сил – опорными.

Здания, мосты, строительные леса являются примерами конструкций.

Данная модель представляет собой треугольную конструкцию. Когда вы толкаете или растягиваете треугольную раму, ее форма не меняется. Треугольник – это жесткая конструкция.

Данная модель демонстрирует прямоугольную конструкцию. Прямоугольная рама легко изменяется, когда вы ее толкаете или тяните. Прямоугольник не является жесткой конструкцией.

В данной модели прямоугольная конструкция укреплена перекрестием. И теперь прямоугольная рама не меняет свою форму, если ее толкнуть или потянуть. Перекрестие делает прямоугольную конструкцию жесткой.

шкив

Как правило, шкивом называют колесо с канавкой по окружности, которое  передает движение приводному ремню или канату. Ремень, соединяющий  шкивы, может проскальзывать, в этом случае усилие используется неэффективно.  Это может случиться при слишком свободном натяжении ремня шкива или при  разном размере соединенных ремнем шкивов. С другой стороны, при слишком  сильном натяжении ремень создаст слишком большое трение на шкиве.

Качество передачи движения в ременной передаче зависит от силы трения ремня о шкив. Если ремень натянут слишком туго, он будет создавать бесполезную силу трения на осях и опорах шкивов. Слабо натянутый ремень начнет проскальзывать, и усилие будет использоваться неэффективно. В механизмах с ременными передачами проскальзывание является средством защиты от перегрузок.Чтобы облегчить работу с тяжелыми грузами, применяют подъемную систему с большим количеством шкивов.

При подъеме груза с помощью одинарного шкива  меняется направление движения без всякого выигрыша в скорости или затрачиваемом усилии, так что подъем не становится легче. Одинарный шкив  позволяет поднимать груз вверх, просто потянув за веревку. Блоки могут быть подвижными либо неподвижными. Разница между ними заключается в том, что неподвижные блоки не двигаются вверх-вниз, когда передвигается груз.

Часто неподвижный блок прикрепляется к балке или к стропилу и может вращаться только вокруг своей оси. Подъемная или волочильная система с несколькими шкивами на одной оси называется полиспастом или талью.

Шкивы используются для:

изменения направления тянущего усилия,

изменения направления вращения,

изменения плоскости вращательного движения,

увеличения тянущего усилия,

увеличения или уменьшения скорости вращения,

увеличения вращающей силы, которая также называется крутящим моментом.

В данной модели представлена ременная передача, в которой ведущий и ведомый шкивы вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении. Если легонько сжать ось на выходе, ведомый шкив перестанет вращаться, поскольку ремень начнет проскальзывать

В данной модели представлена ременная передача, увеличивающая скорость. Ведомый шкив вращается быстрее, чем ведущий, но уменьшается передаваемое усилие, и ремень может проскальзывать.

В данной модели представлена ременная передача, уменьшающая скорость. Ведомый шкив вращается медленнее, чем ведущий, передаваемое усилие увеличивается, но при перегрузке происходит проскальзывание ремня.

В данной модели представлена ременная передача, в которой ведущий и ведомый шкивы вращаются с одинаковой скоростью, но в противоположных направлениях. Это происходит потому, что ремень надет восьмеркой.

В данной модели представлена ременная передача, в которой ведущий и ведомый шкивы вращаются с одинаковой скоростью, но с изменением угла движения. Это происходит потому, что ремень перекручен.

В данной модели представлена сложная ременная передача. Здесь значительно понижается скорость, но в то же время получается существенный выигрыш в силе на выходе. Меньший ведущий шкив заставляет больший ведомый шкив вращаться медленнее. Малый ведущий шкив, расположенный на одной оси с большим ведомым шкивом, становится ведущим для второго большого ведомого шкива.

В данной модели представлена ременная передача, в которой один ведущий шкив вращает два ведомых, создавая двойной выход. Из-за разницы в размере ведущего и ведомых шкивов скорость уменьшается, зато сила на выходе возрастает.

Данная модель не увеличивает и не уменьшает ни требуемое усилие, ни скорость, ни расстояние. Вы просто поднимаете или опускаете груз ЛЕГО®

В данной модели представлен одинарный неподвижный блок. Он не увеличивает и не уменьшает требуемое усилие или скорость, а просто меняет направление движения.

В данной модели представлена система из одного неподвижного и одного подвижного блоков. Эта система в два раза уменьшает усилие, необходимое для поднятия груза, но в то же время снижает скорость, с которой поднимается груз. И чтобы поднять груз, вам приходится сматывать вдвое больше нити.

Шкивы используются во многих механизмах, таких как ремни привода  вентилятора, лифты, паровые лопаты, флагштоки, веревки на роликах для сушки  белья, краны.

Словарик

Блок (шкив) Деталь грузоподъемных машин – колесо с желобком поободу для ремня, цепи или троса.
Блок (шкив), неподвижный Служит для подъёма небольших грузов или для изменения направления силы. Неподвижный блок не передвигается вместе с грузом.
Блок (шкив), подвижный Предназначен для изменения величины прилагаемых усилий. Подвижный блок передвигается вместе с грузом.
Блок (шкив), система блоков (таль) Система из одного или более подвижных блоков (шкивов) и одного или более неподвижных блоков с ремнями, канатами или цепями. Подвижные блоки вращаются и двигаются вместе с ремнем (цепью, канатом), что снижает усилие, необходимое для поднятия груза.
Ведомый элемент конструкции механизма Как правило, зубчатое колесо, шкив или рычаг, который приводится в действие ведущим колесом, шкивом и т.д. Это также может быть рычаг, ведомый кулачком  (эксцентриком).
Ведущий элемент конструкции механизма Колесо, шестерня, шкив, рычаг, коленчатый вал или ось, куда в первую очередь передается усилие в машине.
Возобновляемая энергия Энергия, получаемая из таких неисчерпаемых источников, как Солнце, ветер, реки и др.
Вращающий момент Возникает вследствие приложенной к телу внешней силы, заставляющей его вращаться вокруг своей оси. Равен произведению силы на ее плечо.
Втулка Деталь механизма, служащая опорой подвижных деталей. Большинство отверстий в элементах ЛЕГО могут служить втулками для осей ЛЕГО. Особая пластмасса, из которой сделаны все элементы ЛЕГО,обеспечивает низкое трение, поэтому оси вращаются легко.
Выигрыш в силе Отношение силы на выходе из механизма к силе на его входе, часто служит мерой полезности механизма.
Жесткость Параметр, характеризующий способность объекта сохранять первоначальную форму. При воздействии сил на жесткие конструкции их форма не меняется.
Зубчатая передача, сложная Комбинация зубчатых колес и осей, при которой на одну ось насажено не менее двух зубчатых колес разного размера. Применяется для очень большого изменения скорости вращения или усилия на выходе.
Зубчатая рейка Планка с нарезанными на ней зубьями (зубцами). Служит для преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот.
Зубчатое колесо (шестерня) Колесо, по ободу которого на цилиндрической или конической поверхности расположены зубья различной формы и направления, входящие в непрерывное зацепление (взаимодействие) с зубьями другогозубчатого колеса.
Импульс Произведение скорости тела на его массу. Не путайте скорость и быстроту движения – скорость всегда характеризует определенное направление движения. Также не путайте массу и вес – масса не зависит от гравитации (силы всемирного тяготения).
Калибровка (градуировка) Нанесение на шкалу меток, соответствующих измеряемым единицам (или их долям). При калибровке можно использовать эталоны, например, латунные разновесы для градуировки почтовых весов в граммах или секундомер – для градуировки таймера в секундах.
Катушка Шкив с желобом по ободу. Этот желоб удерживает ремень, трос или кабель и не дает ему соскользнуть с колеса.
Кинетическая энергия Энергия движущегося тела, зависящая от его скорости и массы. Чем быстрее движется тело и чем больше его масса, тем большей кинетической энергией оно обладает. См. также Потенциальная энергия.
Коленчатый вал Рычаг (или рукоятка), присоединенный под прямым углом к валу (оси) и позволяющий легко вращать вал.
Коническое зубчатое колесо Имеет зубья, расположенные под углом 45°. При зацеплении двух конических зубчатых колес ось вращения поворачивается на 90°.
Коронное зубчатое колесо Зубья этого колеса выступают с одной стороны, как зубцы короны. При зацеплении с обычным зубчатым колесом коронное колесо поворачивает ось вращения на 90°.
Кулачок (эксцентрик) Некруглое колесо, которое вращается и, непрерывно толкая соприкасающийся с ним элемент конструкции, сообщает этому элементу заранее заданное движение со сложной траекторией, обусловленное формой кулачка. Иногда в качестве кулачка используют круглое колесо со смещенной относительно центра осью вращения.
Маленькая шестеренка Другое название малого зубчатого колеса, которое входит в зацепление с зубчатой рейкой или червяком.
Масса, Вес Определяется количеством вещества, содержащегося в теле. Например, на Земле ваша масса составляет, скажем, 70 кг. А на орбите вы будете находиться в невесомости и ничего не «весить», то есть ваш вес будет равен 0, но масса останется прежней – 70 кг. Не путайте вес и массу!
Масса нетто Масса вещества (предмета) без учета массы тары (упаковки), в которой оно содержится.
Маховик Колесо, запасающее энергию движения (кинетическую энергию) при вращении, а затем постепенно отдающее её. Чем тяжелее и больше маховик, чем быстрее он вращается, тем больше энергии он запасает.
Машина Устройство, предназначенное для ускорения и облегчения выполнения какой-либо работы за счет изменения величины, направления или дальности действия прикладываемого усилия (силы). Все машины и механизмы работают, подчиняясь так называемому «Золотому правилу механики»: выигрываешь в силе, проигрываешь в расстоянии. Обычно включают в себя разные механизмы.
Маятник Груз, подвешенный в фиксированной точке так, чтобы он мог свободно качаться вперед и назад под действием силы тяжести (гравитации).
Механизм Простое устройство, состоящее из совершающих требуемые движения деталей, подвижно связанных и соприкасающихся между собой. Механизмы предназначены для передачи и преобразования движения и сил. Примеры: рычаг, зубчатая пара.
Мощность Работа, произведенная за единицу времени (работа, деленная на время). См. также Работа.
Нагрузка Любая создаваемая внешним воздействием (например,массой груза) сила, которой, согласно расчетам, должна противостоять конструкция. Этот термин может также относиться к силе сопротивления, оказываемого механизму (например, ветровая нагрузка).
Наклонная плоскость Плоская поверхность, установленная под углом, отличным от прямого, к горизонтальной поверхности. Позволяет при подъеме груза прилагать сравнительно малую силу на большем расстоянии, чем то, на которое нужно поднять груз. Кулачок можно рассматривать как частный вид замкнутой (непрерывной) наклонной плоскости.
Неуравновешенная сила Сила, которой не противодействует другая сила, равная ей по величине, но противоположная по направлению. Объект, испытывающий действие неуравновешенной силы, начинает двигаться.
Обороты в минуту Характеристика скорости двигателя. Двигатель ЛЕГО делает примерно 400 оборотов в минуту без нагрузки (когда не приводит в движение машину).
Опорный элемент (опора) Элемент конструкции, испытывающий на себе воздействие сжимающих сил. Опоры не позволяют элементам конструкции перемещаться относительно друг друга.
Ось Стержень или вал, проходящий через центр вращения колеса или кулачка. Ось передает силу через передающее устройство (трансмиссию) от двигателя к колесу машины или через колесо от вашей руки к оси, если вы поднимаете на веревке ведро из колодца.
Период колебаний Время, затраченное маятником на одно полное колебание («туда–обратно»). Для нашего маятника: уменьшение массы увеличивает (удлиняет) период колебаний и наоборот.
Повышающая передача Передача, в которой большое ведущее колесо передает вращающий момент на маленькое ведомое. При этом скорость вращения возрастает, а передаваемое усилие уменьшается.
Понижающая передача Передача, в которой маленькое ведущее колесо передает вращающий момент на большое ведомое. При этом скорость вращения уменьшается, а передаваемое усилие возрастает.
Потенциальная энергия Энергия тела, зависящая от его положения. Например, чем выше поднято тело, тем большую потенциальную энергию оно приобретает. См. также Кинетическая энергия.
Промежуточное (паразитное) колесо Зубчатое колесо (или шкив), которое устанавливается между ведущим и ведомым колесами для изменения направления вращения последнего. При этом передаваемое усилие не меняется.
Проскальзывание Проскальзывание ремня или троса на шкиве происходит, как правило, при перегрузках. Снижает эффективность действия передачи. Повышает безопасность механизма.
Противовес Груз, используемый для создания силы, снижающей или компенсирующей действие других сил в механизмах. Например, на короткое плечо стрелы подъемного крана вешают большой бетонный блок в качестве противовеса грузу, который кран поднимает длинным плечом.
Работа Произведенную работу можно подсчитать как произведение силы, необходимой для перемещения тела на определенное расстояние, и этого расстояния (сила, умноженная на расстояние). См. также Мощность.
Растягивающие силы Продольные силы, растягивающие тело.
Регулирующий механизм Управляющий механизм в часах, регулирующий поступление энергии от пружины или гирь, предотвращая «убегание» вперед или отставание часов. Обычно он тикает!
Ремень (приводной) Замкнутая лента (кольцо), натянутая на два шкива и передающая усилие от ведущего шкива к ведомому. Как правило, ременные передачи разрабатываются таким образом, что ремень может проскальзывать при внезапной остановке ведомого шкива.
Рычаг Стержень, который поворачивается вокруг оси, если к нему приложить усилие.
Рычаг второго рода Груз находится между точками приложения усилия и опоры рычага. Уменьшает величину усилия, необходимого для поднятия груза. Пример рычага второго рода: тачка.
Рычаг первого рода Точка опоры рычага находится между точкой приложения усилия и грузом. Если приложить усилие к длинному плечу рычага, то усилие на коротком плече, где расположена нагрузка, окажется больше, например, при открывании жестяной банки с краской отверткой.
Рычаг третьего рода Точка приложения усилия находится между точкой опоры рычага и грузом. Этот рычаг увеличивает скорость и расстояние, на которое перемещается груз.
Рычажный механизм Служит для передачи усилия (движения) посредством системы стержней и балок, соединённых между собой осью вращения, например в плоскогубцах, рычажном подъемнике, швейной машинке и гаражном замке.
Сброс показаний (обнуление прибора) Установка указателя (стрелки прибора) в нулевое положение после каждого измерения.
Сжимающие силы Продольные силы, действующие на тело в противоположных направлениях и стремящиеся его сдавить.
Сила Мера механического воздействия на тело со стороны других тел. Таким воздействием может быть растяжение или сжатие тела.
Скорость Расстояние, пройденное телом за единицу времени. Чтобы вычислить скорость, необходимо разделить пройденное расстояние на время, за которое это расстояние было преодолено.
Сопротивление воздуха (ветра) Сила, с которой воздух противодействует движущемуся телу. Объекты так называемой обтекаемой формы обладают меньшим аэродинамическим сопротивлением.
Стяжка Элементы конструкции, испытывающие напряжение растяжения. Не позволяют частям конструкции удаляться друг от друга.
Сцепление Сцепление двух поверхностей зависит от силы трения между ними. Сцепляются шин автомобиля с сухой дорогой лучше, чем с мокрой.
Точка опоры (ось вращения) Точка или ось, вокруг которой поворачивается (вращается) объект, например, рычаг.
Трансмиссия Устройство для передачи механической энергии. Система зубчатых колес или шкивов с входом и одним или несколькими выходами. Имеется в коробке скоростей автомобиля и в наших механических часах.
Трение Сила сопротивления, возникающая на поверхности двух соприкасающихся и движущихся относительно друг друга тел. Трение возникает, например, когда ось вращается в отверстии или когда вы потираете руки.
Упорядочивание последовательности операций Задание последовательности действий, которые будут совершаться в нужном порядке через определённые интервалы времени. Часто для этих целей используют кулачки.
Управляющее устройство Устройство, предназначенное для автоматического управления механизмами. Например, храповик не позволяет оси вращаться в нежелательном направлении, а регулятор хода не дает часам «спешить» или «отставать».
Уравновешенная сила Сила, которой противодействует другая сила, равная ей по величине и противоположная по направлению. При воздействии уравновешенных сил детали конструкции не меняют скорости движения и не деформируются.
Усиливать Делать что-то больше, сильнее, быстрее. Например, использование рычага может увеличить усилие, создаваемое вашей рукой.
Усилие Сила, прикладываемая к деталям механизмов, машин и конструкций.
Ускорение Величина изменения скорости движения за единицу времени. Если автомобиль ускоряется, значит, он двигается быстрее.
Храповой механизм (храповик) Зубчатый механизм, состоящий из храпового колеса и собачки, обеспечивающий поворот оси только в одном направлении.
Червяк Ведущий элемент червячной передачи. Представляет собой цилиндр с винтовой резьбой. Позволяет существенно замедлить вращение и значительно увеличить вращающий момент.
Чистый эксперимент Измерение характеристик механизма в различных строго определенных условиях.
Шаг Расстояние, которое проходит винт за один полный оборот (360°).
Элемент конструкции Термин для обозначения отдельных частей конструкции, например, дверная рама состоит из двух вертикальных элементов и одного горизонтального.
Энергия Величина, характеризующая способность тела производить работу.
Эффективность (КПД) Коэффициент полезного действия. Показывает, какая часть затраченной энергии превращается в полезную работу. Например, эффективность работы машины значительно снижается вследствие того, что на преодоление силы трения расходуется много энергии