Зміст
У легендах написано, що один чоловік перемістив весь бойовий корабель, повний солдатів, використовуючи систему шків. Протягом всієї історії шківи та важелі робили легку роботу з підйому та транспортування об'єктів. Багато сучасних машин і інструментів продовжують використовувати принципи цих простих машин. Гігантські крани піднімають тисячі тонн, використовуючи принципи шківів, тоді як прості інструменти, такі як тачки і важелі, використовують основні принципи важелів. Важелі та шківи надають своїм користувачам переваги.
Машинобудування
Механічна перевага є причиною, що описує, наскільки проста машина примножує силу, що діє на неї. Важелі та шківи дають механічну перевагу користувачам. Люди можуть зменшити кількість зусиль, необхідних для підняття та переміщення цих пристроїв. Механічна перевага виражається числами. Механічна перевага двох означає, що машина подвоює зусилля людини. Ви можете збільшити це співвідношення на кратні два. Ви можете змінити механічні переваги, які пропонують важелі та шківи, змінюючи спосіб їх налаштування.
Шківи мають колеса, з канавками і тросами або тросами, які вписуються в ці канавки. Вони можуть бути стаціонарними або рухомими, одинарними або множинними. Рухомі шківи і кілька шківів мають механічну перевагу двох або більше, в залежності від кількості використовуваних шківів.
Важелі забезпечують механічну перевагу, що змінюється в міру розміщення навантаження на них, відповідно до довжини між опорними та силовими місцями застосування. Механічна перевага важелів виражається співвідношенням між довжиною важеля на стороні точки прикладання зусилля, порівняно з його довжиною на стороні навантаження.
Ідеальна механічна перевага
Інженери та фізики використовують формули для розрахунку ідеальної механічної переваги шківа або важеля. Результати їх розрахунків є лише гіпотетичними, оскільки вони не покладаються на реальні умови, такі як температура і вологість, змінні, які можуть впливати на механічну перевагу.
Механічна перевага розраховується кількома способами (розрахунок зображення від timur1970 від Fotolia.com)
Реальна механічна перевага
Формули можна використовувати для вираження фактичної механічної переваги системи або важелів шківа. Ці формули враховують такі змінні, як втрата енергії тертям.
Напрямок
Фіксований шків не дає користувачеві ніяких механічних переваг, але вони дозволяють застосувати силу в іншому напрямку від руху. Людина може використовувати цю конфігурацію шківа, щоб підняти вагу підлоги на другий поверх будівлі, навіть якщо вона залишається на підлозі.
При використанні важеля, чим ближче навантаження до кінця, тим менше зусиль потрібно для переміщення вантажу на іншому кінці. Однак навантаження не рухається значно в потрібному напрямку. Якщо ви хочете перемістити навантаження далі, вам потрібно довше навантаження. Це вимагає більше зусиль для переміщення вантажу.
