ماشین ها

برای کسانی که علاقه مند به دانستن در این زمینه ی شیرین هستند.

قرقره ها

۱-قرقره و انواع آن:

قرقره چرخی است که در لبه های خود شياری برای نگه داشتن طناب يا کابل دارد.قرقره از ماشين های ساده است و معولاً برای کاهش نيرو ی لازم برای کشيدن يا بلند کردن بارها طراحی می شوند.

قرقره انواع مختلفی دارد :

            

                                                     

۲-قرقره ی ثابت:

يکی از انواع قرقره ی ساده قرقره ی ثابت است.

سيستمی را در نظر بگيريد که قرقره  از جايي آويزان است و در آن طناب به قرقره ای وصل شده است در اين حالت طناب از روی قرقره می گذرد .اگر طناب همگن باشد،کشش طناب در تمام طول آن يکسان خواهد بود.اگر کشش در يک طرف قرقره با طرف ديگرش متفاوت باشد، قرقره شروع به چرخش می کند تا کشش طناب ها در طرفين برابر شود. در چنين حالتی نيرو ی کشش طناب فقط نصف وزن جسم است؛زيرا دو نيرو ی مساوی به سمت بالا با نيرو ی وزن رو به پايين جسم را در حال تعادل نگه می دارند. در حالت کلی قرقره ثابت فقط جهت نيرو راتغيير می دهد.پس مزيّت مکانيکی اين قرقره همواره برابر 1 است.

نکته- اين قرقره نظير اهرم نوع اول،حالت اول است.

 

 

۳-قرقره ی متحرک:

سيستم ديگری که به بالا بردن اجسام کمک می کند و يکی از انواع قرقره ی ساده است قرقره ی متحرک است.انتهای طنابی را به تکيه گاه ثابتی ببنديد و انتها ی ديگرش را که از شيار قرقره متصل به وزنه ای وصل شده،عبور داده و بالا بکشيد.

اين قرقره آزادانه بر روی ريسمان (طناب)جابه جا می شود.اين قرقره از راه افزايش نيرو به ما کمک می کند.مزيّت مکانيکی  کامل اين قرقره برابر 2 است.زيرا بازوی محرک (قطر دايره)همواره دو برابر بازوی مقاوم(شعاع دايره) است.

 

 

۴-قرقره ی مرکّب:

هدف از به کار بردن دستگاه ها ،کاهش نيرو ی محرک است.می توان قرقره ها را طوری با هم ترکيب کرد که نيرو ی محرک باز هم کمتر شود.اگر قرقره متحرکی که وزنه ای به آن بسته شده را از طريق طنابی به يک قرقره ی ثابت سوار کنيم ،نيرو ی مقاوم به جای دو طناب ،ميان سه طناب تقسيم می شود.در اين حالت بازوی محرک سه برابر بازوی مقاوم می باشد.با استفاده از قرقره های بيشتر ،باز هم می توان نيروی محرک را کمتر کرد.

در ترکيب قرقره ی مرکب چنين تصور می شود که اصطحکاک بيشتر ظاهر می شود،در صورتيکه اصطکاک در آرايش هندسي دستگاه تأثيری ندارد.اما اصطکاک طناب با قرقره مهم است که برای کاهش آن(تا ناچيز و قابل صرف نظر شود.) شيار قرقره را روغن کاری می کنند.

 

 

۵-قرقره ی ارشميدس:

برای اتصال اين قرقره ها به يکديگر از چند رشته نخ استفاده می شود.

برای بدست آوردن مزيت مکانيکی کامل اين دستگاه از دو راه استفاده می شود:

1- نيروی کشش نخ (T) را مشخص می کنيم.

 

 

توجه: وجود قرقره ثابت در مزيت مکانيکی کامل دستگاه هيچ تاثيری ندارد ولی چون کشيدن ريسمان به سمت پايين آسانتر از کشيدن به سمت بالاست گاهی برای آسانتر شدن کار از قرقره ثابت استفاده می شود.

-2 برای به دست آوردن مزيت مکانيکی اين قرقره ها را می توان از فرمول نيز استفاده کرد.

(N)=تعداد قرقره متحرک است.

مثال: در دستگاه بالا از دو قرقره متحرک استفاده شده است پس

ج) ممکن است قرقره به صورت زير به يکديگر وصل شده باشند, (در اين صورت برای به دست آوردن مزيت مکانيکی کامل از راه کشش نخ استفاده می کنيم.)

 

 

2) از فرمول زير استفاده می کنیم.(A=2n-1)

(n )= تعداد قرقره های ثابت و متحرک است.

 مثال: در دستگاه بالا از 3 قرقره استفاده کرديم:

 

تذکر: قرقره ها را به شکل های گوناگون می توان با هم ترکيب کرد. در هر مورد برای به دست آوردن مزيت مکانيکی کامل می توان از نيروی کشش نخ استفاده کنيم.

 


 ۶-نکته ای مهم درباره ی قرقره ها:

کم کردن نيروی محرک با به کار بردن تعداد بيشتری از قرقره ها محدوديت دارد.اگر تعداد قرقره ها افزايش يابد ممکن است مقدار نيرو ی مقاوم به طور قابل ملاحظه ای افزايش يابد.نيروی اصطکاک نيز ،با اينکه باعث افزايش نيرو ی محرک می شود ،هيچ تأثيری در مقداری که بايد طناب کشيده شود،ندارد.

 


۷-مزيّت مکانيکی قرقره ها:

مزيّت مکانيکی کميتی به بعد است .طبق تعريف بازوی محرک بر بازوی مقاوم يا نيروی مقاوم بر نيروی محرک مزيّت مکانيکی،دستگاه می باشد.اين مقدار برای قرقره ی ثابت برابر 1،برای قرقره ی متحرک برابر 2 بوده و برای قرقره مرکّب بیشتر از 2 می باشد.

  توجه داشته باشيد که برای تشخيص بازوی محرک و مقاوم در اين قرقره محور قرقره مانندتکيه گاه ،بارمانند نيرو ی مقاوم و نيرو مانند

نيرو ی محرک در اهرم شماره ی 1 نوع 1 می باشد.در واقع اگر اين اهرم را درون چرخ قرقره قرار دهيد شعاع های جرخ قرقره هر کدام بازوی مقاوم و بازوی محرک می باشد.

+ نوشته شده در  89/11/18ساعت 4 بعد از ظهر  توسط راضیه لرنی و دوستان  |