მოძრავი ბლოკის ფორმულა. ბლოკები და საბურავები. მოქმედების პრინციპი. ამწევი მექანიზმის სტრუქტურა

საბურავის ბლოკი არის მოძრავი და ფიქსირებული ბლოკების სისტემა, რომლებიც დაკავშირებულია მოქნილი კავშირით (თოკები, ჯაჭვები), რომელიც გამოიყენება ტვირთის აწევის ძალის ან სიჩქარის გასაზრდელად. ჯაჭვის ამწე გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც აუცილებელია მძიმე ტვირთის აწევა ან გადატანა მინიმალური ძალისხმევით, დაძაბულობის უზრუნველყოფა და ა.შ. უმარტივესი საბურავის სისტემა შედგება მხოლოდ ერთი ბლოკისაგან და თოკისაგან და ამავდროულად ის საშუალებას გაძლევთ გაანახევროთ ტვირთის ასაწევად საჭირო წევის ძალა.

როგორც წესი, ამწევი მექანიზმები იყენებენ დენის საბურავებს თოკის დაძაბულობის შესამცირებლად, ბარაბზე დატვირთვის სიმძიმის მომენტიდან და მექანიზმის გადაცემათა კოეფიციენტიდან (ამწე, ჯალამბარი). მაღალსიჩქარიანი საბურავები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ მოიპოვოთ დატვირთვის მოძრაობის სიჩქარე წამყვანი ელემენტის დაბალი სიჩქარით. ისინი გამოიყენება ბევრად უფრო იშვიათად და გამოიყენება ჰიდრავლიკურ ან პნევმატურ ლიფტებში, მტვირთავებში და ამწეების ტელესკოპური ბუმების გაფართოების მექანიზმებში.

ბორბლის მთავარი მახასიათებელი სიმრავლეა. ეს არის მოქნილი სხეულის ტოტების რაოდენობის თანაფარდობა, რომელზედაც შეჩერებულია დატვირთვა ბარაბზე დახვეული ტოტების რაოდენობასთან (ელექტრო საბურავები), ან მოქნილი სხეულის წინა ბოლოს სიჩქარის თანაფარდობა. ამოძრავებული დასასრული (მაღალსიჩქარიანი საბურავებისთვის). შედარებით რომ ვთქვათ, სიმრავლე არის თეორიულად გამოთვლილი კოეფიციენტი სიმტკიცის ან სიჩქარის გაზრდის ჯაჭვის ამწე გამოყენებისას. საბურავის სისტემის სიმრავლის შეცვლა ხდება სისტემიდან დამატებითი ბლოკების შეყვანით ან ამოღებით, ხოლო თოკის ბოლო ლუწი სიმრავლით მიმაგრებულია ფიქსირებულ სტრუქტურულ ელემენტზე, ხოლო კენტი სიმრავლით - კაუჭის სამაგრზე.

ამწევი მექანიზმის ბარაბანზე მიმაგრებული თოკის ტოტების რაოდენობის მიხედვით შეიძლება გამოიყოს ერთჯერადი (მარტივი) და ორჯაჭვის ამწეები. ერთჯერადი საბურავის ამწეებში, ბარაბნის ღერძის გასწვრივ გადაადგილების გამო მოქნილი ელემენტის დახვევისას, იქმნება ბარაბნის საყრდენებზე დატვირთვის არასასურველი ცვლილება. ასევე, თუ სისტემაში არ არის თავისუფალი ბლოკები (თოკი კაუჭის საკიდი ბლოკიდან პირდაპირ გადადის ბარაბანში), დატვირთვა მოძრაობს არა მხოლოდ ვერტიკალურ, არამედ ჰორიზონტალურ სიბრტყეში.

ტვირთის მკაცრად ვერტიკალური აწევის უზრუნველსაყოფად გამოიყენება ორმაგი საბურავები (რომელიც შედგება ორი ერთეულისგან); ამ შემთხვევაში, თოკის ორივე ბოლო ფიქსირდება ბარაბანზე. კაუჭის საკიდის ნორმალური პოზიციის უზრუნველსაყოფად ორივე საბურავის მოქნილი ელემენტის არათანაბარი გაჭიმვის შემთხვევაში გამოიყენება ბალანსერი ან გამათანაბრებელი ბლოკები. ასეთი საბურავები გამოიყენება ძირითადად ზედ და გასართულ ამწეებში, ასევე მძიმე კოშკების ამწეებში, ასე რომ, შესაძლებელია ორი სტანდარტული სატვირთო ჯალამბარის გამოყენება ერთი დიდი, მაღალი სიმძლავრის ნაცვლად, აგრეთვე ტვირთის ასაწევად ორი ან სამი სიჩქარის მიღება.

სიმძლავრის საბურავებში, როდესაც სიმრავლე იზრდება, შესაძლებელია გამოვიყენოთ შემცირებული დიამეტრის თოკები და, შედეგად, შემცირდეს ბარაბნის და ბლოკების დიამეტრი, შეამციროს მთლიანი სისტემის წონა და ზომები. სიმრავლის გაზრდა საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ გადაცემათა კოეფიციენტი, მაგრამ ამავე დროს მოითხოვს თოკის უფრო დიდ სიგრძეს და ბარაბნის თოკის მოცულობას.

მაღალსიჩქარიანი საბურავები განსხვავდება დენის საბურავებისაგან იმით, რომ მათში სამუშაო ძალა, რომელიც ჩვეულებრივ ჰიდრავლიკური ან პნევმატური ცილინდრით არის შემუშავებული, გამოიყენება მოძრავ გალიაში და დატვირთვა შეჩერებულია თოკის ან ჯაჭვის თავისუფალი ბოლოდან. სიჩქარის მომატება ასეთი საბურავის გამოყენებისას მიიღება დატვირთვის სიმაღლის გაზრდის შედეგად.

საბურავის გამოყენებისას გასათვალისწინებელია, რომ სისტემაში გამოყენებული ელემენტები არ არის აბსოლუტურად მოქნილი სხეულები, მაგრამ აქვთ გარკვეული სიხისტე, ამიტომ შემხვედრი ტოტი მაშინვე არ მოხვდება ბლოკის ნაკადში, ხოლო გაშვებული ტოტი არ ხვდება. სასწრაფოდ გაასწორეთ. ეს ყველაზე შესამჩნევია ფოლადის თოკების გამოყენებისას.

ფიზიკა მე-7 კლასი. მარტივი მექანიზმები

თანამედროვე ტექნოლოგიებში ამწევი მექანიზმები ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო ობიექტებზე და საწარმოებზე ტვირთის გადასატანად, რაც შეუცვლელია. კომპონენტებირომელსაც შეიძლება ეწოდოსმარტივი მექანიზმები. მათ შორისაა კაცობრიობის უძველესი გამოგონებები:ბლოკი და ბერკეტი . ძველმა ბერძენმა მეცნიერმა არქიმედესმა გააადვილა ადამიანის მუშაობა, აძლევდა მას ძალას თავისი გამოგონების გამოყენებისას და ასწავლა მას ძალის მიმართულების შეცვლა.

ბლოკი არის ბორბალი, რომელსაც აქვს ღარი თოკისთვის ან ჯაჭვის გარშემო, რომლის ღერძი მყარად არის მიმაგრებული კედელზე ან ჭერის სხივზე. ამწევი მოწყობილობები ჩვეულებრივ იყენებენ არა ერთ, არამედ რამდენიმე ბლოკს. ბლოკებისა და კაბელების სისტემას, რომელიც შექმნილია დატვირთვის ტევადობის გაზრდისთვის, ეწოდება პოლისპასტი.

მოძრავი და ფიქსირებული ბლოკი- იგივე უძველესი მარტივი მექანიზმები, როგორც ბერკეტი. უკვე ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 212 წელს, ბლოკებთან დაკავშირებული კაკვებისა და ბორცვების დახმარებით, სირაკუზანებმა რომაელებს ალყის აღჭურვილობა წაართვეს. სამხედრო მანქანების მშენებლობას და ქალაქის დაცვას არქიმედეს ხელმძღვანელობდა.

ფიქსირებული ბლოკიარქიმედეს იგი განიხილებოდა, როგორც თანაბარი იარაღის ბერკეტი.
ბლოკის ერთ მხარეს მოქმედი ძალის მომენტი უდრის ბლოკის მეორე მხარეს გამოყენებული ძალის მომენტს. ძალები, რომლებიც ქმნიან ამ მომენტებს, ასევე იგივეა.
სიძლიერის მომატება არ არის, მაგრამ ასეთი ბლოკი საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ ძალის მიმართულება, რაც ზოგჯერ აუცილებელია.

არქიმედესმა აიღო მოძრავი ბლოკი, როგორც არათანაბარი შეიარაღებული ბერკეტი, რომელიც იძლევა ძალაში 2-ჯერადი მომატებას. ბრუნვის ცენტრთან მიმართებაში მოქმედებს ძალების მომენტები, რომლებიც წონასწორობაში ტოლი უნდა იყოს.

არქიმედეს სწავლობდა მექანიკური საკუთრებამოძრავი ბლოკი და გამოიყენა იგი პრაქტიკაში. ათენეუსის თქმით, „ბევრი მეთოდი გამოიგონეს სირაკუზანის ტირანის იერონის მიერ აშენებული გიგანტური ხომალდის გასაშვებად, მაგრამ მექანიკოსმა არქიმედესმა მარტივი მექანიზმების გამოყენებით, მარტომ მოახერხა გემის გადაადგილება რამდენიმე ადამიანის დახმარებით. არქიმედესმა ბლოკი გამოუვიდა. და მისი დახმარებით უზარმაზარი ხომალდი გაუშვა.” .

ბლოკი არის ბერკეტის სახეობა; ეს არის ღარიანი ბორბალი (ნახ. 1); ღარში შეიძლება გაიაროს თოკი, კაბელი, თოკი ან ჯაჭვი.

ნახ.1. ზოგადი ფორმაბლოკი

ბლოკები იყოფა მოძრავად და ფიქსირებულად.

სტაციონარული ბლოკის ღერძი ფიქსირდება, ტვირთის აწევისას ან დაწევისას ის არ ადის და არც ეცემა. ტვირთის წონა, რომელსაც ავწევთ, აღვნიშნავთ P-ით, გამოყენებული ძალა აღინიშნა F-ით, ხოლო საყრდენი წერტილი - O-ით (ნახ. 2).

ნახ.2. ფიქსირებული ბლოკი

ძალის მკლავი P იქნება სეგმენტი OA (ძალის მკლავი ლ 1), ძალის მკლავი F სეგმენტი OB (ძალის მკლავი ლ 2) (სურ. 3). ეს სეგმენტები არის ბორბლის რადიუსი, მაშინ მკლავები უდრის რადიუსს. თუ მხრები ტოლია, მაშინ დატვირთვის წონა და ძალა, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ ასაწევად, რიცხობრივად ტოლია.

ნახ.3. ფიქსირებული ბლოკი

ასეთი ბლოკი არ იძლევა სიმტკიცეს, აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ასაწევად მიზანშეწონილია გამოიყენოთ სტაციონარული ბლოკი, უფრო ადვილია ტვირთის აწევა ზევით, ქვევით მიმართული ძალის გამოყენებით.

მოწყობილობა, რომელშიც ღერძის აწევა და დაწევა შესაძლებელია დატვირთვით. მოქმედება ბერკეტის მოქმედების მსგავსია (სურ. 4).

ბრინჯი. 4. მოძრავი ბლოკი

ამ ბლოკის ფუნქციონირებისთვის თოკის ერთი ბოლო ფიქსირდება, ძალა F მეორე ბოლოზე გამოიყენება P წონის ტვირთის ასაწევად, დატვირთვა მიმაგრებულია A წერტილზე. ბრუნვისას საყრდენი წერტილი იქნება O წერტილი, რადგან ყოველი მოძრაობის მომენტში ბლოკი ბრუნავს და წერტილი O ემსახურება როგორც საყრდენი წერტილი (ნახ. 5).

ბრინჯი. 5. მოძრავი ბლოკი

ძალის მკლავის მნიშვნელობა F არის ორი რადიუსი.

ძალის მკლავის მნიშვნელობა P არის ერთი რადიუსი.

ძალების მკლავები განსხვავდებიან ორჯერ, ბერკეტის წონასწორობის წესის მიხედვით, ძალები განსხვავდებიან ორჯერ. P წონით ტვირთის ასაწევად საჭირო ძალა იქნება ტვირთის წონის ნახევარი. მოძრავი ბლოკი ორმაგად იძლევა სიძლიერის უპირატესობას.

პრაქტიკაში, ბლოკების კომბინაციები გამოიყენება აწევისთვის გამოყენებული ძალის მოქმედების მიმართულების შესაცვლელად და მის ნახევრად შესამცირებლად (ნახ. 6).

ბრინჯი. 6. მოძრავი და ფიქსირებული ბლოკების კომბინაცია

გაკვეთილზე გავეცანით ფიქსირებული და მოძრავი ბლოკის სტრუქტურას და გავიგეთ, რომ ბლოკები ბერკეტების სახეობაა. ამ თემაზე პრობლემების გადასაჭრელად აუცილებელია გავიხსენოთ ბერკეტების წონასწორობის წესი: ძალების თანაფარდობა უკუპროპორციულია ამ ძალების იარაღის თანაფარდობისა.

1. ლუკაშიკი V.I., ივანოვა ე.ვ. ფიზიკის ამოცანების კრებული 7-9 კლასებისთვის საგანმანათლებო ინსტიტუტები. - მე-17 გამოცემა. - მ.: განათლება, 2004 წ.
2. პერიშკინი A.V. ფიზიკა. მე-7 კლასი - მე-14 გამოცემა, სტერეოტიპი. - M.: Bustard, 2010 წ.
3. პერიშკინი A.V. ფიზიკაში ამოცანების კრებული, 7-9 კლასები: მე-5 გამოცემა, სტერეოტიპი. - M: გამომცემლობა „გამოცდა“, 2010 წ.

1. Class-fizika.narod.ru ().
2. School.xvatit.com ().
3. Scienceland.info().

Საშინაო დავალება

1. თავად გაარკვიეთ, რა არის ჯაჭვის ამწე და რა ძალას იძლევა იგი.
2. სად გამოიყენება ფიქსირებული და მოძრავი ბლოკები ყოველდღიურ ცხოვრებაში?
3. რა არის უფრო ადვილი ასვლა: თოკზე ასვლა თუ სტაციონარული ბლოკის გამოყენებით ასვლა?

ადამიანი არ არის ძალიან ძლიერი დიდი ტვირთის ასაწევად, მაგრამ მან მოიფიქრა მრავალი მექანიზმი, რომელიც ამარტივებს ამ პროცესს და ამ სტატიაში განვიხილავთ ბორბლებს: ასეთი სისტემების დანიშნულებასა და დიზაინს და ასევე შევეცდებით გავხადოთ უმარტივესი ასეთი მოწყობილობის ვერსია ჩვენი ხელებით.

სატვირთო ბორბალი არის თოკებისა და ბლოკებისგან შემდგარი სისტემა, რომლის წყალობითაც შეგიძლიათ მიიღოთ ეფექტური ძალა სიგრძის დაკარგვისას. პრინციპი საკმაოდ მარტივია. სიგრძეში ზუსტად იმდენჯერ ვმარცხდებით, რამდენჯერაც ვიმარჯვებთ ძალით. მექანიკის ამ ოქროს წესის წყალობით, დიდი მასების აშენება შესაძლებელია დიდი ძალისხმევის გარეშე. რაც, პრინციპში, არც ისე კრიტიკულია. მოვიყვანოთ მაგალითი. ახლა თქვენ მოიგეთ 8-ჯერ ძალაში და მოგიწევთ 8 მეტრის სიგრძის თოკის გაჭიმვა, რომ ობიექტი აწიოთ 1 მეტრ სიმაღლეზე.

ასეთი მოწყობილობების გამოყენება ამწის დაქირავებაზე ნაკლები დაგიჯდებათ, გარდა ამისა, თქვენ თავად შეგიძლიათ აკონტროლოთ სიძლიერის მომატება. პულას აქვს ორი სხვადასხვა მხარე: ერთი მათგანი ფიქსირდება, რომელიც დამაგრებულია საყრდენზე, მეორე კი მოძრავია, რომელიც ეკიდება ტვირთს.. სიმტკიცის მომატება ხდება მოძრავი ბლოკების წყალობით, რომლებიც დამონტაჟებულია საბურავის მოძრავ მხარეს. ფიქსირებული ნაწილი ემსახურება მხოლოდ თავად თოკის ტრაექტორიის შეცვლას.

საბურავის ტიპები გამოირჩევა სირთულით, პარიტეტითა და სიმრავლით. სირთულის თვალსაზრისით არის მარტივი და რთული მექანიზმები და სიმრავლე ნიშნავს ძალის გამრავლებას, ანუ თუ სიმრავლე არის 4, მაშინ თეორიულად 4-ჯერ მოიმატებ სიძლიერეს. ასევე იშვიათად, მაგრამ მაინც გამოიყენება, მაღალსიჩქარიანი საბურავის ბლოკი; ეს ტიპი იძლევა მატებას ტვირთების გადაადგილების სიჩქარეში წამყვანი ელემენტების ძალიან დაბალი სიჩქარით.

ჯერ განვიხილოთ მარტივი ასამბლეის საბურველი. მისი მიღება შესაძლებელია საყრდენზე და დატვირთვაზე ბლოკების დამატებით. უცნაური მექანიზმის მისაღებად საჭიროა თოკის ბოლო მიამაგროთ ტვირთის მოძრავ წერტილზე, ხოლო ლუწი რომ მივიღოთ თოკს ვამაგრებთ საყრდენზე. ბლოკის დამატებისას ვიღებთ +2 სიძლიერეს, ხოლო მოძრავი წერტილი იძლევა +1, შესაბამისად. მაგალითად, 2-ის სიმრავლის მქონე ჯალამბარის საბურველის მისაღებად, თქვენ უნდა დაამაგროთ თოკის ბოლო საყრდენზე და გამოიყენოთ ერთი ბლოკი, რომელიც მიმაგრებულია დატვირთვაზე. და გვექნება თანაბარი ტიპის მოწყობილობა.

ჯაჭვის ამწეების მუშაობის პრინციპი 3 სიმრავლით გამოიყურება განსხვავებული. აქ თოკის ბოლო მიმაგრებულია ტვირთზე და გამოიყენება ორი ლილვაკი, რომელთაგან ერთს ვამაგრებთ საყრდენზე, მეორეს კი ტვირთზე. ამ ტიპის მექანიზმი იძლევა ძალაში 3-ჯერ მომატებას, ეს უცნაური ვარიანტია. იმის გასაგებად, თუ რა იქნება სიძლიერის მომატება, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მარტივი წესი: რამდენი თოკი გამოდის ტვირთიდან, ასეთია ჩვენი ძლიერება. როგორც წესი, გამოიყენება კაუჭის მქონე საბურავები, რომლებზეც, ფაქტობრივად, ტვირთია დამაგრებული, შეცდომაა ვიფიქროთ, რომ ეს არის მხოლოდ ბლოკი და თოკი.

ახლა ჩვენ გავარკვევთ, თუ როგორ მუშაობს რთული ტიპის ჯაჭვის ამწე. ეს სახელწოდება ეხება მექანიზმს, სადაც ამ სატვირთო მოწყობილობის რამდენიმე მარტივი ვერსია დაკავშირებულია ერთ სისტემაში; ისინი ერთმანეთს უბიძგებენ. ასეთი კონსტრუქციების სიძლიერის მომატება გამოითვლება მათი სიმრავლის გამრავლებით. მაგალითად, ჩვენ ვწევთ ერთ მექანიზმს 4-ის სიმრავლით, მეორეს კი 2-ის სიმრავლით, მაშინ თეორიული მოგება იქნება 8-ის ტოლი. ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი გამოთვლა ხდება მხოლოდ იდეალური სისტემებისთვის, რომლებსაც არ აქვთ ხახუნის ძალა. მაგრამ პრაქტიკაში ყველაფერი განსხვავებულია.

თითოეულ ბლოკში არის ხახუნის გამო სიმძლავრის მცირე დანაკარგი, ვინაიდან ის მაინც იხარჯება ხახუნის ძალის დაძლევაზე. ხახუნის შესამცირებლად აუცილებელია გახსოვდეთ: რაც უფრო დიდია თოკის მოხრის რადიუსი, მით ნაკლები იქნება ხახუნის ძალა. უმჯობესია გამოიყენოთ უფრო დიდი რადიუსის ლილვაკები, სადაც ეს შესაძლებელია. კარაბინების გამოყენებისას თქვენ უნდა გააკეთოთ იდენტური ვარიანტების ბლოკი, მაგრამ ლილვაკები ბევრად უფრო ეფექტურია ვიდრე კარაბინები, რადგან მათზე დანაკარგი 5-30% -ია, მაგრამ კარაბინებზე - 50% -მდე. ასევე სასარგებლოა იმის ცოდნა, რომ მაქსიმალური ეფექტის მისაღებად ყველაზე ეფექტური ბლოკი უნდა განთავსდეს დატვირთვასთან უფრო ახლოს.

როგორ გამოვთვალოთ ძალაში რეალური მოგება? ამისათვის ჩვენ უნდა ვიცოდეთ გამოყენებული ერთეულების ეფექტურობა.ეფექტურობა გამოიხატება რიცხვებით 0-დან 1-მდე და თუ გამოვიყენებთ თოკს დიდი დიამეტრით ან ძალიან ხისტით, მაშინ ბლოკების ეფექტურობა მწარმოებლის მიერ მითითებულზე მნიშვნელოვნად დაბალი იქნება. ეს ნიშნავს, რომ აუცილებელია ამის გათვალისწინება და ბლოკების ეფექტურობის კორექტირება. მარტივი ტიპის ამწევი მექანიზმის ფაქტობრივი სიმტკიცის გამოსათვლელად, აუცილებელია გამოვთვალოთ დატვირთვა თოკის თითოეულ ტოტზე და შევკრიბოთ ისინი. რთული ტიპების სიძლიერის გაზრდის გამოსათვლელად, აუცილებელია გამრავლდეს იმ მარტივი ძალების რეალური ძალები, რომელთაგანაც იგი შედგება.

თქვენ ასევე არ უნდა დაივიწყოთ თოკის ხახუნის შესახებ, რადგან მის ტოტებს შეუძლიათ ერთმანეთში გადახვევა, ხოლო მძიმე დატვირთვის ქვეშ მყოფი ლილვაკები შეიძლება გადაიზარდოს და თოკს დააჭირონ. ამის თავიდან ასაცილებლად, ბლოკები უნდა იყოს დაშორებული ერთმანეთთან შედარებით, მაგალითად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მიკროსქემის დაფა მათ შორის. თქვენ ასევე უნდა შეიძინოთ მხოლოდ სტატიკური თოკები, რომლებიც არ იჭიმება, რადგან დინამიური ძლიერ კარგავს ძალას. მექანიზმის ასაწყობად შეიძლება გამოვიყენოთ ცალკე ან სატვირთო თოკი, რომელიც მიმაგრებულია ტვირთზე ამწევი მოწყობილობისგან დამოუკიდებლად.

ცალკე თოკის გამოყენების უპირატესობა ის არის, რომ თქვენ შეგიძლიათ სწრაფად ააწყოთ ან მოამზადოთ ამწევი კონსტრუქცია წინასწარ. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ მისი მთელი სიგრძე, ეს ასევე აადვილებს კვანძების გავლას. ერთ-ერთი მინუსი არის ის, რომ არ არსებობს აწეული ტვირთის ავტომატური ფიქსაციის შესაძლებლობა. სატვირთო ბაგირის უპირატესობა ის არის, რომ შესაძლებელია აწეული ობიექტის ავტომატური ფიქსაცია და არ არის საჭირო ცალკე თოკი. ნაკლოვანებებში მთავარია ის, რომ ძნელია კვანძების გავლა ექსპლუატაციის დროს და ასევე უნდა დახარჯო სატვირთო თოკი თავად მექანიზმზე.

მოდით ვისაუბროთ საპირისპირო მოძრაობაზე, რომელიც გარდაუვალია, რადგან ის შეიძლება მოხდეს თოკის დაჭერისას, ტვირთის მოხსნის მომენტში, ან დასასვენებლად გაჩერებისას. უკუშეტევის თავიდან ასაცილებლად აუცილებელია ბლოკების გამოყენება, რომლებიც თოკს მხოლოდ ერთი მიმართულებით გავლის საშუალებას აძლევს. ამავდროულად, ჩვენ ვაწყობთ სტრუქტურას ისე, რომ ბლოკირების როლიკერი ჯერ მიმაგრებული იყოს აწევის ობიექტიდან. ამის წყალობით, ჩვენ არა მხოლოდ თავიდან ავიცილებთ უკან დახევას, არამედ საშუალებას გვაძლევს დავიცვათ დატვირთვა ბლოკების გადმოტვირთვის ან უბრალოდ გადაწყობისას.

თუ იყენებთ ცალკე თოკს, ​​ჩამკეტი როლიკერი მიმაგრებულია ტვირთის აწევიდან ბოლოს და საკეტი როლიკერი უნდა იყოს ძალიან ეფექტური.

ახლა ცოტა რამ ამწევი მექანიზმის ტვირთის თოკზე მიმაგრების შესახებ. იშვიათია, რომ ჩვენ გვაქვს თოკის სწორი სიგრძე ბლოკის მოძრავი ნაწილის დასამაგრებლად. აქ მოცემულია მექანიზმების დამონტაჟების რამდენიმე ტიპი. პირველი მეთოდი არის დაჭერის კვანძების გამოყენება, რომლებიც იქსოვება 7-8 მმ დიამეტრის ბადეებიდან 3-5 მონაცვლეობით. ეს მეთოდი, როგორც პრაქტიკამ აჩვენა, ყველაზე ეფექტურია, რადგან 11 მმ დიამეტრის თოკზე 8 მმ კაბელისაგან დამზადებული კვანძი იწყებს სრიალს მხოლოდ 10-13 კნ დატვირთვის ქვეშ. ამავდროულად, თავიდან ის არ დეფორმირებს თოკს, ​​მაგრამ გარკვეული პერიოდის შემდეგ დნება ლენტები და ეწებება მას, იწყებს დაუკრავის როლის შესრულებას.

კიდევ ერთი გზაა დამჭერის გამოყენება ძირითადი მიზანი. დრომ აჩვენა, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია ყინულოვან და სველ თოკებზე. ის იწყებს ცოცვას მხოლოდ 6-7 კნ დატვირთვით და ოდნავ აზიანებს თოკს. კიდევ ერთი მეთოდია პირადი დამჭერის გამოყენება, მაგრამ ეს არ არის რეკომენდირებული, რადგან ის იწყებს ცოცვას 4 კნ ძალით და ამავდროულად ჭრის ლენტს, ან შეიძლება თოკსაც კი უკბინოს. ეს არის ყველა სამრეწველო დიზაინი და მათი გამოყენება, მაგრამ ჩვენ შევეცდებით შევქმნათ ხელნაკეთი ჯაჭვის ამწე.

4.1. სტატიკური ელემენტები

4.1.7. რამდენიმე მარტივი მექანიზმი: ბლოკები

მოწყობილობებს, რომლებიც შექმნილია ტვირთის გადასატანად (ამაღლება, დაწევა) ბორბლისა და მასში გადაყრილი ძაფის გამოყენებით, რომელზედაც გარკვეული ძალა ვრცელდება, ეწოდება ბლოკები. არის ფიქსირებული და მოძრავი ბლოკები.

ბლოკები შექმნილია ტვირთის გადასატანად, რომელიც იწონის P → ძალის გამოყენებით F → ბორბალზე გადაყრილ თოკზე.

ამისთვის ნებისმიერი ტიპის ბლოკები(სტაციონარული და მობილური) წონასწორობის პირობა დაკმაყოფილებულია:

d 1 F = d 2 P,

სადაც d 1 არის თოკზე გამოყენებული ძალის F → მხრი; d 2 - ძალის მკლავი P → (ამ ბლოკის გამოყენებით გადაადგილებული დატვირთვის წონა).

IN ფიქსირებული ბლოკი(ნახ. 4.8) F → და P → ძალების მკლავები იდენტურია და ბლოკის რადიუსის ტოლია:

d 1 = d 2 = R,

ამრიგად, ძალის მოდულები ერთმანეთის ტოლია:

F = P.

ბრინჯი. 4.8

სტაციონარული ბლოკის გამოყენებით P → მასით სხეული შეიძლება გადავიდეს F → ძალის გამოყენებით, რომლის სიდიდე ემთხვევა დატვირთვის წონას.

მოძრავ ბლოკში (ნახ. 4.9) ძალების F → და P → მკლავები განსხვავებულია:

d 1 = 2R და d 2 = R,

სადაც d 1 არის თოკზე გამოყენებული ძალის F → მხრი; d 2 - ძალის მკლავი P → (ამ ბლოკის გამოყენებით გადაადგილებული დატვირთვის წონა),

ამრიგად, ძალის მოდულები ემორჩილება თანასწორობას:

ბრინჯი. 4.9

მოძრავი ბლოკის გამოყენებით, P → მასის სხეული შეიძლება გადაადგილდეს F → ძალის გამოყენებით, რომლის ღირებულება დატვირთვის წონის ნახევარია.

ბლოკები საშუალებას გაძლევთ გადაიტანოთ სხეული გარკვეულ მანძილზე:

• სტაციონარული ბლოკი არ იძლევა ძალას; ის მხოლოდ ცვლის გამოყენებული ძალის მიმართულებას;
• მოძრავი ბლოკი იძლევა სიმტკიცეს 2-ჯერ.

თუმცა, როგორც მოძრავი, ასევე ფიქსირებული ბლოკები არ მისცე მოგებამუშაობა: რამდენჯერ ვიმარჯვებთ ძალაში, რამდენჯერ დავკარგავთ მანძილს (“ ოქროს წესი» მექანიკა).

მაგალითი 22. სისტემა შედგება ორი უწონო ბლოკისაგან: ერთი მოძრავი და ერთი სტაციონარული. მოძრავი ბლოკის ღერძიდან ჩამოკიდებულია 0,40 კგ მასა და ეხება იატაკს. გარკვეული ძალა ვრცელდება სტაციონარული ბლოკზე გადაყრილი თოკის თავისუფალ ბოლოზე, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე. ამ ძალის გავლენით დატვირთვა დასვენებიდან 4.0 მ სიმაღლემდე 2.0 წამში ადის. იპოვეთ თოკზე გამოყენებული ძალის სიდიდე.

2 T → ′ + P → = m a → ,

2 T′ − m g = m a,

a = 2 F − m g m.

ტვირთის მიერ გავლილი ბილიკი ემთხვევა მის სიმაღლეს იატაკის ზედაპირზე და დაკავშირებულია მისი გადაადგილების დროს t ფორმულით.

ან აჩქარების მოდულის გამოხატვის გათვალისწინებით

h = a t 2 2 = (2 F − m g) t 2 2 m .

მოდით გამოვხატოთ საჭირო ძალა აქედან:

F = m (h t 2 + g 2)

და გამოთვალეთ მისი ღირებულება:

F = 0,40 (4,0 (2,0) 2 + 10 2) = 2,4 ნ.

მაგალითი 23. სისტემა შედგება ორი უწონო ბლოკისაგან: ერთი მოძრავი და ერთი სტაციონარული. გარკვეული დატვირთვა შეჩერებულია ფიქსირებული ბლოკის ღერძიდან, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე. თოკის თავისუფალ ბოლოზე გამოყენებული მუდმივი ძალის მოქმედებით დატვირთვა იწყებს მოძრაობას მუდმივი აჩქარებით და 2,0 წამში 3.0 მ მანძილზე მაღლა მოძრაობს. დატვირთვის მოძრაობის დროს გამოყენებული ძალა ავითარებს საშუალო სიმძლავრეს 12 ვტ. იპოვეთ დატვირთვის მასა.

გამოსავალი . მოძრავ და სტაციონალურ ბლოკებზე მოქმედი ძალები ნაჩვენებია სურათზე.

ორი ძალა T → მოქმედებს სტაციონარული ბლოკზე თოკის მხრიდან (ბლოკის ორივე მხარეს); ამ ძალების გავლენით, ბლოკის წინ მოძრაობა არ ხდება. თითოეული მითითებული ძალა ტოლია ძალის F → მიმართული თოკის ბოლოზე:

მოძრავ ბლოკზე მოქმედებს სამი ძალა: თოკის დაჭიმვის ორი ძალა T → ′ (ბლოკის ორივე მხარეს) და ტვირთის წონა P → = m g → ; ამ ძალების გავლენის ქვეშ, ბლოკი (მისგან შეჩერებულ დატვირთვასთან ერთად) აჩქარებით მაღლა მოძრაობს.

მოდით დავწეროთ ნიუტონის მეორე კანონი მოძრავი ბლოკისთვის ამ ფორმით:

2 T → ′ + P → = m a → ,

ან პროექციაში კოორდინატთა ღერძზე, რომელიც მიმართულია ვერტიკალურად ზემოთ,

2 T′ − m g = m a,

სადაც T ′ არის თოკის დაჭიმვის ძალის მოდული; m არის დატვირთვის მასა (მოძრავი ბლოკის მასა დატვირთვასთან ერთად); g - თავისუფალი ვარდნის აჩქარების მოდული; a არის ბლოკის აჩქარების მოდული (დატვირთვას აქვს იგივე აჩქარება, ამიტომ ჩვენ შემდგომში ვისაუბრებთ დატვირთვის აჩქარებაზე).

თოკის დაჭიმვის ძალის T ′ მოდული ტოლია ძალის T მოდულის:

შესაბამისად, დატვირთვის აჩქარების მოდული განისაზღვრება გამოხატულებით

a = 2 F − m g m.

მეორეს მხრივ, დატვირთვის აჩქარება განისაზღვრება გავლილი მანძილის ფორმულით:

სადაც t არის ტვირთის გადაადგილების დრო.

Თანასწორობა

2 F − m g m = 2 S t 2

საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ გამოყენებული ძალის მოდულის გამოხატულება:

F = m (S t 2 + g 2) .

დატვირთვა მოძრაობს თანაბრად აჩქარებული, ამიტომ მისი სიჩქარის მოდული განისაზღვრება გამოხატულებით

v = at

და საშუალო სიჩქარე არის

〈 v 〉 = S t = a t 2 .

გამოყენებული ძალით განვითარებული საშუალო სიმძლავრის რაოდენობა განისაზღვრება ფორმულით

〈 N 〉 = F 〈 v 〉,

ან ძალის მოდულისა და საშუალო სიჩქარის გამონათქვამების გათვალისწინებით:

〈 N 〉 = m a (2 S + g t 2) 4 t .

აქედან გამოვხატავთ საჭირო მასას:

m = 4 t 〈 N 〉 a (2 S + g t 2) .

მოდით ჩავანაცვლოთ აჩქარების გამოხატულება (a = 2S /t 2) მიღებული ფორმულით:

m = 2 t 3 〈 N 〉 S (2 S + g t 2)

და მოდით გავაკეთოთ გამოთვლა:

m = 2 ⋅ (2.0) 3 ⋅ 12 3.0 (2 ⋅ 3.0 + 10 ⋅ (2.0) 2) ≈ 1.4 კგ.