Τι είναι τα σύνθετα μηχανήματα; (με 10 παραδείγματα)

Το πολύπλοκες μηχανές Μπορούν να είναι τόσο μικρά όσο ένα μηχανικό ρολόι ή τόσο μεγάλα όσο ένα γερανό κατασκευής. Είναι αποτέλεσμα ενός συνδυασμού δύο ή περισσοτέρων απλών μηχανών

Για να είναι πιο ξεκάθαρο, ένα σύνθετο μηχάνημα είναι μια μηχανική συσκευή που αποτελείται από ένα σύνολο απλών μηχανών που συνδέονται σε σειρά, έτσι ώστε η προκύπτουσα δύναμη ενός να παρέχει τη δύναμη που εφαρμόζεται στο επόμενο.

Ένα από τα απλούστερα και παλαιότερα σύνθετα μηχανήματα είναι το καροτσάκι. Το κλασικό καρότσι αποτελείται από δύο μοχλούς. Από τη μία πλευρά οι χειρολαβές του, οι οποίες δίνουν μηχανικό πλεονέκτημα στην ανύψωση του φορτίου του.

Από την άλλη, από τον τροχό, που μεταφράζει την κίνηση προς τα εμπρός σε περιστροφική κίνηση, μειώνοντας την αντίσταση τριβής σε σύγκριση με τη σύρ.

Οι σύνθετες μηχανές έχουν πολλαπλά μέρη που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και τουλάχιστον μερικά από αυτά βρίσκονται σε σχετική κίνηση κατά τη χρήση. Αυτό προκαλεί πάντα εσωτερική τριβή, έτσι ώστε τα σύνθετα μηχανήματα να χάσουν την αποτελεσματικότητά τους σε σύγκριση με τις απλές μηχανές.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλά σύνθετα μηχανήματα χρειάζονται λίπανση. Από την άλλη πλευρά, ένα σύνθετο μηχάνημα δίνει το συνολικό μηχανικό πλεονέκτημα όλων των συστατικών του μερών, έτσι ώστε να έχει συχνά μεγαλύτερες δυνατότητες.

Σύνθεση σύνθετων μηχανών

Οι σύνθετες μηχανές διαθέτουν χειριστές που εργάζονται σε συντονισμό. Αυτοί οι χειριστές μπορεί να είναι ενεργητικοί ή μηχανικοί.

• Ενεργοποιητές ενέργειας: είναι εκείνοι οι χειριστές που αποθηκεύουν και μετασχηματίζουν τις ενέργειες, μεταξύ των οποίων ξεχωρίζουν οι μπαταρίες, οι οποίες συσσωρεύουν ενέργεια σε κίνηση. Και οι κινητήρες, που είναι υπεύθυνοι για τη μετατροπή αυτής της ενέργειας.
• Μηχανικοί χειριστές: επιτρέπουν τη λειτουργία μιας μηχανής και μετατρέπουν τη δύναμη σε κίνηση. Το σύνολο μηχανικών χειριστών ονομάζεται μηχανισμός. Οι κυριότεροι είναι ο τροχός, οι άξονες και τα γρανάζια.

Αλλά πριν εμείς εσωτερικοποιηθούμε στα διάφορα παραδείγματα σύνθετων μηχανημάτων, είναι πολύ σημαντικό να έχουμε γνώση απλών μηχανών.

Οι απλές μηχανές είναι γενικά εύκολο να κατανοηθούν και να συνεργαστούν. Περιλαμβάνουν στοιχεία όπως μοχλούς, που παρέχουν μηχανικά πλεονεκτήματα, καθώς και σφήνες, τροχοί διαφόρων ειδών, τροχαλίες ή γρανάζια. Εάν τα στοιχεία αυτά συναρμολογηθούν, σχηματίζεται μια σύνθετη μηχανή.

Παραδόξως, υπάρχουν μόνο έξι απλές μηχανές που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία σύνθετων μηχανών:

1. Το κεκλιμένο επίπεδο
2. Σφήνα
3. Τροχαλία
4. Τόρνος
5. Μοχλός
6. Βίδα

Αυτά τα μηχανήματα μελετήθηκαν κατά την Αναγέννηση. Τα τρία απλά μηχανήματα στην οικογένεια μοχλών είναι ο μοχλός, η τροχαλία και ο τροχός καθώς και ο άξονας. Το κεκλιμένο επίπεδο, η σφήνα και η βίδα είναι οι τρεις απλές μηχανές στην οικογένεια με κεκλιμένο επίπεδο.

Τα απλά μηχανήματα της οικογένειας μοχλών εκτελούν εργασία με εισροή δύναμης που εφαρμόζεται σε μια ορισμένη απόσταση από ένα σημείο στήριξης, το οποίο αποτελεί σημείο καμπής. Μια εφαρμογή δύναμης στη μία πλευρά του υπομοχλίου οδηγεί σε μεταφορά δύναμης σε ένα άλλο τμήμα της μηχανής.

Ένα πριόνι έχει το υπομόχλιο που βρίσκεται στο κέντρο ενός άκαμπτου βραχίονα, αλλά το υπομόχλιο μπορεί επίσης να βρίσκεται στο αντίθετο άκρο, όπως στην περίπτωση ενός καροτσιού. Σε μια τροχαλία, το υπομόχλιο είναι ο τροχός που περιστρέφεται το σχοινί ή η αλυσίδα.

Η οικογένεια του κεκλιμένου επιπέδου των απλών μηχανών χρησιμοποιεί μια κλίση για να επιτρέψει κάτι να κινηθεί προς τα επάνω ή προς τα κάτω, ή στην περίπτωση μιας σφήνας, για να χωρίσει τα πράγματα. Μια βίδα συγκρατεί τα πράγματα μαζί μέσα από ένα κεκλιμένο επίπεδο τυλιγμένο γύρω από έναν κεντρικό άξονα.

Απλές μηχανές τόσο της οικογένειας κεκλιμένων επιπέδων όσο και της οικογένειας των μοχλών μπορούν να βρεθούν να δουλεύουν μαζί σε μια σύγχρονη σύνθετη μηχανή, όπως ένας εκσκαφέας.

Παραδείγματα περίπλοκων μηχανών

1- Ποδήλατο

Είναι ένα όχημα που οδηγείται από έναν άνθρωπο μέσω του πεντάλ, μονόδρομο, με δύο τροχούς συνδεδεμένους σε ένα πλαίσιο, ο ένας πίσω από τον άλλο.

Τα ποδήλατα εισήχθησαν τον 19ο αιώνα στην Ευρώπη και το 2003, περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο έχουν παραχθεί παγκοσμίως, διπλάσιος από τον αριθμό των αυτοκινήτων που διατέθηκαν στην αγορά. Αποτελούν το κύριο μέσο μεταφοράς σε πολλές περιοχές.

2- Συρραπτικό

Πρόκειται για μια μηχανική συσκευή που συνδέει σελίδες χαρτιού ή παρόμοιου υλικού πιέζοντας ένα λεπτό μεταλλικό συρραπτικό μέσα από τα φύλλα και κάμπτοντας τα άκρα. Τα συρραπτικά χρησιμοποιούνται ευρέως στην κυβέρνηση, τις επιχειρήσεις, τα γραφεία, τα σπίτια και τα σχολεία. 

3 - Γερανός

Ο γερανός είναι ένας τύπος μηχανής, συνήθως εξοπλισμένος με συρματόσχοινο, σχοινιά ή συρματόσχοινα και τροχαλίες, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για την ανύψωση όσο και για τη μείωση των υλικών και για την οριζόντια μετακίνηση τους.

Χρησιμοποιείται κυρίως για την ανύψωση των βαριών αντικειμένων και τη μεταφορά τους σε άλλα μέρη. Η συσκευή χρησιμοποιεί μία ή περισσότερες απλές μηχανές για να δημιουργήσει μηχανικά πλεονεκτήματα. 

4- Ανοιχτήρι κονσερβών

Πρόκειται για μια συσκευή που χρησιμοποιείται για το άνοιγμα μεταλλικών δοχείων. Παρόλο που η συντήρηση των τροφίμων με κονσέρβες κασσίτερου ασκήθηκε από το 1772 τουλάχιστον στις Κάτω Χώρες, οι πρώτοι ανοιχτοί δεν κατοχυρώθηκαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέχρι το 1855 στην Αγγλία και το 1858 στις Ηνωμένες Πολιτείες..

5 υποδοχή αυτοκινήτου

Είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την ανύψωση μεγάλων βαρών, μέσω της ενεργοποίησης ενός μοχλού. Μπορούν να είναι μηχανικά ή υδραυλικά.

6. Στεγνώστε φορτηγό

Πρόκειται για ένα φορτηγό που χρησιμοποιείται για την μετακίνηση ατόμων με αναπηρία, αχρηστείας στάθμευσης, κατασχέσεων ή άλλων ακατάλληλων οχημάτων..

Αυτό μπορεί να συνεπάγεται την ανάκτηση ενός κατεστραμμένου οχήματος σε ένα ατύχημα, την επιστροφή ενός σε μια διαχειρίσιμη επιφάνεια σε περίπτωση ατυχήματος ή κακοκαιρίας ή τη ρυμούλκηση ή τη μεταφορά ενός από την πλατφόρμα σε ένα συνεργείο επισκευής ή σε άλλη θέση.

7- Κλείδωμα

Πρόκειται για μια μηχανική ή ηλεκτρονική διάταξη στερέωσης που απελευθερώνεται από ένα φυσικό αντικείμενο (όπως ένα κλειδί, μια κάρτα κλειδιού, ένα δακτυλικό αποτύπωμα, μια κάρτα RFID, ένα διακριτικό ασφαλείας κ.λπ.), παρέχοντας μυστικές πληροφορίες.

8- Χλοοκοπτικό

Πρόκειται για ένα μηχάνημα που χρησιμοποιεί μία ή περισσότερες περιστρεφόμενες λεπίδες για να κόψει μια επιφάνεια χόρτου σε ομοιόμορφο ύψος.

Το ύψος του κομμένου χλοοτάπητα μπορεί να καθοριστεί από το σχεδιασμό του χλοοκοπτικού, αλλά είναι γενικά ρυθμιζόμενο από τον χειριστή, συνήθως με ένα μόνο κύριο μοχλό ή με μοχλό ή παξιμάδι και μπουλόνι σε κάθε έναν από τους τροχούς του μηχανήματος. 

9- Polipasto

Είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την ανύψωση ή τη μείωση ενός φορτίου μέσω ενός τυμπάνου ή ενός τροχού ανύψωσης γύρω από τον οποίο τυλίγεται το σχοινί ή η αλυσίδα. Μπορεί να λειτουργεί χειροκίνητα, ηλεκτρικά ή πνευματικά 

10- Τρίκυκλο

Πρόκειται για ένα τρίτροχο όχημα με ανθρώπινη (ή βαρυτική) πρόωση.

Αναφορές

1. Σύνθετα μηχανήματα .onatan-maquina.blogspot.com.ar.
2. Simmons, Ron; Cindy Barden (2008). Ανακαλύψτε! Εργασία & μηχανήματα ΗΠΑ: Milliken.
3. com: (Παγκόσμια κληρονομιά) "3. κάθε συσκευή που μετατρέπει μια άλλη μορφή ενέργειας σε μηχανική ενέργεια για να παράγει κίνηση ".
4. Reeleaux, F., 1876 Η Κινηματική της Μηχανής (που μεταγράφηκε και σχολιάστηκε από τον A. Β. W. Kennedy), ανατυπώθηκε από τον Dover, New York (1963).