Материалы отфильтрованы по дате: Вторник, 31 Январь 2017
Вторник, 31 Январь 2017 16:53

6. Блок

Скачать главу книги

     Блок — простое механическое устройство, позволяющее регулировать силу, ось которого закреплена при подъеме грузов.  Представляет собой колесо с желобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси.

    Неподвижный блок употребляется для подъёма небольших грузов или для изменения направления силы.

block 1

     Подвижный блок имеет свободную ось и предназначен для изменения величины прилагаемых усилий.

block 2

     Фактически, любой блок представляет собой рычаг, в случае неподвижного блока — равноплечевой, в случае подвижного — с  соотношением плеч 1 к 2. Как и для всякого другого рычага, для блока справедливо правило: во сколько раз выигрываем в усилии, во столько же раз проигрываем в расстоянии.

     Архимед устроил блок и посредством него спустил на воду громадный корабль; он первый придумал устройство блока. Из этого свидетельства видно, что Архимед не только изучил свойства простых механизмов, но и сделал следующий шаг — стал сооружать на их основе более сложные машины, преобразующие и усиливающие движение.

корабль

Эксперимент 6

Задача 1

Соберите систему блоков  и проведите эксперимент по поднятию груза.

блок

Схема сборки

Поэкспериментируйте с различными видами крючков.

Задача 2

     Самостоятельно постройте систему блоков для перетягивания груза в горизонтальной плоскости, используя конструкцию в задаче 1.

Проведите эксперименты.

Применение в робототехнике

Пример 1

     Роботу необходимо передвинуть груз.

робот1


     Для этого необходимо повысить усилие за счет использования системы блоков.

робот2

 
Опубликовано в Простые механизмы
Вторник, 31 Январь 2017 08:49

5. Колесо и Ось

Скачать главу книги

     Колесо — движитель, свободно вращающийся или закреплённый на оси диск, позволяющий поставленному на него телу катиться, а не скользить.

 колесо

     Колесо состоит из двух частей: диск и шина. Диск позволяет
крепить колесо к оси и является корпусом для крепления шины. Шина состоит из резины и позволяет увеличить сцепление робота с поверхностью.

     Основные характеристики колеса:

  • Радиус. Расстояние от центра колеса до его окружности. Обозначается буквой «R».
  • Диаметр. Это два радиуса или длина отрезка, проходящего через центр и соединяющего две противоположные точки на окружности.

     Диаметр определяет размер колеса и обозначается буквой «D».

Круг

     Периметр или окружность. Это расстояние, которое проходит  колесо по плоскости за один оборот. Обозначается буквой «P». Таким  образом, расстояние, пройденное за заданное число оборотов,  определяется периметром, который в свою очередь зависит от диаметра  согласно следующему выражению: P=D*π.

расстояние

Люди, постоянно работая с вырубленными и поваленными  бревнами, обнаружили, что их можно катить, немного подталкивая. Вот тогда под громоздкие предметы стали подкладывать бревна, чтобы  облегчить транспортировку. На рисунках, датируемых IV в. до н. э., появились первые  изображения примитивных транспортных средств, построенных на  основе колеса.

koleso

Эксперимент 5

Задача 1

     Проведите эксперимент по изучению сцепления колеса с  поверхностью. Соберите четыре различные колесные платформы.

Ммашина4

Схема машинки 1

Схема машинки 2

Схема машинки 3

Схема машинки 4

     Возьмите доску длиной не менее метра и проведите исследование, какая машина укатится дальше.

Задача 2

     Применяя линейку и знание формул, посчитайте количество   оборотов, которое совершит колесо при скатывании с горки

Задача 3

     Соберите машину и рассчитайте, на сколько градусов должно повернуться колесо для поворота машинки на определенный угол

Ммашина5

Схема машинки

Применение в робототехнике

Пример 1

     Сумо роботов. По правилам соревнований побеждает робот, который вытолкнет противника из круга.

роботКОлесо

     При сталкивании робота сила толчка зависит  от формы и размера колес. 

Выделяются правила:

  • Чем шире колесо, тем больше сила сцепления с поверхностью.
  • Чем больше колесо, тем сильнее разгон робота перед сталкиванием.
  • Чем меньше колесо, тем двигателю легче его прокрутить, что понизит скольжение.

 

Опубликовано в Простые механизмы
Top
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru