Տեսություն

ՊԱՐԶ ՄԵԽԱՆԻԶՄՆԵՐ
Ճախարակ կոչվում է փորակ ունեցող անիվը, որը կարող է պտտվել գոտե կապի մեջ ամրացված առանցքի շուրջը:
Անշարժ  ճախարակ
Անշարժ կոչվում է այն ճախարակը, որի առանցքն ամրացված է և բեռներ բարձրացնելու ժամանակ ո՛չ իջնում է, ո՛չ բարձրանում: Նկարում  ցույց է տրված, թե ինչպես են բեռը բարձրացնում անշարժ ճախարակի միջոցով: Ճախարակում շփման ուժերի բացակայության դեպքում նրա վրա ազդում են միայն պարանի ձգման F1 և բեռի ծանրության F2 ուժերը: Այդ ուժերի կիրառման կետերը կարելի է համարել ճախարակի \(A\) և \(B\) կետերը ( տե՛ս նկ.):
Ուշադրություն
Ստացվում է, որ անշարժ ճախարակը հավասար բազուկներով լծակ է:
Լծակի հավասարակշռության պայմանից հետևում է, որ  F1•\(OA=\)F2 • \(OB\): Քանի որ \(OA\) -ն և \(OB \)-ն ճախարակի շառավիղներն են, ապա \(OA = OB\), հետևաբար՝ F1\(=\)F2
Այսպիսով, անշարժ ճախարակն ուժի մեջ շահում չի տալիս։ Այսպիսի ճախարակը կիրառվում է միայն ուժի ազդման ուղղությունը փոխելու համար։ Դիտարկված օրինակում ճախարակի անիվին գցած պարանը դեպի ներքև ձգելով՝ բեռին ստիպում ենք վեր բարձրանալ: Իսկ պարանը ներքև ձգելն անհամեմատ ավելի հեշտ է, քան պարանով բեռը դեպի վեր քաշելը:
 
images блок.jpg
Շարժական ճախարակ
 Երբ անհրաժեշտ է լինում փոխել ոչ միայն ուժի ուղղությունը, այլև ուժի մեջ շահում ստանալ, դա անում են շարժական ճախարակի միջոցով:
Շարժական կոչվում է այն ճախարակը, որը շարժվում է բեռի հետ միասին:
Այս ճախարակը թույլ է տալիս որոշակի ուժով դրանից երկու անգամ ավելի մեծ ուժ հավասարակշռել (տե՛ս  նկ): Իրոք, գործադրելով F1 ուժը՝ մենք ձգտում ենք ճախարակը պտտել \(Օ\) կետով անցնող առանցքի շուրջը : Դրա համար անհրաժեշտ է, որ F1 ուժի և \(O\) կետի նկատմամբ իր բազկի (ճախարակի \(OA\) տրամագծի) արտադրյալը հավասար լինի ճախարակի \(B\)  կետում ամրացված բեռի  F2 ծանրության ուժի և \(Օ\) կետի նկատմամբ իր բազկի (ճախարակի  \(OB\)  շառավղի) արտադրյալին՝ F1 • \(OA\)\(=\)F2 • \(OB\), որտեղից էլ ստանում ենք. F2 \(= 2\)F1
Ստացված արդյունքը հեշտությամբ կարելի է ստուգել փորձով, որի սխեման բերված է նկարում:
images блоок (26).jpgimages (1).jpg
Բազմաճախարակ
Ուժի մեջ ավելի մեծ շահում ստանալու նպատակով կիրառում են բազմաճախարակ (պոլիսպաստ, հունարեն պոլի` բազմա և սպառ` ձգում եմ բառերից), որն անշարժ և շարժական ճախարակների համակցությունն է: Նկարում  պատկերված բազմաճախարակը կազմված է երեք շարժական և երկու անշարժ ճախարակներից: Քանի որ շարժական ճախարակներից յուրաքանչյուրը կրկնապատկում է քարշի ուժը, ապա այդպիսի բազմաճախարակն ընդհանուր առմամբ ուժի վեցակի շահում է տալիս։
скачанные файлы  2-3 (2).png
Թեք հարթություն
Թեք հարթությունը թեք դրած հարթակի ձևով մարմին է, որի վրայով բեռը սահեցնելով կամ գլորելով մի մակարդակից տեղափոխում ենք մեկ այլ մակարդակ (նկար)։
Եթե անտեսենք շփումը թեք հարթության մակերևույթի և բեռի միջև, ապա թեք հարթությամբ բեռի բարձրացման ժամանակ ավելի փոքր ուժ գործադրելով, քան բեռի ծանրության ուժն է, կարելի է բարձրացնել բեռը։
Ուշադրություն
Այսինքն, թեք հարթությունն ուժի շահում է տալիս:
 images (27).jpgUntitled111111111.png
 
Ոլորան
Ոլորանն, ըստ էության, իրար միացված տարբեր շառավիղներով անիվներից կազմված համակարգ է, որը պտտվում է սևեռված առանցքի շուրջը: Այն գործում է ինչպես \(1\) -ին սեռի լծակ, ուստի, կախված այն բանից, թե որտեղ են կիրառված ճիգն ու բեռը, կարող է շահում տալ ինչպես ուժի, այնպես էլ արագության մեջ: Լծակի հենման կետը սևեռված առանցքն է: Բեռի և ճիգի բազուկները համապատասխան անիվների շառավիղներն են: Դրանց  \(R/r \)հարաբերությունն էլ հավասար է ոլորանի տված շահումին: Ուժի մեջ շահում տվող ոլորանի օրինակ է սովորական պտուտակահանը, իսկ արագության մեջ՝ մթերք կտրատող սղոցը: Պարզագույն ոլորանը, որը կազմված է թմբուկից և նրան ամրացված բռնակից, հայտնագործվել է խոր հնադարում։ Առավել հաճախ այն օգտագործվել է ջրհորից ջուրը վեր բարձրացնելու համար։
Untitled0000.pngUntitled000.png
Սեպ
Ուշադրություն
Սեպը բրգաձև պարզ մեխանիզմ է, որի կողմնային մակերևույթները (թեք հարթությունները) հատվում են սուր անկյան տակ: Այն հիմնականում օգտագործում են երկու նպատակով.
I) մշակվող մարմինը ճեղքելու, մասերի բաժանելու
II) հպվող մակերևույթներն իրարից հեռացնելու համար
1-ին դեպքի օրինակներ են սեպին կացնով հարվածելով կոճղը կիսելը, սառցահատի կողմից սառույցը ճեղքելը և այլն: Երբ կացնով ուղղաձիգ ուղղությամբ հարվածում ենք սեպին, կոճղի բաժանված մասերը հեռանում են հորիզոնական ուղղությամբ: Նշանակում է, որ սեպը փոխում է իր վրա ազդող ուժի ուղղությունը: Բացի դրանից, ուժը, որով սեպը հրում է կոճղի կտորները, զգալիորեն գերազանցում են կացնի կողմից սեպի վրա ազդող ուժին, այսինքն՝ սեպը փոփոխում է նաև ուժի մեծությունը:
Ուշադրություն
Սեպի առաջացրած` դեպի տարբեր կողմեր ուղղված հզոր ուժերն օգտագործում են բոլոր կտրող-ծակող գործիքներում (մեխ, ասեղ, մկրատ, դանակ, սուր, նիզակ և այլն):
2-րդ դեպքում սեպը հանդես է գալիս ոչ թե կտրողի կամ ծակողի, այլ ընդհակառակը՝ կպցնողի, ամրացնողի դերում: Օրինակ, կացնի կոթն ամրացնելու համար կոթի մեջ սեպ են խրում: Սեպը մեծ ուժով կոթը սեղմում է կացնին, որի հետևանքով դադարի շփման առավելագույն ուժը երկաթի և փայտի միջև էապես մեծանում է, ինչն էլ կոթը «կպցնում» է կացնին:
Նույն սկզբունքով պատուհանի շրջանակն ամրացնում են պատին, մեքենայի շարժիչի տարբեր դետալներ՝ միմյանց և այլն:

Untitled0022.pngUntitled003.png
Պտուտակ
Պտուտակը պարզ մեխանիզմ է, որի պարուրակը գլանի շուրջը բազմաթիվ անգամներ փաթաթած թեք հարթություն է: Այլ պարզ մեխանիզմների նման պտուտակն էլ կարող է փոփոխել ուժի ուղղությունը և մեծությունը:
Երբ խցանահանի բռնակը հորիզոնական հարթության մեջ պտտում ենք ժամսլաքի ուղղությամբ, խցանահանը  շարժվում է դեպի ներքև: Պտտելով ամբարձիկի բռնակը՝ ավտոմեքենան վեր ենք բարձրացնում: Հենց սա էլ վկայում է այն մասին, որ պտուտակը փոփոխում է ուժի ուղղությունը (ճիգը գործադրվում է հորիզոնական ուղղությամբ, իսկ բեռը
բարձրանում է ուղղաձիգ ուղղությամբ):
Փոքր ճանապարհ անցնելու համար պտուտակը բազմաթիվ պտույտներ է գործում: Նշանակում է, որ այս դեպքում կորցնում ենք ճանապարհի մեջ, բայց մեծապես շահում ուժի մեջ: Իդեալական դեպքում ուժի մեջ պտուտակի շահումը հավասար է մեկ պտույտի ընթացքում ուժի կիրառման կետի անցած ճանապարհի (օրինակ՝ ամբարձիկի դեպքում բռնակի գծած շրջանագծի երկարության) հարաբերությանը պտուտակի պարույրի քայլին (հարևան պարույրների հեռավորությանը), որը կարող է շատ մեծ լինել:
Պտուտակը, հիրավի, ամենատարածված պարզ մեխանիզմն է կենցաղում,  արդյունաբերության մեջ և տեխնիկայում: Մի դեպքում այն տարբեր մարմիններ ամրացնելու դեր է կատարում, մեկ այլ դեպքում պտտական շարժումը փոխակերպում է համընթացի, բեռ է բարձրացնում, ինքնաթիռների ու նավերի շարժիչների քարշի ուժն է ստեղծում և այլն:
Պտուտակներ սկսել են օգտագործել դեռ վաղ ժամանակներից: Մ.թ.ա. III դարում Արքիմեդի ստեղծած պտուտակը, որը կազմված է թեք դրված խողովակից և պտուտակից, երկու հազար տարուց ավելի օգտագործում են ջուրը ցածրադիր ջրամբարներից ոռոգման ջրատարներ բարձրացնելու համար: Այժմ այն լայն կիրառություն ունի բազմազան ոլորտներում:
Սովորական մսաղացի մեջ այն միսը տեղափոխում ու սեղմում է կտրող դանակին: Ձկնարդյունաբերության մեջ այն օգտագործում են ձուկն անվնաս ջրից տրանսպորտային տարաների մեջ տեղափոխելու համար:
Եթե այն պտտվելով ջուր է բարձրացնում, ապա նրա մեջ վերևից լցված ջուրը պտույտ է առաջացնում, ինչն էլ հաջողությամբ օգտագործվում է մի շարք հիդրոէլեկտրակայանների տուրբինները պտտելու համար: Վերջերս Արքիմեդի պտուտակի կիրառմամբ զարմանահրաշ ատրակցիոններ են հայտնվել զվարճանքի հանրահայտ վայրերում: Մեքենաշինության բնագավառում էլ այն հետաքրքիր կիրառություն է գտել: Դժվարանցանելի տեղանքներում անփոխարինելի են մեքենաները, որոնցում անիվների փոխարեն Արքիմեդի պտուտակներն են: Դրանք հեշտությամբ հաղթահարում են փափուկ հողային տարածքները, ճահիճները, շատ խոր ձյան շերտերը, մի խոսքով՝ իսկական ամենագնացներ են:
Untitled00333.pngUntitledպտւտ2.png
Աղբյուրները
Գրոմով Ս.Վ., Ռոդինա Ն. Ա., Խմբագրությամբ՝ Ա. Լ. Մամյանի; Դասագիրք հանրակրթական հաստատությունների 7-րդ դասարանի համար - Եր.։ Անտարես, 2013.- 192 էջ։