Μηχανισμοί Ελευθέριος Αθηνοδώρου

Περιεχόμενα Εισαγωγή Είδη κίνησης Αρχή λειτουργίας μηχανισμών Είδη μηχανισμών Μοχλοί Είδη μοχλών Μηχανικό πλεονέκτημα μοχλών Ροπή μοχλών Σύνδεσμοι μοχλών Είδη συνδέσμων μοχλών Ερωτήσεις Βιβλιογραφία

Εισαγωγή Τι είναι μηχανισμός; Οι μηχανισμοί είναι συστήματα που βοηθούν τον άνθρωπο στην εκτέλεση εργασιών με μεγαλύτερη ευκολία και λιγότερο κόπο.

Αλακάτι νερού με τη βοήθεια Εισαγωγή (συνέχεια) Κατηγορίες Μηχανισμών: Χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: Χειροκίνητοι μηχανισμοί (μοχλός, κεκλιμένο επίπεδο, αλακάτι). Μοχλός Κεκλιμένο επίπεδο Αλακάτι νερού με τη βοήθεια

Εισαγωγή (συνέχεια) Κατηγορίες Μηχανισμών (συνέχεια): Μηχανοκίνητοι μηχανισμοί (ατμομηχανή, πετρελαιομηχανή).

Εισαγωγή (συνέχεια) Κατηγορίες Μηχανισμών (συνέχεια): Ηλεκτροκίνητοι μηχανισμοί (ατμομηχανή, πετρελαιομηχανή).

Είδη κίνησης Γραμμική (Π.χ. κίνηση τρένου) Παλινδρομική (Π.χ. κομπρεσέρ, βελόνα ραπτομηχανής)

Είδη κίνησης (συνέχεια) Περιστροφική (Π.χ. τροχός) Εκκρεμούς (Π.χ. ρολόι, κούνια)

Αρχή λειτουργίας μηχανισμών Αρχή λειτουργίας μηχανισμών Εισερχόμενη δύναμη σε μηχανισμό μπορεί να αλλάξει φορά, κατεύθυνση και μέγεθος στην έξοδο του μηχανισμού (εξερχόμενη δύναμη).

Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Εισερχόμενη κίνηση σε μηχανισμό μπορεί να αλλάξει είδος (π.χ. από περιστροφική σε παλινδρομική), φορά (π.χ. από δεξιόστροφη σε αριστερόστροφη) και επίπεδο (π.χ. από οριζόντιο σε κάθετο) στην έξοδο του μηχανισμού (εξερχόμενη κίνηση).

Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Εισερχόμενη ταχύτητα σε μηχανισμό μπορεί να αλλάξει ή όχι το μέγεθος της ταχύτητας στην έξοδο του μηχανισμού (εξερχόμενη ταχύτητα). Αλλαγή μεγέθους ταχύτητας Μη αλλαγή μεγέθους ταχύτητας

Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Σχηματικά η αρχή ανάλυσης των μηχανισμών μπορεί να παρουσιαστεί ως ανάλυση συστήματος, δηλαδή: είσοδος – επεξεργασία – έξοδος: Είσοδος Επεξεργασία Έξοδος Εξερχόμενη: Δύναμη Κίνηση Ταχύτητα Εισερχόμενη: Δύναμη Κίνηση Ταχύτητα Μηχανισμός

Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Αρχή λειτουργίας μηχανισμών (συνέχεια) Παράδειγμα - Μέγγενη εργαστηρίου. Είσοδος : Η δύναμη που ασκείτε περιστρέφοντας το χερούλι Επεξεργασία : Ο μηχανισμός που μετατρέπει την περιστροφική κίνηση σε γραμμική. Έξοδος : Το άνοιγμα και το κλείσιμο των σιαγόνων της μέγγενης σε ευθεία γραμμή

Ράβδοι για μοχλούς και συνδέσμους Είδη μηχανισμών Οι μηχανισμοί αποτελούνται από εξαρτήματα: Στρόφαλοι Ράβδοι για μοχλούς και συνδέσμους Τροχός Τροχαλίες Αλυσίδα Έκκεντρα Τροχός κωνικός Τροχός οδοντωτός (οδοντοτροχός) Ιμάντας Ελατήρια Τροχός καστάνιας Ένσφαιρος τριβέας (Ρουλεμάν) Κοχλίας Ατέρμονες

Μοχλοί Μοχλός ονομάζεται μια ράβδος η οποία μπορεί να περιστραφεί γύρω από σταθερό σημείο (υπομόχλιο), όταν εφαρμοστεί πάνω της κάποια δύναμη (εισερχόμενη δύναμη), η οποία έχει ως σκοπό να μετακινήσει ένα φορτίο (εξερχόμενη δύναμη). Π Προσπάθεια Φ Φορτίο Υ Υπομόχλιο Τα τρία στοιχεία λειτουργίας ενός μοχλού

Μοχλοί (συνέχεια) Οι μοχλοί βρήκαν εφαρμογή σε πολλά εργαλεία. Σε κάθε εργαλείο η διάταξη των τριών σημείων λειτουργίας του μοχλού ( υπομόχλιο, δύναμη, φορτίο) είναι με διαφορετικό τρόπο. Εφαρμογές:

Μοχλοί (συνέχεια) Όσο πιο μεγάλη η απόσταση του σημείου εφαρμογής της προσπάθειας από το υπομόχλιο τόσο μεγαλύτερο το μηχανικό πλεονέκτημα και το φορτίο μετακινείται ευκολότερα. Εφαρμογές:

Είδη μοχλών Μοχλός 1ου είδους Εφαρμογές : Το υπομόχλιο βρίσκεται μεταξύ του φορτίου και της προσπάθειας. Εφαρμογές : προσπάθεια Π φορτίο Φ υπομόχλιο Υ

Είδη μοχλών (συνέχεια) Μοχλός 2ου είδους Το φορτίο βρίσκεται μεταξύ του υπομοχλίου και της προσπάθειας. Εφαρμογές : φορτίο Φ προσπάθεια Π υπομόχλιο Υ

Είδη μοχλών (συνέχεια) Μοχλός 3ου είδους Η προσπάθεια βρίσκεται μεταξύ του υπομοχλίου και του φορτίου. Εφαρμογές : φορτίο Φ προσπάθεια Π υπομόχλιο Υ

Μηχανικό πλεονέκτημα μοχλών Μηχανικό πλεονέκτημα μοχλών Μηχανικό Πλεονέκτημα είναι ο αριθμός που δείχνει πόσες φορές πολλαπλασιάζεται η εισερχόμενη δύναμη με την χρήση κάποιου μοχλού ή άλλου μηχανισμού. Όσο πιο μεγάλο είναι το μηχανικό πλεονέκτημα τόσο πιο εύκολα μετακινείται ένα φορτίο.           ΦΟΡΤΙΟ     ΜΠ=  ------------           ΔΥΝΑΜΗ     

Μηχανικό πλεονέκτημα μοχλών (Συνέχεια) Μηχανικό πλεονέκτημα μοχλών (Συνέχεια) Παράδειγμα Εφαρμογές 30N 10m 30m 10N           ΦΟΡΤΙΟ     30N    3 ΜΠ =  ------------ = ---- = ---- = 3:1 ή 3           ΔΥΝΑΜΗ   10N     1

Ροπή μοχλών Ροπή είναι η αιτία που προκαλεί την περιστροφή της ράβδου ενός μοχλού. ΡΟΠΗ = ΔΥΝΑΜΗ Χ ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΠΟ ΥΠΟΜΟΧΛΙΟ Σε κάθε μοχλό έχουμε 2 ροπές, μία προς τη μεριά που εφαρμόζεται η δύναμη και μία προς τη μεριά που εφαρμόζεται το φορτίο. Ισορροπία ροπών έχουμε όταν: ΡΟΠΗ ΔΕΞΙΑ = ΡΟΠΗ ΑΡΙΣΤΕΡΑ Π Φ Αριστερόστροφη ροπή > δεξιόστροφη ροπή Ισορροπία ροπών

Ροπή μοχλών (Συνέχεια) Παράδειγμα ΡΟΠΗ = ΔΥΝΑΜΗ(Ν) Χ ΑΠΟΣΤΑΣΗ(m) ΑΠΟ ΥΠΟΜΟΧΛΙΟ Εφαρμογή 30N 10m 30m 10N ΡΟΠΗ =10N X 30m = 300 Nm Σχ. 5/15 100Ν ΡΟΠΗ= 100Νx0,2m = 20Nm

Σύνδεσμοι μοχλών Είναι οι συνδέσεις δύο ή περισσοτέρων απλών μοχλών και χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση πολύπλοκων εργασιών. Παραδείγματα / Εφαρμογές:                                                                        

Είδη συνδέσμων μοχλών 1. Σύνδεσμος αντίθετης κίνησης: Είδη συνδέσμων μοχλών 1. Σύνδεσμος αντίθετης κίνησης: Χρησιμοποιείται για την αντιστροφή της φοράς της εισερχόμενης δύναμης στην έξοδο κατά 180ο. Ανάλογα με τη θέση του σταθερού υπομοχλίου μπορεί να αλλάξει το μέγεθος της δύναμης και της απόστασης μετακίνησης της εξόδου σε σχέση με την είσοδο. Παραδείγματα: Κινητό υπομόχλιο Σταθερό υπομόχλιο Κινητό υπομόχλιο

Είδη συνδέσμων μοχλών (συνέχεια) Είδη συνδέσμων μοχλών (συνέχεια) 2. Σύνδεσμος παράλληλης κίνησης: Χρησιμοποιείται για την παράλληλη μεταφορά της εισερχόμενης δύναμης (κίνησης) από ένα σημείο σε ένα άλλο. Παραδείγματα / Εφαρμογές: Κινητά υπομόχλια Σταθερά υπομόχλια Κινητά υπομόχλια

Είδη συνδέσμων μοχλών (συνέχεια) Είδη συνδέσμων μοχλών (συνέχεια) 3. Σύνδεσμος απλής καμπάνας: Χρησιμοποιείται για την αλλαγή φοράς της εισερχόμενης δύναμης στην έξοδο κατά 90ο. Παραδείγματα / Εφαρμογές: Σταθερά υπομόχλια Κινητά υπομόχλια

Είδη συνδέσμων μοχλών (συνέχεια) Είδη συνδέσμων μοχλών (συνέχεια) Σύνδεσμος διπλής καμπάνας: Χρησιμοποιείται για να πάρουμε στην έξοδο δύο αντίθετες κινήσεις. Παραδείγματα / Εφαρμογές: Σταθερά υπομόχλια Κινητά υπομόχλια

Ερωτήσεις Αναφέρεται τα τρία είδη μηχανισμών και μια εφαρμογή για κάθε είδος. Αναφέρεται τα τέσσερα είδη κίνησης και μία εφαρμογή για κάθε είδος. Περιγράψετε λειτουργίες που μπορούν να κάνουν οι μηχανισμοί. Αναφέρετε 10 εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στη κατασκευή μηχανισμών. Αναφέρετε τα τρία είδη των μοχλών και μία εφαρμογή για κάθε είδος. Αναφέρετε τα είδη των συνδέσμων και μία εφαρμογή για κάθε είδος.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Τα βιβλία Σχεδιασμού και Τεχνολογίας του Υπουργείου Παιδείας και Πολιτισμού. http://www.dtonline.org/

Μηχανισμοί ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ