Inhoudsopgave:
Video: Mastering the Word Knowledge Subtest of the ASVAB: 1,000+ Free Flashcards 2024
Katrollen en tandwielen zijn eenvoudige machines die u moet kennen voor de subtest ASVAB-mechanisch begrip. Ze kunnen worden gebruikt om de grootte en krachtrichting te veranderen. Wanneer je in een lift rijdt, op een roltrap stapt, met je auto rijdt, of je horloge opwindt, gebruik je katrollen en versnellingen.
Blokkeer- en takelsystemen
Bij gebruik in een blok en takel , maken katrollen het heffen van zware voorwerpen gemakkelijker. In blok- en takelsystemen kunnen katrollen ook worden gebruikt om de richting van uw trek te veranderen. Als je een 200-pond krat aan het ene uiteinde van een touw knoopt, het touw door een katrol laat lopen en het andere uiteinde van het touw pakt, kun je het touw naar beneden trekken om het krat omhoog te tillen.
Zonder katrol zou je de hele dag op de kist kunnen gaan zitten en zou hij niet omhoog gaan. In dit geval, met behulp van een eenvoudige katrol, moet de kracht van uw trek gelijk zijn aan het gewicht van het op te heffen object. De normale katrol verveelvoudigt niet je kracht, maar het maakt het tilproces gemakkelijker.
Door een blok en een tackle te gebruiken, kun je je kracht effectiever verdelen. In plaats van die hele 200-pond krat in één keer te hijsen, kun je aan een touw trekken om het een paar centimeter per keer op te tillen. Dit maakt het werk gemakkelijker uit te voeren.
Een blok- en tackle-systeem kan ook worden gebruikt om de inspanning te verminderen door kracht te vergroten:
-
Voorbeeld 1 toont een doos van 100 pond die aan het plafond is bevestigd door een enkele lijn. Het gewicht dat door de lijn wordt ondersteund, is gelijk aan het gewicht van de doos.
-
In voorbeeld 2 is de doos aan het plafond bevestigd door middel van twee lijnen. Elke lijn ondersteunt de helft van het gewicht van de doos.
-
In voorbeeld 3 wordt een enkele lijn door een katrol geregen. Hoewel de lijn het volledige gewicht van de doos ondersteunt, ondersteunt elke sectie van de lijn slechts de helft van het gewicht van de doos, net als in Voorbeeld 2.
-
In Voorbeeld 4 gebruikt een man dit principe om de Doos van 100 pond door slechts 50 pond kracht toe te passen. Kortom, dit blok- en tackle-systeem biedt de man een mechanisch voordeel van 2. In dit voorbeeld zou de man 2 voet touw moeten trekken om de doos 1 voet omhoog te brengen.
Twee voorbeelden van een blok- en tacklearrangement.
-
In Voorbeeld 1 produceren drie secties van touw een mechanisch voordeel van 3. Het optillen van een gewicht met deze katrolrangschikking vereist slechts de inspanning die vereist is om het gewicht direct op te heffen. Om de krat echter 1 voet op te tillen, moet u 3 voet touw trekken.
-
Voorbeeld 2 illustreert een blok- en takelsysteem met zes secties touw. Met behulp van dit arrangement krijgt u een mechanisch voordeel van 6, maar u moet het touw 6 voet trekken voor elke voet waarmee u de doos wilt optillen.
Begrijpen hoe versnellingen werken
Machines gebruiken vaak versnellingen om beweging van de ene plaats naar de andere over te brengen. Een bijkomend voordeel van het gebruik van tandwielen is dat ze kunnen worden gebruikt om van richting te veranderen, de snelheid te verhogen of te verlagen of de kracht te vergroten of te verkleinen.
Gears die in een reeks zijn gerangschikt draaien in de tegenovergestelde richting van elkaar. Als u een even aantal versnellingen hebt aangesloten in een serie, draaien de eerste en laatste versnelling in tegengestelde richting. Als je een oneven aantal versnellingen hebt die in een reeks zijn uitgelijnd, draaien de eerste en laatste versnelling in dezelfde richting.
De snelheid waarmee een tandwiel draait, is afhankelijk van het aantal tanden. Gear 1 heeft zes tanden en Gear 2 heeft acht tanden. Deze tandenverhouding kan worden uitgedrukt in een verhouding van 6: 8, die kan worden verlaagd tot 3: 4. Dat betekent dat Gear 1 vier keer moet draaien om Gear 2 drie omwentelingen te laten maken. Of op een andere manier uitgedrukt, voor elke omwenteling gemaakt door Versnelling 1, zal Toestel 2 driekwart van een omwenteling maken.
Wanneer tandwielassen niet evenwijdig aan elkaar zijn, kunnen kegeltandwielen worden gebruikt om tandwielen met assen onder verschillende hoeken aan te sluiten. De principes van tandwielrotatie blijven hetzelfde. Hier is een voorbeeld van kegelwielen die zijn ontworpen om assen met een hoek van 90 graden aan elkaar te verbinden.
Poelie en riemarrangementen
Als er een riemenstelsel is aangesloten, kunnen katrollen ook andere katrollen aandrijven.
Als tandwielen worden katrollen gebruikt om beweging van de ene naar de andere locatie over te brengen. De fysieke eigenschappen van de poelies verschillen echter van die van tandwielen:
-
Draairichting: Tenzij de aandrijfriem wordt omgekeerd, roteren de in serie geschakelde katrollen in dezelfde richting. Dit concept wordt hieronder geïllustreerd met twee sets katrollen. In de eerste set katrollen draaien alle katrollen in dezelfde richting als de aandrijfpoelie. In de tweede set katrollen roteren de aandrijfpoelie en de onderste poelie echter tegen de klok in, maar de rechterpoelie roteert met de klok mee omdat de riem is gedraaid.
Katrollen draaien in dezelfde richting tenzij de riem is omgekeerd.
-
Rotatiesnelheid: Hoewel de snelheid van de rotatie van het tandwiel bepaald wordt door het aantal tanden, hangt de snelheid waarmee een katrol roteert af van de diameter van de katrol in verhouding tot de diameter van de katrol die hem aandrijft.
Kijk hieronder. Poelie A heeft een diameter van 1 inch, katrol B heeft een diameter van 2 inch en katrol C meet 4 inch in diameter. De verhouding tussen de drie katrollen is 1: 2: 4. Voor elke volledige omwenteling gemaakt door Pulley A, maakt de riem B de helft van een omwenteling. Elke keer dat de katrol B een volledige omwenteling maakt, maakt de riem C een halve omwenteling.Dus, voor elke volledige omwenteling van Katrol A, maakt Katrol C een kwart van een revolutie.
Katrollen in actie.
