ASVAB Voorbereiding: machines om u te helpen werken - dummies

De ASVAB wil dat u weet hoe machines uw werk kunnen vereenvoudigen. Naast het verhogen van de efficiëntie, worden machines ook gebruikt om te helpen bij werkzaamheden die anders niet zouden kunnen worden uitgevoerd. Denk aan de mechanismen en machines die u dagelijks gebruikt - van eenvoudig tot complex. Je kunt de meeste deuren zonder scharnieren uit de weg houden, maar je kunt een auto niet zonder hulp boven je hoofd tillen.

Machines geven je de mogelijkheid om de richting van krachten te vergroten en te veranderen. Wanneer een machine de kracht die u gebruikt vermenigvuldigt, krijgt u een mechanisch voordeel. Dit concept kan worden vermeld als

Sommige eenvoudige machines kunnen u een mechanisch voordeel van slechts 1 of 2 geven. Dit betekent dat ze u in staat stellen een of twee keer zoveel werk te doen door dezelfde inspanning te leveren. Maar die eenvoudige machines zijn nog steeds de moeite waard om te gebruiken! Vaak, zelfs als een machine uw inspanningen niet vermenigvuldigt, kan het uw inspanningen minstens uit spreiden en het effectiever maken.

Machines maken het werk gemakkelijker door enige afweging te maken tussen de uitgeoefende kracht en de afstand waarover deze wordt toegepast. Blijf lezen om meer te weten te komen over enkele basistypen machines.

Hefbomen gebruiken in uw voordeel

U kunt de wip in het buurtpark niet als een machine beschouwen, maar dat is het wel. Het is een hefboom. Hefbomen behoren tot de eenvoudigste machines die worden gebruikt om de kracht te vergroten.

Alle hefbomen werken met een steunpunt (steunpunt) om de weerstand te verminderen en het effect van inspanning te vermenigvuldigen. Weerstand wordt aan één uiteinde van de hendel uitgeoefend (de weerstandsarm) en er wordt inspanning uitgeoefend op de andere (de inspanningsarm). De inspanningsarm verplaatst de weerstandsarm.

Een eenvoudige hefboom.

Om te bepalen hoeveel een hendel de hoeveelheid inspanning vermindert die nodig is om werk te doen, gebruikt u de volgende formule:

Zoals u kunt zien, varieert de hoeveelheid inspanning die nodig is om de hendel te verplaatsen afhankelijk van hoe lang de inspanningsarm is en hoe lang de weerstandsarm is. Houd in gedachten dat een korte weerstandsarm, hoewel gemakkelijker te verplaatsen, een voorwerp niet zo ver door de ruimte kan bewegen als een langere weerstandsarm.

Het mechanische voordeel van het gebruik van een hendel kan worden gesteld als

Als de inspanningsarm 6 inch is en de weerstandsarm 3 inch is, is het mechanische voordeel 2. Als de inspanningsarm 6 voet is en de weerstandsarm is 3 voet, het mechanische voordeel is nog steeds 2.

Opstijgen van het hellende vlak

Het hellende vlak, ook wel genoemd, is een andere zeer eenvoudige machine die beweegt een object van het ene punt naar het andere gemakkelijker.De oprit spreidt je werk uit over een langere afstand, dus er is minder kracht nodig om het werk te doen.

Stel dat u bijvoorbeeld een vat van 50 pond moet heffen naar een vrachtwagenbed dat zich 3 meter boven de grond bevindt. Je zou 50 pond kracht moeten gebruiken voor 3 voet om het vat te verplaatsen. Maar als je een 6-voet hellingbaan op zijn plaats zet en de loop de oprit op duwt, zou je maar half zoveel kracht gebruiken om de loop in de truck te krijgen (ervan uitgaande dat er geen wrijving is) omdat het mechanische voordeel van een dergelijke oprit 2.

Het voordeel van het gebruik van een helling kan worden uitgedrukt als

Wiggen zijn een vorm van een hellend vlak en kunnen uw inspanning op vrijwel dezelfde manier vermenigvuldigen als een hellinghelling. Schroeven zijn ook hellende vlakken, alleen in spiraalvorm. Schroefvijzels, die je kunt gebruiken om je huis op te tillen om een ​​nieuwe fundering te bouwen, zijn een combinatie van een hefboom en een hellend vlak.

Uw inspanning vermenigvuldigen: Wielen en assen

De wiel-en-as machine vermenigvuldigt de inspanning die u gebruikt, en produceert een grotere kracht. Wanneer u een auto bestuurt met behulp van een stuur, draait een beetje inspanning op het stuur de wielen van de auto in de richting die u wenst. Het draaien van de wielen van je auto zou een stuk ingewikkelder zijn als je het stuurwiel niet had.

Bij echte wiel- en asmachines worden het wiel en de as aan elkaar vastgemaakt en draaien tegelijkertijd. Dit arrangement vermenigvuldigt de hoeveelheid kracht die je kunt uitoefenen met een aanzienlijk bedrag.

De relatie tussen de radius van het wiel en de straal van het gebied waarop kracht wordt uitgeoefend, bepaalt het mechanische voordeel dat u krijgt door dit apparaat te gebruiken. Een handboor kan 200 pond kracht gebruiken voor je 10 pond inspanning.

Een handboor vergroot het mechanische voordeel.

De zaken met vises onder de knie krijgen

Hoewel veel mechanismen zijn ontworpen om beweging over te brengen, hebben sommige machines het doel de dingen roerloos te houden. Zien is erg handig omdat ze voorwerpen kunnen sluiten en met grote kracht kunnen vasthouden.

Een standaard winkelbankschroef.

Door de hendel op de bankschroef te draaien, draait een schroef, waardoor de bankschroef strakker of losser wordt. Een schroef is een cilinder gewikkeld in een continue spiraal. De afstand tussen de randen van de spiraal wordt de spoed van de draad genoemd. Hoe groter de pitch van de thread, hoe verder de bekken van de bankschroef bewegen voor elke omwenteling van de hendel. Er is echter een trade-off. Grotere pitches vereisen meer kracht om de hendel te draaien dan schroeven met kleinere spoed.

Vergroot uw kracht met vloeistof: hydraulische vijzels

A hydraulische vijzels gebruikt een bijna niet samendrukbare vloeistof, zoals olie, om kracht uit te oefenen om een ​​object te verplaatsen. Terwijl het handvat beweegt, oefent het druk uit op de olie. Omdat de olie niet comprimeert, brengt de olie ongeacht de kracht die erop wordt uitgeoefend op de werkcilinder over zonder (of weinig) verlies aan efficiëntie. Het mechanische voordeel is de verhouding tussen de diameters van de twee cilinders.

Een hydraulische krik.

De kleine cilinder heeft een diameter van 1 inch en de grote cilinder heeft een diameter van 4 inch.Dit verschil in diameter resulteert in een mechanisch voordeel van 4. Als de rotsen in totaal 100 pond wegen, moet er slechts 25 pond kracht op de zuiger in de kleine cilinder worden uitgeoefend om de last op te tillen. Hoewel de benodigde kracht met een factor 4 wordt verminderd, moet de kleinere zuiger 4 voet bewegen voor elke voet die de zuiger in de grotere cilinder beweegt.