מכונות מורכבות: מאפיינים ודוגמאות - טֶכנוֹלוֹגִיָה - 2025

מכונות מורכבות הן תוצאה של שילוב של שניים או יותר מכונות פשוטות. הם יכולים להיות קטנים כמו שעון מכני או גדולים כמו מנוף בנייה. דוגמאות למכונות מורכבות הן מכוניות, מנופים או אופניים.

ליתר דיוק, מכונה מורכבת היא מכשיר מכני הנוצר ממערכת מכונות פשוטות המחוברות בסדרה, כך שהכוח הנובע מאחד מספק את הכוח המופעל על הבא.

אחת המכונות המורכבות הפשוטות והעתיקות ביותר היא מריצה. המריצה הקלאסית מורכבת משני מנופים. מצד אחד הידיות שלה, המעניקות יתרון מכני בהרמת העומס שלך.

מצד שני, על ידי ההגה, המתרגם תנועה קדימה לתנועה סיבובית, ומוריד את ההתנגדות לחיכוך בהשוואה לגרירה.

מכונות מורכבות כוללות חלקים מרובים אשר קשורים זה בזה, ולפחות חלקם נמצאים בתנועה יחסית במהלך השימוש. זה תמיד גורם לחיכוך פנימי, ולכן מכונות מורכבות מאבדות מיעילות לעומת מכונות פשוטות.

זו הסיבה שמכונות מורכבות רבות דורשות שימון. מצד שני, מכונה מורכבת נותנת את היתרון המכני המלא של כל החלקים המרכיבים אותה, וזו הסיבה שלעתים קרובות יש לה יכולות הרבה יותר גדולות.

מאפייני מכונות מורכבות

למכונות מתחמות יש מפעילים העובדים בתיאום. מפעילים אלה יכולים להיות אנרגטיים או מכניים.

• מפעילי אנרגיה : הם אותם מפעילים שאוחרים והופכים אנרגיה, שביניהם בולטים תאים או סוללות, הצוברים אנרגיה בתנועה. והמנועים, האחראים על שינוי האנרגיה הזו.
• מפעילים מכניים : מאפשרים הפעלת מכונה והמיר כוח לתנועה. קבוצת המפעילים המכניים נקראת מנגנון. העיקריים שבהם הם הגלגל, הסרקים וההילוכים.

אך לפני שנעבור לדוגמאות השונות של מכונות מורכבות, חשוב מאוד להכיר מכונות פשוטות.

מכונות פשוטות בדרך כלל קלות להבנה ולעבוד איתן. הם כוללים אלמנטים כמו מנופים, המספקים יתרונות מכניים, כמו גם טריזים, גלגלים מסוגים שונים, גלגלות או הילוכים. אם מרכיבים אלו מרכיבים מכונה מורכבת.

באופן מפתיע, יש רק שש מכונות פשוטות המשמשות לייצור מכונות מורכבות:

1. מישור משופע
2. עֶרֶשׂ
3. גַלגֶלֶת
4. קרוסלה
5. מָנוֹף
6. לִדפּוֹק

מכונות אלה נחקרו בתקופת הרנסנס. שלוש המכונות הפשוטות במשפחת המנוף הן המנוף, הגלגלת והגלגל והציר. המטוס נוטה, טריז ובורג הם שלוש המכונות הפשוטות במשפחת המטוסים המשופעים.

מכונות פשוטות ממשפחת המנוף מבצעות עבודות על ידי קלט כוח המופעל במרחק מסוים מנקודת המשען שהיא נקודת ציר. הפעלת כוח בצד אחד של נקודת המשען מביאה להעברת כוח לחלק אחר של המכונה.

המסור נמצא בעל נקודת המשען הממוקמת במרכז הזרוע הנוקשה, אך נקודת המשען יכולה להיות גם בקצה הנגדי, כמו במקרה של מריצה. בגלגלת, נקודת המשען היא הגלגל שהחבל או השרשרת מסתובבים.

משפחת המטוסים המשופעת של מכונות פשוטות עושה שימוש במדרון כדי לאפשר למשהו לנוע למעלה או למטה, או במקרה של טריז, כדי להפריד בין דברים. בורג מחזיק את הדברים יחד דרך מטוס נוטה עטוף סביב ציר מרכזי.

ניתן למצוא מכונות פשוטות ממשפחת המטוסים המשופעים ומשפחת המנוף העובדות יחד על מכונה מורכבת מודרנית, כמו מחפר.

דוגמאות למכונות מורכבות

1- אופניים

זהו רכב חד כיווני, מונע על דוושות, המונע על ידי גברים עם שני גלגלים המחוברים למסגרת, האחד מאחורי השני.

אופניים הוצגו במאה ה -19 באירופה ובשנת 2003 יוצרו יותר ממיליארד ברחבי העולם, פי שניים ממספר המכוניות שהוצאו לשוק. הם אמצעי התחבורה העיקרי באזורים רבים.

2- מהדק

זהו מכשיר מכני המצטרף לדפי נייר או חומר דומה על ידי הנעת מצרך מתכת דק דרך הסדינים וקיפול הקצוות. מהדקים נמצאים בשימוש נרחב בממשל, עסקים, משרד, בית ספר ובית ספר.

3 - מנוף

מנוף הוא סוג של מכונה, המצוי בדרך כלל בחבל מנוף, חבלים או שרשראות תיל, וגלגלות, בהן ניתן להשתמש הן להעלאת ולהורדת חומרים והן להזזתם אופקית.

הוא משמש בעיקר להרמת דברים כבדים ולהובלתם למקומות אחרים. המכשיר משתמש במכונה אחת או יותר פשוטות ליצירת יתרונות מכניים.

4- פותחן קופסאות

זהו מכשיר המשמש לפתיחת פחי מתכת. למרות ששמירת מזון באמצעות פחי שימורים נהוגה מאז לפחות בשנת 1772 בהולנד, פותחי הפחים הראשונים לא קיבלו פטנט עד 1855 באנגליה ובשנת 1858 בארצות הברית.

5- שקע לרכב

מקור: בריאן קנטוני CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

זהו מכשיר המשמש להרמת משקולות גדולות, באמצעות פעולת מנוף. הם יכולים להיות מכניים או הידראוליים.

6- משאית קרוואן

מדובר במשאית המשמשת להנעת רכבים מנועים, חונים שלא כהלכה, מוגזמים או לא מכוסים בצורה אחרת.

זה עשוי לכלול התאוששות של רכב שנפגע בתאונה, החזרת אחד למשטח הניתן לניהול בתאונה או מזג אוויר גרוע, או גרירה או הובלה של כלי רכב על פני הרציף לחנות לתיקונים או למקום אחר.

7- נעילה

זהו מכשיר אחיזה מכני או אלקטרוני שמשתחרר על ידי חפץ פיזי (כגון מפתח, כרטיס מפתח, טביעת אצבע, כרטיס RFID, אסימון אבטחה וכו '), המספק מידע סודי.

מכסחת דשא

זו מכונה המשתמשת בלהב מסתובב אחד או יותר בכדי לחתוך משטח דשא בגובה אחיד.

את גובה הדשא החתוך ניתן לקבוע על ידי תכנון המכסחת, אך בדרך כלל ניתן לכוונון על ידי המפעיל, בדרך כלל על ידי ידית יחידת יחיד או באמצעות מנוף או אגוז ובורג בכל אחד מגלגלי המכונה.

9- הרם

זהו מכשיר המשמש להרמה או הורדה של מטען באמצעות תוף או גלגל הרמה שסביבו חבלים או השרשרת נפצעים. ניתן להפעלה ידנית, להפעלה חשמלית או פנאומטית

10- תלת אופן

זהו רכב תלת-גלגלי עם הנעה אנושית (או כוח משיכה).

הפניות

1. מכונות מורכבות .onatan-maquina.blogspot.com.ar.
2. סימונס, רון; סינדי ברדן (2008) גלה! עבודה ומכונות. ארה"ב: מיליקן.
3. com: (מורשת עולמית) »3. כל מכשיר שממיר צורה אחרת של אנרגיה לאנרגיה מכנית לייצור תנועה. '
4. Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery, (טרנספר והוסבר על ידי ABW קנדי), שהודפס מחדש על ידי דובר, ניו יורק (1963).