GCSE Tasarım Teknolojisi Pulleys ve Kemerler Mekanik Sistemleri Geliştirir

Eski Mısırlıların yüksek piramitleri inşa etmek için nasıl devasa taş taşları kaldırdıklarını hiç merak ettiniz mi?Bu sorunun cevabı, insanoğlunun yeteneklerini değiştiren ve medeniyetleri şekillendiren sıradan makinelerin - katranlar ve kemerler - yaratıcı bir şekilde uygulanmasında yatıyor.

İnsanlığın en eski mekanik cihazlarından biri olan katranlar, kaldıraçlara benzer ilkelere dayanarak çalışır ve ağır yükleri kaldırmak için vazgeçilmez araçlardır.İpler veya kablolar için çukurlu kenarlı bu yuvarlak tekerlekler, basit tasarımların muazzam mekanik avantajlar sağlayabileceğini gösterir.

Eski inşaat alanlarında, işçiler çok tonluk taşları olağanüstü bir verimlilikle kaldırmak için katran sistemleri kullandı.

• İnşaat:Kule vinçleri, çelik kirişleri ve betonu baş döndürücü yüksekliklere kaldırmak için katran sistemleri kullanır
• Nakliye:Gantry vinçleri nakliye konteynerlerini gemiler ve kamyonlar arasında taşır
• Madencilik:Madenin yeraltından taşınması için katran sistemleri
• Günlük Yaşam:Pencere perdelerinden çamaşır iplerine kadar, katranlar günlük işleri kolaylaştırır

Pulisler, her biri farklı mekanik avantajlar sunan üç temel konfigürasyona sahiptir:

1- Sabit katranlar:Tek bir sabit katran, aşağı doğru çekmeyi doğrudan yukarı kaldırmaktan daha ergonomi yapar.Gerekli kuvvet yük ağırlığına eşit kalırken.

2Hareketli katranlar:Bunlar doğrudan yükle bağlanır ve gerekli kaldırma kuvvetini yarı yarıya düşürür.

3- Kompozit katran sistemleri:Birden fazla sabit ve hareketli katranın birleştirilmesi, katlanarak mekanik avantajlar yaratır.İşçilerin olağanüstü ağırlıkları mütevazı bir çaba ile taşımasını sağlayan.

Katranlar kaldırmada üstünlük gösterirken, kemer sistemleri dönen bileşenler arasındaki güç aktarımında devrim yaratır.

• Minimal titreşim ile sessiz çalışma
• Uzaklıklarda verimli güç aktarımı
• Dahili şok emici
• Basit bakım ve değiştirme

Modern uygulamalar bol:

• Vinciler:Motor gücünü kaldırma mekanizmalarına aktarmak
• Koşu bandları:Motorları yürüyüş yüzeylerine bağlayın
• Çamaşır makineleri:Döner davulları sür

Kemer sistemleri, katran çapı oranları aracılığıyla hassas hız kontrolünü sağlar. Temel ilke, aynı kemerle bağlandığında daha büyük katranların daha küçüklerinden daha yavaş döndüğünü belirtir.Mühendisler hız oranlarını:

Hız oranı = tahrikli katran çapı ÷ tahrikli katran çapı

Örneğin, 120 mm'lik bir tahrikli katran 40 mm'lik bir tahrikli katranla bağlandığında, 3:1 oranı, daha küçük katranın daha büyük katranı bir kez döndürmek için üç dönüş yapması gerektiği anlamına gelir.Bu prensip mekanik sistemlerde dönüş hızlarının kesin kontrolüne izin verir.

• Temel fizik ilkelerini gösterir.
• Pratik problem çözme becerilerini geliştirir
• Yenilikçi mekanik düşünceyi teşvik eder
• Öğrencileri ileri mühendislik kavramlarına hazırlar

Bu basit ama derin mekanizmalar, yeni nesil mühendislere ilham vermeye devam ediyor ve eski yeniliklerin teknolojik çağımızda hala geçerli olduğunu kanıtlıyor.Piramitlerin inşa edildiği ilkeler şimdi gökdelenlerin inşa edilmesine yardımcı oluyor, mekanik yaratıcılığın zamansız değerini gösteriyor.