ASVAB compréhension mécanique sous-tests: poulies et des engrenages

Poulies et engrenages sont des machines simples que vous devez savoir pour le sous-test ASVAB mécanique compréhension. Ils peuvent être utilisés pour modifier l'amplitude et la direction de la force. Lorsque vous roulez dans un ascenseur, montez sur un escalator, conduire votre voiture, ou liquider votre montre, vous utilisez des poulies et engrenages.

Sommaire

Palan systèmes

Lorsqu'il est utilisé dans un bloquer et tacler arrangement, poulies font soulever des objets lourds facile. Dans les systèmes de palan, poulies peuvent également être utilisés pour changer la direction de votre pull. Si vous attachez une caisse de 200 livres à une extrémité d'une corde, lancer la corde par une poulie, et de saisir l'autre extrémité de la corde, vous pouvez tirer sur la corde pour soulever la caisse en place.

Sans une poulie, vous pouvez tirer vers le bas sur la caisse toute la journée, et il ne serait pas monter. Dans ce cas, l'aide d'une simple poulie, la force de votre traction doit être égal au poids de l'objet soulevé. La poulie régulière ne se multiplie pas votre force, mais il rend le processus de levée plus facile.

Une poulie utilisé dans un bloc et le système attaquer.
Une poulie utilisé dans un bloc et le système attaquer.

L'utilisation d'un palan vous permet de distribuer votre force plus efficacement. Au lieu de levage que l'ensemble de caisse de 200 livres en un seul essai, vous pouvez tirer sur une corde pour soulever quelques pouces à la fois. Cela rend le travail plus facile à réaliser.

Un bloc et attaquer le système peut également être utilisé pour réduire l'effort de force loupe:

Réduction de l'effort en utilisant un palan.
Réduction de l'effort en utilisant un palan.
  • Exemple 1 montre une boîte de 100 livres fixé au plafond par une seule ligne. Le poids supporté par la ligne est égale à la masse de la boîte.




  • Dans l'exemple 2, la boîte est fixée au plafond à l'aide de deux lignes. Chaque ligne soutient la moitié du poids de la boîte.

  • Dans l'exemple 3, une seule ligne est enfilée à travers une poulie. Bien que la ligne soutient tout le poids de la boîte, chaque section de la ligne soutient que la moitié du poids de la boîte, tout comme dans l'exemple 2.

  • Dans l'exemple 4, un homme utilise ce principe pour soulever la boîte de 100 livres en appliquant seulement 50 livres de force. En bref, ce palan système fournit à l'homme avec un avantage mécanique de 2. Dans cet exemple, l'homme aurait à tirer 2 pieds de corde de soulever la boîte 1 pied.

    Deux exemples d'un palan arrangement.
    Deux exemples d'un palan arrangement.
  • Dans l'exemple 1, trois sections de cordes produisent un avantage mécanique de 3. soulever un poids de cet arrangement poulie exige seulement de l'effort nécessaire pour soulever le poids directement. Toutefois, afin de soulever la caisse 1 pied, vous devez tirer 3 pieds de corde.

  • Exemple 2 illustre un bloc et le système attaquer avec six sections de corde. L'utilisation de ce dispositif vous offre un avantage mécanique de 6, mais vous devez tirer sur la corde de 6 pieds pour chaque pied vous voulez soulever la boîte.

Comprendre comment fonctionnent engrenages

Machines utilisent souvent des engrenages pour transmettre le mouvement d'un endroit à l'autre. Un avantage supplémentaire de l'utilisation de roues dentées est qu'ils peuvent être utilisés pour changer de direction, augmenter ou diminuer la vitesse, ou augmenter ou diminuer la force.

Engrenages agencés en une série de tour dans le sens inverse de l'autre. Si vous avez un nombre pair d'engrenages connectés en série, le premier et le dernier tour de vitesse dans des directions opposées. Si vous avez un nombre impair d'engrenages alignés dans une série, la première et la dernière rotation de vitesse dans la même direction.

Le mouvement des engrenages avec un nombre pair d'engrenages alignés dans une série.
Le mouvement des engrenages avec un nombre pair d'engrenages alignés dans une série.

La vitesse à laquelle un engrenage tourne dépend du nombre de dents. Vitesse 1 a six dents, et Gear 2 a huit dents. Cette relation de dents peut être exprimé comme un rapport de 6: 8, qui peut être réduit à 3: 4. Cela signifie engrenage 1 doit tourner quatre fois pour que Gear 2 de faire trois tours. Ou exprimé d'une autre manière, pour chaque rotation faite par engrenage 1, Gear 2 fera trois quarts d'une révolution.

Le ratio de dents entre deux engrenages affecte la vitesse de rotation.
Le ratio de dents entre deux engrenages affecte la vitesse de rotation.

Lorsque arbres de transmission ne sont pas parallèles les uns aux autres, engrenages coniques peut être utilisé pour relier des engrenages qui ont des axes à des angles différents. Les principes de la rotation des engrenages restent les mêmes. Voici un exemple des engrenages coniques conçus pour relier les arbres ayant un angle de 90 degrés par rapport à l'autre.

Deux pignons coniques se rencontrent à un angle droit.
Deux pignons coniques se rencontrent à un angle droit.

Poulie et arrangements de ceinture

Lorsqu'il est connecté par un système de courroies, poulies peuvent également conduire d'autres poulies.

Comme engrenages, poulies sont utilisés pour transmettre le mouvement d'un endroit à l'autre. Cependant, les propriétés physiques des poulies sont différents de ceux de vitesses:

  • Sens de rotation: A moins que la courroie d'entraînement est inversé, des poulies montées en série tournent dans la même direction. Ce concept est illustré ci-dessous avec deux ensembles de poulies. Dans le premier jeu de poulies, les poulies tournent tous dans le même sens que la poulie d'entraînement. Toutefois, dans le deuxième jeu de poulies, la poulie motrice et la poulie inférieure tournent dans le sens antihoraire, mais le droit; poulie de la main tourne dans le sens horaire parce que la ceinture est vrillée.

    Les poulies tournent dans le même sens, sauf si la ceinture est inversé.
    Les poulies tournent dans le même sens, sauf si la ceinture est inversé.
  • Vitesse de rotation: Bien que la vitesse de rotation engrenage est déterminé par le nombre de dents, la vitesse à laquelle tourne une poulie dépend du diamètre de la poulie par rapport au diamètre de la poulie d'entraînement qui est elle.

    Jetez un oeil ci-dessous. Une poulie a un diamètre de 1 pouce, Poulie B a un diamètre de 2 pouces, et C Poulie mesure 4 pouces de diamètre. Le rapport entre les trois poulies est de 1: 2: 4. Pour chaque révolution complète faite par la poulie A, B Poulie fait la moitié d'une révolution. Chaque fois Poulie B fait un tour complet, Poulie C rend la moitié d'une révolution. Ainsi, pour chaque tour complet de la poulie A, C Poulie fait un quart de tour.

    Poulies en action.
    Poulies en action.

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