ASVAB Substância de Compreensão Mecânica: Poleiras e Engrenagens - manequins

Poleiras e engrenagens são máquinas simples que você precisa saber para o subtítulo de Compreensão Mecânica ASVAB. Eles podem ser usados ​​para mudar a magnitude e direção da força. Quando você monta em um elevador, pise em uma escada rolante, conduza seu carro ou faça o seu relógio, você está usando polias e engrenagens.

Sistemas de bloqueio e equipamento

Quando usados ​​em um arranjo de e ataque , as polias facilitam a elevação de objetos pesados. Nos sistemas de bloqueio e equipamento, as polias também podem ser usadas para mudar a direção da sua atração. Se você amarrar uma caixa de 200 libras para uma extremidade de uma corda, execute a corda através de uma polia e pegue a outra extremidade da corda, você pode puxar para baixo na corda para levantar a caixa.

Sem uma polia, você poderia puxar para baixo na caixa o dia todo, e não iria subir. Neste caso, usando uma polia simples, a força de sua atração deve ser igual ao peso do objeto que está sendo levantado. A polia regular não multiplica sua força, mas facilita o processo de levantamento.

Uma polia usada em um sistema de bloqueio e tackle.

Usar um bloco e equipamento permite distribuir sua força de forma mais eficaz. Em vez de levantar essa caixa de 200 libras em uma tentativa, você pode puxar uma corda para levantar algumas polegadas de cada vez. Isso torna o trabalho mais fácil de executar.

Um sistema de bloqueio e tackle também pode ser usado para reduzir o esforço através da força de ampliação:

Reduzindo o esforço usando um bloco e equipamento.

• O exemplo 1 mostra uma caixa de 100 libras fixada ao teto por uma única linha. O peso suportado pela linha é igual ao peso da caixa.

• No Exemplo 2, a caixa é segura ao teto usando duas linhas. Cada linha suporta metade do peso da caixa.

• No Exemplo 3, uma única linha é roscada através de uma polia. Embora a linha suporte o peso total da caixa, cada seção da linha suporta apenas metade do peso da caixa, tal como no Exemplo 2.

• No Exemplo 4, um homem está usando este princípio para levantar o Caixa de 100 libras aplicando apenas 50 quilos de força. Em suma, este sistema de bloqueio e equipamento fornece ao homem uma vantagem mecânica de 2. Neste exemplo, o homem teria que puxar 2 pés de corda para levantar a caixa 1 pé.

  

  Dois exemplos de um arranjo de bloco e equipamento.

• No Exemplo 1, três seções de corda produzem uma vantagem mecânica de 3. Levantar um peso com esta disposição de polia requer apenas o esforço necessário para levantar o peso diretamente. No entanto, para levantar a caixa 1 pé, você deve puxar 3 pés de corda.

• O exemplo 2 ilustra um sistema de bloqueio e equipamento com seis seções de corda. Usar este arranjo fornece uma vantagem mecânica de 6, mas você tem que puxar a corda 6 pés por cada pé que você deseja levantar a caixa.

Compreendendo como funcionam as engrenagens

As máquinas usam freqüentemente engrenagens para transmitir o movimento de um lugar para outro. Uma vantagem adicional do uso de engrenagens é que eles podem ser usados ​​para mudar a direção, aumentar ou diminuir a velocidade, ou aumentar ou diminuir a força.

Os engrenagens dispostos em uma série virem na direção oposta uns dos outros. Se você tiver um número par de engrenagens conectadas em uma série, a primeira e a última engrenagem se movem em direções opostas. Se você tiver um número ímpar de engrenagens alinhadas em uma série, a primeira e a última engrenagem giram na mesma direção.

O movimento das engrenagens com um número par de engrenagens alinhadas em uma série.

A velocidade a que gira uma roda depende do número de dentes. Gear 1 tem seis dentes, e Gear 2 tem oito dentes. Esta relação de dentes pode ser expressa como uma proporção de 6: 8, que pode ser reduzida para 3: 4. Isso significa que a engrenagem 1 tem que girar quatro vezes para que Gear 2 faça três revoluções. Ou expressado de outra forma, para cada rotação feita pela Gear 1, Gear 2 fará três quartos de uma revolução.

A proporção de dentes entre duas engrenagens afeta a velocidade de rotação.

Quando os eixos da engrenagem não são paralelos uns aos outros, engrenagens cónicas podem ser usadas para conectar engrenagens com eixos em diferentes ângulos. Os princípios da rotação das engrenagens permanecem os mesmos. Aqui está um exemplo de engrenagens cônicas projetadas para conectar eixos com um ângulo de 90 graus para o outro.

Duas engrenagens cônicas se encontram em ângulo reto.

Dispositivos de polia e cinto

Quando conectados por um sistema de correias, as polias também podem dirigir outras polias.

Como as engrenagens, as polias são usadas para transmitir o movimento de um local para outro. No entanto, as propriedades físicas das polias são diferentes das das engrenagens:

• Direção de giro: A menos que a correia de transmissão esteja invertida, as polias conectadas em série rodam na mesma direção. Este conceito é ilustrado abaixo com dois conjuntos de polias. No primeiro conjunto de polias, todas as polias giram na mesma direção que a polia de direção. No entanto, no segundo conjunto de polias, a polia de condução e a roldana inferior estão girando no sentido anti-horário, mas a polia da direita gira em sentido horário porque a correia é torcida.

  

  As polias rodam na mesma direção, a menos que a correia seja invertida.

• Velocidade de rotação: Embora a velocidade da rotação da engrenagem seja determinada pelo número de dentes, a rapidez com que uma polia gira depende do diâmetro da polia em relação ao diâmetro da polia que o está dirigindo.

  Tenha uma olhada abaixo. A polia A tem um diâmetro de 1 polegada, a polia B tem um diâmetro de 2 polegadas e a polia C mede 4 polegadas de diâmetro. A relação entre as três polias é 1: 2: 4. Para cada revolução completa feita pela Polia A, a Polia B faz a metade de uma revolução. Cada vez que a Polia B faz uma revolução completa, a Pulley C faz a metade de uma revolução.Assim, para toda revolução completa da Pulley A, a Pulley C faz uma quarta de uma revolução.

  

  Poleiras em ação.