Курс фізікі, ч. II
Памер: 223с.
Мінск 1958
Рыс. 39. Пры дзеянні двух роўных, паралельных і працілегла накіраваных сіл (пары сіл) дыск верціцца.
не перамяшчаючыся
адпавядаць пэўнае ^ становішча кольца т, а значыць, і становішча стрэлкі па шкале. На рыс. 37 паказан знадворны выгляд
тахометра.
1 Т а х о м е т р—ад грэч. слоў: тахіс—быстры, хуткі; метро—мераю.
25
13 . Сілы, дзеючыя на цвёрдае цела, якое верціцца вакол восі.
Зробім наступны дослед. Наматаем на дыск нітку і пацягнем яе (рыс. 38). На дыск будуць дзейнічаць дзве розныя сілы: сіла нацяжэння ніткі і сіла трэння дыска аб сгол. Пад дзеяннем гэтых сіл дыск будзе вярцецца і адначасова перамяшчацца.
Калі ж наматаць на дыск дзве піткі так, як паказана на рыс. 39,
Рыс. 40. Дзеянпе рук вадзіцеля на рулявое кола стварае пару сіл.
і пацягнуць за ніткі ў працілеглыя бакі, прыклаўшы роўныя сілы, то дыск будзе толькі вярцецца.
Рыс. 41. Пальцы, якія закручваюць гайку, ствараюць пару сіл.
Дзве роўныя, паралельныя і працілегла накіраваныя сілы называюцца парай сіл.
Такім чынам, цела пад дзеяннем пары сіл толькі верціцца. Вяр: чэнне цела пад дзеяннем пары сіл шырока прымяняецца ў практыцы. Напрыклад, дзеянне рук вадзіцеля на рулявое кола (рыс. 40) ства; рае пару сіл; зусім гэтак жа пару сіл ствараюць пальцы, якія за; кручваюць гайку (рыс. 41).
Практыкаванне 4.
1 Радыус акружнасці, па якой рухаецца канец секунднай стрэлкі, 0,8 сл. мінутнай 2 см, гадзіннай 1,5 см. Знайсці лінейныя і вуглавыя скорасці стрэлак
2. Вядучае кола паравоза дыяметрам 1,6 лг рсбіць 120 абаротаў у мінуту. 3 якой скорасцю рухаецца паравоз?
3. Знайсці лінейную і вуглавую скорасці пункта зямной паверхні на шыраце Масквы пры сутачным вярчэнпі Зямлі вакол восі. Лічьшь радыус Зямлі роўным 6400 км.
14. Перадача вярчэння ад рухавіка да машыныпрылады. Машыны падзяляюцца на рухавікі і машыныпрылады. Рухавікамі, напрыклад, з’яўляюцца паравая машына, паравая турбіна, гідратурбіна, электрарухавік і інш. Да машынпрылад належаць станкі і машыны, якія выпрацоўваюць розныя вырабы, напрыклад такарны станок, ткацкі станок, прадзільная машына і інш.
26
Для работы станка пеабходна, каб вярчэнне ад вала рухавіка перадавалася на вал станка. Такая перадача руху ажыццяуляецца
рознымі спосабамі. Часцей за ўсё для гэтага ўжываюцца наступныя тры спосабы перадач: раменная, фрыкцыйная і зубчастая. Мы разгледзім найбольш просты выпадак гэтых перадач, калі рухавіка і станка ўзаемна паралельны.
валы
15. Раменная перадача. Пры рамешіай
называецца вядучым, а шкіў В на вале
віка
перадачы два колышківы, умацаваныя па розных валах, ахопліваюцца «бясконцым» прывадным рэменем. Шкіў A па вале руха
Рыс. 426. Пры перакрыжаваных рэменях шківы верцяцца ў працілеглыя бакі.
Шкіў
Рыс. 42а. Раменная перадача: zl—вядучы шкіў. Ввядзёны шкіў. Абодва шківы верцяцца ў адзін бок.
станка вядзёным (рыс. 42а). Калі дыяметры шківаў пе аднолькавыя, то, паколькі скорасці на акружнасцях аднаго і другога шківа пры адсутнасці слізгання роўны, лікі іх абаротаў будуць розныя.
Няхай Dv — дыяметр вядучага шківа і ён робіць пх абаротаў у секунду, a D2— дыяметр вядзёнага шківа і п2— лік яго абаротаў, v — скорасць на акружнасцях абодвух шківаў.
Тады:
v = D^ і v = ~D2n2.
Адсюль:
Падзяліўшы роўнасць (2) на (1), атрымаем: п2 ____________________ пі d2
Лікі абаротаў шківаў адваротна прапарцыянальны дыяметрам.
(2)
(3) іх
Лік ^ называецца перадатачным лікам.
3 роўнасці (3) вынікае, што лік абаротаў вала станка тым большы, чым меншы дыяметр яго іаківа
Вядзёны шкіў прыводзіцца ў рух дзякуючы сілам трэння паміж рэменем і шківам. Раменная перадача працуе добра, калі адсутнічае слізганне (буксаванне) рэменя па вобаду шківа. Слізганне ў асноўным залежыць ад нацяжэння рэменя і ад вугла ахопу. Вуг
27
лом ахопу называецца цэнтральны вугал, што сцягвае дугу, на якой ляжыць рэмень на шківе. Чым большы перадатачны лік, тым меншы вугал ахопу вядзёнага шківа і тым большае слізганне рэменя аб шкіў. У практыцы лічыцца нявыгаднай перадача з перадатачным лікам, большым 5 або меншым 1/5. Роля трэння ў выпадку раменнай перадачы ілюструецца наступным доследам.
Перакінем вяроўку цераз круглую і гладкую перакладзіну. На адным канцы падвесім груз, а да другога прымацуем дынамометр. Для ўтрымання грузу нам спатрэбіцца сіла, крыху меншая за вагу грузу (на велічыню сілы трэння паміж вяроўкай і перакладзінай). Абкруціўшы адзін раз вяроўку вакол перакладзіны, мы павялічым даўжыню дугі, ахопліваемай вяроўкай. Сіла, неабходная для ўтрымання грузу ў гэтым выпадку, будзе намнога меншая за вагу грузу.
Рыс. 43. Раменная перадача ад электрарухавіка на вал такарнага станка (на рысунку электрарухавік і шкіў выдзелены)
Лбодва шківы на рыс. 42а верцяцца ў адзін бок па гадзіннікавай стрэлцы. Раменнай перадачай можна ажыццявіць вярчэнне вядзёнага шківа ў бок, працілеглы вядучаму. Для гэтага дастаткова скрыжаваць рэмень, як паказана на рыс. 426. На рыс. 43 паказана раменная перадача ад электрарухавіка на вал такарнага станка.
16. Фрыкцыйная перадача. У выпадку фрыкцыйнай перадачы два колы прыціснуты адно да другога з некаторай сілай (рыс. 44а) Пры вярчэнні аднаго кола, напрыклад, па гадзіннікавай стрэлцы, другое кола дзякуючы трэнню прыходзіць таксама ў вярчэнне і рухаецца супраць гадзіннікавай стрэлкі. Такая перадача існуе, напрыклад, у швейнай машыне паміж колам і шпулькаматалкай (рыс. 446), паміж тахометрам і валам матора пры вымярэнні ліку абаротаў
Наогул фрыкцыйная перадача прымяняецца пры невялікіх магутнасцях. Як вядома, пры адной і той жа скорасці магутнасць прапарцыянальна велічыні дзеючай сілы. Сіла ж, якая дзейнічае на вядзёнае
25
фрыкцыйнае кола, залежыць ад сілы трэння паміж абодвума коламі. Але сіла трэння залежыць ад сілы ціску.
Значыць, пры вялікай магутнасці абодва колы павінны быць прыціснуты адно да другога з вельмі вялікаю сілаю, з прычыны чаго
вал, на якім насаджана кола, можа выгнуцца.
17. Зубчастая перадача. Перадача зубчастымі коламі, або шасцерням і, знахсдзіць самае шыр;жае прымяненне ў тэхніцы. Так, напрыклад, пры дапамозе зубчастых колаў ажыц
Рыс. 446. Фрыкцыйная перадача паміж колам швейнай машыны і шпулькаматалкай.
Рыс. 44а. Схема фрыкцыйнай перадачы.
цяўляецца перадача ад рухавіка да вядучых колаў у аўтамабілі, трактары і трамваі. Пры дапамозе зубчастых колаў перадаецца рух ад рухавіка да грабнога вінта нарахода. Зубчастыя колы прымяняюцца ў многіх станках для перадачы руху ад рухавіка да станка і г. д. На рыс. 45 паказана прымяненне зубчастых колаў у ручной лябёдцы.
3 дапамогай шасцерняў можна вярчальны рух пераўтварыць у паступальны, як гэта паказана на рыс. 46. На гэтым рысунку паказана спрошчаная схема аднаго з найбольш прымяняльных механізмаў стругалыіага станка. Рух ад шківа D (які прыводзіцца ў вярчэнне рэменем) перадаецца пры дапамозе валаў і сістэмы шасцерняў, змешчаных на гэтых валах, зубчастай рэйцы R. Зубчастая рэйка рухаецца паступальна ў напрамку, указаным на рысунку аперанай стрэлкай. Разам з рэйкай рухаецца і стол станка (не паказан на
Рыс. 45. Лябёдка.
29
рысунку), з якім рэйка змацавана. Калі рэйка дойдзе да канца, асобым прыстасаваннем перакрыжаваны рэмень пераводзіцца на шкіў Dv Рэйка пры гэтым атрымае зваротны ход (халасты) у напрамку, абазначаным простай стрэлкай.
Рыс. 46. Спрошчаная схема перадатачнага механізма для надапня руху сталу падоўжнастругальнага станка.
Лік абаротаў вядзёнага кола залежыць ад ліку абаротаў вядучага і ліку зубцоў на тым і другім коле.
Няхай адна шасцярня мае z± зубцоў і робіць /Zj абаротаў у секунду, другая ж, счэпленая з ёй, шасцярня мае г2 зубцоў і робіць п2 абаротаў (рыс. 47).
У першай шасцярні за 1 секунду праз пункт счаплення пройдуць zpzj зубцоў, а ў другой шасцярні—z2n2.
Рыс. 47. Да вываду суадносіны паміж лікам абаротаў і лікам зубцоў счэпленых шасцерняў.
Паколькі лікі прайшоўшых зубцоў на абедзвюх шасцернях роўны, то:
Zlnl = Z2n3>
адкуль:
11 = ?1 «2 " ?1 ’
г. зн. лік абаротаў кожнай са счэпленых шасцерняў адваротна прапарцыянальны ліку зубцоў.
Каб атрымаць на станку такіж напрамак вярчэння, як на вядучым коле, прымяняецца прамежкавая шасцярэнька.
Для атрымання патрэбных скорасцей у розных станках прымяпяюцца каробкі скорасцей, а ў аўтамабілях і трактарах— каробкі перадач. Перадача ў іх ажыццяўляецца зубчастымі коламі.
На рыс. 48 паказана будова каробкі перадач. а на рыс. 49 схема
тычна паказаны тры перадачы ў аўтамабілі. Тут A—вядучы вал, В—вядзёны і С—прамежкавы вал.
Асобым механізмам можна раз’ядноўваць валы A і В. На вядучым вале А насаджапа шасцярпя 1 (на рыс. 48 паказана толькі задняя
30
палавіна гэтай шасцярііі). На прамежкавым вале С умацававы шасцерні 2, 3, 4 і 7 і на вядзёным вале В устаноўлены слізгаючыя шасцерні 5 і 6 (карэткі).
Шасцерні 5 і 6, якія верцяцца разам з валам В, могуць перамяшчацца ўздоўж па гэтаму валу пры дапамозе кальцавых праточак М (рыс. 49), у якія ўваходзяць спецыяльныя вілкі (яны абазначаны на рыс. 48 літарай М), што служаць для перасоўвання шасцерняў. Шасцярня / заўсёды счэплена з шасцярнёй 2. Шасцярня 7 і счэпленая з ёй шасцярня 8 (рыс. 48) служыць для атрыма'ння задняга ходу.
Рыс. 48. Схема будовы каробкі перадач.
Рыс. 49. Схема ўключэння шасцерняў у каробцы перадач аўтамабіля.
1 перадача. Шасцярня 5 счэплена с шасцярнёй 4. Валы В і A прамога счаплення не маюць. Вядзёны вал В верціцца з найменшай скорасцю пры дадзеным ліку абаротаў рухавіка, Першая перадача дае найбольшае цягавае намаганне; яна прымяняецца пры зрушванні аўтамабіля з месца.
II перадача. Шасцярня 6 счэплена з шасцярнёй 3; шасцярня 5 вяртаецца на ранейшае месца. Валы В і А прамога счаплення пе маюць. Скорасць вярчэння вала В павялічваецца. Другая перадача выкарыстоўваецца для разгону аўтамабіля і для пераадолення супраціўлення сярэдняй цяжкасці.
III перадача. Валы A і В злучаны непасрэдна. Шасцерні 5 і 6 не счэплены з шасцернямі прамежкавага вала С. Вядзёны вал робіць столькі ж абаротаў, як і вядучы. Прамежкавы вал С верціцца ўхаластую. Пры гэтай перадачы скорасць руху аўтамабіля можа быць
31
найбольшай. Трэцяя перадача выкарыстоўваецца ва ўсіх выпадках руху аўтамабіля, калі не трэба пераадольваць павышаных супраціўленняў.
КНІГІ ОНЛАЙН
