当前位置: 螺丝 >> 螺丝介绍 >> 简单机械进阶二斜面楔子和螺钉
大家好,这个部分是基础原理部分,机械入门部分,乐高官方给机械结构划分了四个部分:齿轮,轮轴,杠杆,滑轮。上次,我们说完了最基础简单的部分,现在我们要进阶了。我们从轮轴、杠杆、滑轮、斜面、楔子、螺钉、齿轮、凸轮、棘轮机构、结构十个方面给大家讲解。已经说过的不再赘述,需要的,可以去以前内容查找。
此次讲斜面、楔子、螺钉部分。
内容取自乐高官方简单机械套装原理模型,教学材料,需要套装。
斜面:
你知道吗?
早在数千年前,古埃及人就利用了泥土堆成的斜面,减轻了将巨石运往金字塔顶端的劳力。
难道斜面也算得上简单机械?
没错,借助斜面将物体提升至一定高度,一定会将该物体移动更长距离,但是这会比垂直向上提升该物体更加省力。
垂直向上提升一个已知的负载距离短但费力,使用斜面慢慢提升负载更省力但距离更长,这两种方法各有利弊,需要权衡。也就是说,两者的工作量一样。
斜面的常见示例有斜坡、梯子和楼梯。
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原理模型一
搭建(短斜坡):
结论
此模型展示的是短斜面。松开负载时什么也不会发生。动力不足以将负载提升至斜面顶端。如果再增加一个轮子,动力便能够提升该负载。
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原理模型二
搭建(长斜面):
结论
此模型展示的是长斜面。由于斜面距离加长,倾斜度减小,因此动力能够将负载提升至斜面顶端。
楔(xie)子:
楔子是斜面的一种改型。与斜面不同,楔子可以移动。
楔子可以有一个或两个坡面。用力取决于楔子的长度和宽度之间的关系,以及斜面。
楔子的常见示例包括斧头、小刀等。
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原理模型一:
搭建:
结论
此模型展示的是具有长坡面的单楔。由于该楔子的角度小,因此抬起负载所需的力小。
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原理模型二:
搭建:
结论
此模型展示的是具有短坡面的单楔。由于其坡面的倾角大,因此相比前一个楔子需要用更大的力来抬起负载。但它的运动距离也较短。
螺钉:
螺钉是斜面的一种改型。螺钉的螺纹就像是环绕圆柱体的斜面。螺纹的宽度就像是斜面的角度。
螺钉的螺距越细小,所需的转数越多,但也会更轻松地钉入螺钉。负载是木材对螺钉施加的摩擦力和其他力。
将一个螺钉拧入一块木头时,就像是将该长斜面旋进该负载中。转动螺丝刀的力会被转换成将螺钉拧入物体的垂直作用力。螺钉在一次完整旋转中移动的距离取决于螺距。
螺距是指螺钉每厘米的螺纹数量。如果一个螺钉每厘米有8个螺纹,则该螺钉的螺距为1/8。螺距为1/8的螺钉在一次完整旋转中能够向物体中移动1/8厘米的距离。
螺钉的常见示例有螺钉、螺丝锥和钻子。
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原理模型
搭建(螺钉):
结论
此模型利用蜗轮螺纹来演示螺钉的原理。当转动把手时,螺钉会以90°角将齿轮移过。运动速度明显减少。
今天的进阶:斜面、楔子和螺钉部分就说完了,应用部分以后再说,我们先把基础搞定。
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