8
[email protected] เครื่องกล ( Mechanism) มาทาความเข้าใจในเรื่องเครื่องกล กับพี่ส้มจุก น้องส้มโอ น้องส้มหวาน และส้มเปรี้ยวกันนะคะในบทนีพี่ส้มจุก น้องส้มโอ น้องส้มหวาน ส้มเปรี้ยว วันนี้พี่ส้มจุกจะพาน้องๆมารู้จักเครื่องกลกัน ทุกคนพอ ทราบไหมว่าเครื่องกลที่อยู่รอบๆตัวเรานี้มีอะไรบ้าง ? ส้มเปรี้ยวทราบคะ คานและ รอก ถูกต้องแล้วครับ แล้วมีอะไรอีกครับ? ….?!?! ส้มหวานคิดว่า ลิ่ม ครับ ถูกต้องแล้วครับ ส้มโอคิดว่าพื้นเอียง ล้อ และ เพลา ใช่ไหมครับ ? เครื่องกล (Mechanism) หมายถึงอุปกรณ ที่ทําหน้าที่ ส่งผ่านการเคลื่อนที่ ทําให้มีการเปลี่ยนตําแหน่ง จาก ต้นทางของการ เคลื่อนที่ (Input Movement) ไปยัง ปลายทางของการเคลื่อนที่ (Output Movement) นอกจากนี้ยังทําหน้าที่ เปลี่ยน ทิศทาง ความเร็ว และลักษณะการเคลื่อนที่ รวมทั้ง เปลี่ยน ค่าของแรงที่ กระทํา และ แรงบิด

Content mechanism

  • Upload
    jirupi

  • View
    285

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

[email protected]

เครองกล ( Mechanism) มาท าความเขาใจในเรองเครองกล กบพสมจก นองสมโอ นองสมหวาน และสมเปรยวกนนะคะในบทน

พสมจก

นองสมโอ

นองสมหวาน

สมเปรยว

วนนพสมจกจะพานองๆมารจกเครองกลกน ทกคนพอ

ทราบไหมวาเครองกลทอยรอบๆตวเรานมอะไรบาง ?

สมเปรยวทราบคะ คานและ รอก

ถกตองแลวครบ แลวมอะไรอกครบ?

….?!?!

สมหวานคดวา ลม ครบ

ถกตองแลวครบ

สมโอคดวาพนเอยง ลอ และ

เพลา ใชไหมครบ ?

เครองกล (Mechanism) หมายถงอปกรณททาหนาท สงผานการเคลอนท ทาใหมการเปลยนตาแหนง จาก ตนทางของการ

เคลอนท (Input Movement) ไปยง ปลายทางของการเคลอนท (Output Movement) นอกจากนยงทาหนาท เปลยน

ทศทาง ความเรว และลกษณะการเคลอนท รวมทง เปลยน คาของแรงท กระทา และ แรงบด

[email protected]

เครองกล ไดแกอปกรณทชวยใหการทางานสะดวกมากยงขน เชน งานในการยกของหนก เครองกลจะชวยใหยกได

โดยทใชแรงทนอยลง เปนตน เครองกลพนฐานทจจดเปนเครองกลอยางงายม 6 อยางไดแก คาน ลม รอก พนเอยง สกร

และลอกบเพลา การอธบายวาเครองกลตางๆ ชวยใหใชงานนอยลงหรอทางานไดสะดวกขนนน อาจอาศยหลกการของงาน

เนองจากงานและพลงงานเปนพลงงานคงตว เครองกลจะไมชวยใหเราทางานไดมากกวาทเราทางานใหกบเครองกล แตอาจ

สญเสยงานไปเลกนอย

สาหรบเครองกลทด งานของแรงเสยดทานจะมความนอยเมอเทยบกบงานทเปนเครองกลกระทา จะไดดน

ประสทธภาพของเครองกล หาไดจาก

ในทางปฏบต ระบบจะมการสญเสยไปบางกบความเสยดทานภายในระบบของเครองกล โดยงานทเอาชนะความเสยดทานไมสามารถนาคนกลบมาใช

ใหเปนประโยชนประสทธภาพจงมคานอยกวา 1 หรอ 100 เปอรเซนต

งานททาโดยแรงทใหกบเครองกล = งานทเครองกลไดรบ + งานทสญเสยไปกบความเสยดทาน

งานททาโดยแรงทใหกบเครองกล = งานทเครองกลไดรบ

ประสทธภาพของเครองกล = กาลงทไดรบจากเครองกล

กาลงทใหกบเครองกล

ลม คาน รอก

พนเอยง สกร เพลาและลอ

[email protected]

ทบทวนเรองเครองกล

(Mechanism)

เครองกล เปนเครองมอทชวยอานวยความสะดวกในการทางาน บางชนดอาจชวยผอนแรง บางชนดอาจไมชวยผอนแรง แตทกชนดไมชวย

ผอนงาน เราใชเครองผอนแรงในการทางาน โดยยดหลกใหงานแกเครองกลนอย แตเครองกลสามารถทางานออกมาไดมาก

เครองผอนแรง มอยหลายชนดดวยกน ดงอธบายตอไปน

1. รอก

พวกเราเขาใจแลว ครบ / คะ ขอบคณพสมจก และพ

ทองแดงมากนะครบทมาใหความรพวกเรา และเพอน ๆ

แลวมเกรดความรในเรองของเครองกลออกไหม

คะพทองแดง นองสมเปรยวอยากทราบวาเรอ

เครองกลมสตรการค านวณไหมคะสมโอ

[email protected]

ใหนกเรยนพจารณาระบบรอกดงรป

ออกแรง F1 ในการดงโซ ใหโซเคลอนทลงได Si ทาใหกลองวตถเคลอนทขนได SO โดยแรงดงกลองเทากบ FO

พจารณาแรงทกลอง

เนองจากเปนโซเสนเดยวกน ดงนน ความตงในโซเสนเดยวกนมคาเทากนเทากบแรง Fi ดวย จากรป จะได

FO = 4Fi และ FO = mg

เมอโซถกดงใหเคลอนทลงได Si วตถเคลอนทขนได SO จะไดความสมพนธระหวาง Si และ SO ดงน

Si = 4SO

งานทใหแกเครองกล Wi = FiSi

งานทเครองกลใหออกมา WO = FOSO

- ถาระบบรอกมประสทธภาพ 100% จะได

งานทใหแกเครองกล = งานทเครองกลใหออกมา

Wi = WO

FiSi = FOSO

- ถาระบบรอกมความฝดจะใหประสทธภาพไมถง 100 % เราหาประสทธภาพไดดงน

เปอรเซนตของประสทธภาพ Eff = %100x

ระบบงานทเขา

อกมางานทใหอ

[email protected]

ดงนน Eff = 100x

W

W

i

o

%100x

SF

SF

ii

oo

อตราสวนระหวาง i

o

F

F

เรยก การไดเปรยบเชงกลปรากฎ (AMA)

อตราสวนระหวาง o

i

S

S

เรยก การไดเปรยบเชงกลจรง (IMA)

- ถาระบบรอกไมมความฝดจะมประสทธภาพ 100 % จะได

i

o

F

F

o

i

S

S

หรอ o

ii

S

SF

- ถาระบบรอกมความฝดจะใหประสทธภาพไมถง 100% จะได

%100x

SF

SF

ii

oo

%100x)

S

S)(

F

F(

i

o

i

o

%100x)

S

S

1)(

F

F(

o

ii

o

%100x

IMA

AMA

2. ลอและเพลา

เพลาดงรป รศมของลอในการยกน าหนก W มคาเทากบ a และรศมของเพลาทรบแรง F เทากบ b ถาลอและเพลาดงรป ม

ประสทธภาพ 100 % จะได

WO = Wi

FOSO = FiSi

FO(2a) = Fi(2b)

i

o

F

F

= a

b

=

F0 = =

Eff = =

=

=

[email protected]

IMA = a

b

และ FO = a

b

Fi

3. คานดดคานงด (ชะแลง คอนงดตะป คม กรรไกร ตะเกยบ)

คานงดดงรป ออกแรง F1 กดคาน ทาใหเคลอนทลงไดระยะ S1 ปลายคานงดกอนหนดวยแรง FO ทาใหกอนหนเคลอนทขนได

ระยะ SO

ถาคานงดไมมแรงเสยดทาน จะมประสทธภาพ 100%

จากรป จะได Wi = WO

แทนคา FiSi = FOSO

i

o

F

F

o

i

S

S

การไดเปรยบเชงกลปรากฏ AMA = i

o

F

F

การไดเปรยบเชงกลจรง IMA = o

i

S

S

4. คมตดลวด

ให F1 คอ แรงทกระท ากบดามจบของคมตดลวด

F2 คอ แรงทลวดกระท ากบคม ณ จดทคมตดลวด

=

[email protected]

พจารณาแรงทรป ข. จะได

OM = 0

F1.D = F2.d

5. ไขควง

ให F1 คอ แรงทกระท ากบดามของไขควง และ R คอรศมของดามไขควง

F2 คอ เปนแรงทตะปควงท ากบปลายไขควง และ r คอรศมของปลายไขควง

พจารณาแรงทรป ข. จะได

OM = 0

F1(2R) = F2(2r)

1

2

F

F

r

R

=

=

[email protected]

อตราสวนระหวาง 1

2

F

F

ในคมตดลวด และไขควงเรยกวา การไดเปรยบเชงกล

6. พนเอยง

เครองกลประเภทพนเอยงเปนเครองกลทมอยทวไป เชน ถนนทขนและลงจากทสง บนได ทางขนและทางลงจากเนน ฯลฯ ถาไมมทาง

เหลาน การน าวตถ เชน รถยนต ตวคน สงของ ทมมวลมากขนไปยงต าแหนงทสงหรอต าของเดมตองใชแรงอยางมาก ถาไมมรอกมาชวยแรง

ทใชอยางนอยตองเทากบน าหนกของวตถนน

การทมถนนเอยง บนได ชวยใหการเคลอนทไปยงทสงกวา หรอทต ากวาเปนไปไดดวยความงายดาย ไมตองใชอปกรณหรอเครองกลอน

ใดมาชวย

ถาไมมการสญเสยพลงงาน จากกฎการอนรกษพลงงาน จะไดวา

งานทใชดงรถ = งานทใชในการยกรถขนในแนวดง

F s = mgh