Машины и механизмы

Слайд 1. Машины и механизмы. Кинематические схемы

Основы механики для 6 класса: от простых рычагов до сложных устройств

Здесь будет цитата

Слайд 2. Что такое машина?

Машина — это устройство, совершающее механические движения для преобразования энергии, материалов или информации.

Основные функции машин:

— Облегчение физического труда.

— Повышение производительности.

— Выполнение операций, недоступных человеку.

Слайд 3. Схемы простых механизмов

Прямой стержень, вращающийся вокруг точки опоры. Примеры: ножницы, лом, качели.

Наклонная поверхность, по которой перемещают груз. Примеры: пандус, горка, клин.

Колесо, закреплённое на оси и вращающееся вместе с ней. Примеры: рулевое колесо, ручка крана, тачка.

Слайд 4. Механизмы и их назначение

Схема: стержень, точка опоры и силы. Примеры: ножницы, лом, качели.

Схема: наклонная поверхность и груз. Примеры: пандус, горка, клин.

Схема: колесо, закреплённое на оси. Примеры: ручка крана, рулевое колесо, тачка.

Слайд 5. Машина vs Механизм

Состоит из одного или нескольких механизмов. Выполняет законченную полезную работу (преобразование энергии). Пример: автомобиль, станок.

Входит в состав машины. Передает и преобразует движение. Пример: зубчатая передача, кривошипно-шатунный механизм.

Слайд 6. Звенья и кинематические пары

Звено — это одна или несколько жестко соединенных деталей, входящих в состав механизма.

Кинематическая пара — соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.

Примеры:

— Шарнир (вращательная пара);

— Ползун в направляющих (поступательная пара).

Слайд 7. Схема кинематической пары

Кинематическая пара — это соединение двух соприкасающихся звеньев, которое допускает их относительное движение.

Примеры:

— вращательная пара: шарнир позволяет звеньям вращаться;

— поступательная пара: ползун перемещается вдоль направляющей.

Слайд 8. Схема звена

Звено — это одна или несколько жёстко соединённых деталей механизма.

На схеме звено можно показать условным отрезком или фигурой. Два звена соединяются кинематической парой, например шарниром, который позволяет им вращаться относительно друг друга.

Слайд 9. Кинематические схемы

Чтобы не рисовать каждую деталь подробно, инженеры используют кинематические схемы. Это чертежи, на которых с помощью условных обозначений показана последовательность передачи движения от двигателя к рабочему органу.

На схемах указывают:

— Тип звеньев;

— Виды соединений (пар);

— Основные размеры, влияющие на движение.

Слайд 10. Пример схемы: Рычаг

На схеме рычаг изображается прямой линией, а точка опоры — треугольником. Это позволяет быстро рассчитать равновесие по формуле:

$F_1\cdot l_1=F_2\cdot l_2$

где $F$ — сила, а $l$ — плечо силы.

Слайд 11. Составные части любой машины

Источник механической энергии (электродвигатель, ДВС).

Механизмы, передающие движение от двигателя к рабочим органам.

Часть машины, которая непосредственно выполняет работу (ковш, сверло).

Слайд 12. Рабочие органы машин

Рабочий орган — часть машины, которая непосредственно выполняет полезную работу.

Примеры:

— ковш экскаватора захватывает и перемещает грунт;

— сверло разрушает материал и создаёт отверстие;

— нож режет материал;

— захват робота удерживает и перемещает предметы.

На схеме рабочий орган показывают в конце цепи передачи движения: двигатель → передача → рабочий орган.

Слайд 13. Передача движения

Передача — это механизм, который передаёт движение от двигателя к рабочему органу и может изменять скорость, направление или силу движения.

Схема: двигатель → передача → рабочий орган.

Примеры передач: зубчатая, ременная и цепная.

Слайд 14. Двигатель и его схема

Двигатель — источник механической энергии в машине. Он приводит в движение передаточные механизмы и рабочий орган.

На чертеже двигатель можно обозначить условным прямоугольником с валом, стрелкой вращения и подписью «Двигатель».

Слайд 15. Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю!

— Архимед, древнегреческий математик и инженер

Слайд 16. Структурная схема машины

Слайд 17. Распространенные типы передач

Передача движения с помощью колес с зубьями. Надежна и компактна.

Использует шкивы и гибкий ремень. Работает плавно и тихо.

Передача между звездочками (как на велосипеде). Не проскальзывает.

Превращает вращательное движение в поступательное (домкрат).

Слайд 18. Схема винтовой передачи

Винтовая передача состоит из винта и гайки. При вращении винта гайка перемещается поступательно вдоль его оси.

Она преобразует вращательное движение в поступательное и позволяет развивать большое усилие.

Примеры: домкрат, тиски, винтовой пресс.

Слайд 19. Схема ременной передачи

Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов, соединённых гибким ремнём.

Ведущий шкив передаёт вращение ведомому. Оба шкива обычно вращаются в одном направлении.

Примеры: привод вентилятора, станок, стиральная машина.

Слайд 20. Схема цепной передачи

Цепная передача состоит из ведущей и ведомой звёздочек, соединённых цепью.

Ведущая звёздочка передаёт вращение ведомой. Обе звёздочки вращаются в одном направлении.

Пример: велосипед.

Слайд 21. Схема зубчатой передачи

Ведущее зубчатое колесо передаёт вращение ведомому колесу через сцепление зубьев.

Направления вращения соседних колёс противоположны. Малое колесо, вращающее большое, уменьшает скорость и увеличивает силу.

Слайд 22. Эволюция машин

Древний мир

XVIII век

XX век

XXI век

Использование простых механизмов: рычаг, блок, ворот при строительстве пирамид.

Появление паровых машин. Начало промышленной революции.

Распространение двигателей внутреннего сгорания и электрических машин.

Развитие робототехники и машин с программным управлением.

Слайд 23. Автомобили XXI века

Слайд 24. Автомобили XX века

Слайд 25. Автомобили XVIII века

Слайд 26. Самые древние автомобили

Слайд 27. Подведем итоги

Машина — это комплекс механизмов для преобразования энергии или выполнения работы.

Механизм состоит из звеньев, соединенных в кинематические пары.

Кинематическая схема — это упрощенный графический язык инженера.

Любая машина включает двигатель, передаточный механизм и рабочий орган.

Слайд 28. Спасибо за внимание! Есть ли у вас вопросы?

Слайд 29. Двигатель и его схема

Двигатель — источник механической энергии машины. На схеме показаны корпус двигателя, вал и стрелка вращения.

Слайд 30. Схема передачи движения

Передача движения соединяет двигатель с рабочим органом и может изменять скорость, направление или силу движения. Схема: двигатель → передача → рабочий орган.

Слайд 31. Рабочие органы машин

Рабочий орган непосредственно выполняет полезную работу. Примеры: ковш экскаватора, сверло, нож и роботизированный захват.

Слайд 32. Автомобили XVIII века

Слайд 33. Автомобили XX века

Слайд 34. Автомобили XXI века