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有的中學(xué)物理教科書認(rèn)為,利用滑輪組運(yùn)輸或提升貨物,只能省力,但不能省功,中學(xué)物理教科書的上述結(jié)論對(duì)從事機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)工作的工程師影響極大,由于汽車、火車、輪船等運(yùn)輸裝置和各種機(jī)械裝置在使用的過(guò)程中會(huì)頻繁地出現(xiàn)啟動(dòng)、加速、減速、停止等各種運(yùn)動(dòng),并在啟動(dòng)、加速、減速、停止等各種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中消耗大量的能量,完全需要在理論上說(shuō)明怎樣設(shè)計(jì)或使用汽車、火車、輪船等運(yùn)輸裝置的傳動(dòng)系統(tǒng),以使其處于佳節(jié)能狀態(tài),但中學(xué)物理教科書的上述結(jié)論使得機(jī)械工程師在從事機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí),以及在指導(dǎo)人們使用運(yùn)輸車輛和機(jī)械裝置時(shí),往往忽略了滑輪組的段數(shù)或減速機(jī)的傳動(dòng)比在各種狀態(tài)下與節(jié)能的關(guān)系,造成現(xiàn)有的許多運(yùn)輸車輛和機(jī)械傳動(dòng)裝置在運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗較高,輸送貨物數(shù)量較少。在起重機(jī)械中有一個(gè)很關(guān)緊的部件設(shè)計(jì)——不銹鋼滑輪組,這是為了降低工作的重力,促進(jìn)工作效率的提升,在很大程度上是為了節(jié)省力。
由于汽車、火車、輪船等運(yùn)輸裝置在使用的過(guò)程中會(huì)頻繁地出現(xiàn)啟動(dòng)、加速、減速、停止等各種運(yùn)動(dòng),并在啟動(dòng)、加速、減速、停止等各種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中消耗大量的能量,上述結(jié)論可以在理論上被用來(lái)指導(dǎo)和說(shuō)明設(shè)計(jì)或使用汽車、火車、輪船等運(yùn)輸裝置的傳動(dòng)系統(tǒng),以使其處于節(jié)能狀態(tài)。例如,汽車、火車、輪船等運(yùn)輸裝置在啟動(dòng)、加速階段可以采用大傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng),開(kāi)足馬力全力沖刺,而不要采用傳動(dòng)比小的傳動(dòng)系統(tǒng)。滑輪組的機(jī)械效率是由動(dòng)輪組的重力、摩擦力以及被拉物體的重力決定的。
由于上分析可知,對(duì)于電梯、吊車等各種縱向運(yùn)輸裝置,在啟動(dòng)、加速階段可以采用大傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng),而不要采用傳動(dòng)比小的傳動(dòng)系統(tǒng)。 通過(guò)以上分析可知,令動(dòng)力裝置通過(guò)滑輪組或減速機(jī)對(duì)物體進(jìn)行輸送,無(wú)論是沿水平方向,還是沿垂直方向,都能夠在消耗一定能量的條件下,將更多的貨物輸送到目的地。滑輪組是由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成,可以達(dá)到既省力又改變力作用方向的目的。使用中,省力多少和繩子的繞法,決定于滑輪組的使用效果。動(dòng)滑輪被幾根繩子承擔(dān),力就是物體和動(dòng)滑輪總重的幾分之一。原則是:n為奇數(shù)時(shí),繩子從動(dòng)滑輪為起始。用一個(gè)動(dòng)滑輪時(shí)有三段繩子承擔(dān),其后每增加一個(gè)動(dòng)滑輪增加二段繩子。如:n=5,則需兩個(gè)動(dòng)滑輪(3 2)。n為偶數(shù)時(shí),繩子從定滑輪為起始,這時(shí)所有動(dòng)滑輪都只用兩段繩子承擔(dān)。中心軸跟重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪,是變形的不等臂杠桿,能省一半力,但不改變力的方向。如:n=4,則需兩個(gè)動(dòng)滑輪(2 2)。
滑輪組在業(yè)界被廣泛接受使用的主要原因是什么
滑輪組主要是經(jīng)由多個(gè)的動(dòng)滑輪和定滑輪組裝而成的機(jī)械設(shè)備,它的使用可以省力也可以改變力度的方向。滑輪組之所以被省力是由于多個(gè)的繩子來(lái)決定的,機(jī)械的效率是經(jīng)由拉物的重力和滑輪組的重力摩擦來(lái)決定的。使用滑輪組省力了,但是卻遠(yuǎn)了距離。
1、在使用的時(shí)候重物和動(dòng)滑輪是經(jīng)由幾個(gè)繩子來(lái)承擔(dān)的,提重物所用的力是總重的幾分之一,很明顯的是忽略了滑輪和軸之間的摩擦,繩子和滑輪的摩擦對(duì)我們也是非常有利的,但是如果摩擦力太小,會(huì)造成繩子在滑輪上打滑,甚至不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng);
2、不要以為滑輪的次數(shù)多滑輪組就會(huì)省力,其實(shí)不是;
3、滑輪組要注意不要將動(dòng)滑輪的引出的繩子算在內(nèi)。