2017-02-24 11:20:17

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机械
机械
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滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械叫做滑轮。

基本信息

  • 中文名

    滑轮

  • 外文名

    pulley

  • 定义

    可以绕着中心轴旋转的圆轮

  • 原理

    杠杆原理

折叠 编辑本段 构造原理

滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成,可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中,省力多少和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。滑轮被两根绳子承担,即每根绳承担物体和动滑轮滑轮滑轮

力就是物体和动滑轮总重的几分之一。

数,原则是:n为奇数时,绳子从动滑轮为起始。用一个动滑轮时有三段绳子承担,其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。如:n=5,则需两个动滑轮(3+2)。n为偶数时,绳子从定滑轮为起始,这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。如:n=4,则需两个动滑轮(2+2)。

其次,按要求确定定滑轮个数,原则是:一般的:两股绳子配一个动滑轮,一个动滑轮一般配一个定滑轮。力作用方向不要求改变时,偶数段绳子可减少一个定滑轮;要改变力作用方向,需增加一个定滑轮。

综上所说,滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定。

由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械。滑轮是杠杆的变形,属于杠杆类简单机械。在我国早在战国时期的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载。中心轴固定不动的滑轮叫定滑轮,是变形的等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向。中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮,是变形的不等臂杠杆,能省一半力,但不改变力的方向。实际中常把一定数量的动滑轮和定滑轮组合成各种形式的滑轮组。滑轮组既省力又能改变力的方向。

工厂中常用的差动滑轮(俗称手拉葫芦)也是一种滑轮组。滑轮组在起重机、卷扬机、升降机等机械中得到广泛应用。

滑轮有两种:定滑轮和动滑轮 ,组合成为滑轮组。

(1)定滑轮

使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向.

定滑轮的特点

通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。

定滑轮的原理

定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1.阻力L2臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。定滑轮在工作时,滑轮的轴固定不动,使定滑轮吊起物体时,只是为了改变力的作用方向,使达到操作方便的目的。

(2)动滑轮

使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.

动滑轮的特点

使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。动滑轮向上提绳子可以将重物和挂着重物的动滑轮一起提到最高处。相比于所提升的重物动滑轮通常很轻,其所受重力可以忽略

动滑轮的原理

动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。

(3)滑轮组

滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.

滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.

使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.

滑轮组的用途:

为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。

省力的大小

使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

滑轮组的特点

用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。

折叠 编辑本段 种类介绍

折叠 定义

滑轮滑轮滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。

【由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械叫做滑轮。】

滑轮是变形杠杆,属于杠杆类简单机械,用途很广。在我国早在战国时期的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载。中心轴固定不动的滑轮叫定滑轮,是变形的等臂杠杆,不省力且不费力但可以改变力的方向。中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮,是变形的不等臂杠杆(省力杠杆),能省一半力,但费一倍的距离(动滑轮上升n米,细绳自由端上升2n米,n≥0),并且不能改变力的方向。定滑轮细绳的受力方向无论向何处,吊起重物所用的力都相等(动力臂和阻力臂都相等且等于滑轮的半径);动滑轮细绳受力方向竖直向上时最省力。

实际中常把一定数量的动滑轮和定滑轮组合成各种形式的滑轮组。滑轮组既省力又能改变力的方向。工厂中常用的差动滑轮(俗称手拉葫芦)也是一种滑轮组。滑轮组在起重机、卷扬机、升降机等机械中得到广泛应用。滑轮在人教版科学六年级上、沪教八年级(全一册)等书中曾以知识点的形式出现,要求分辨省力、变向、和画滑轮组。

折叠 材质

木滑轮、钢滑轮和工程塑料滑轮

折叠 使用方法

定滑轮、动滑轮以及动、定滑轮组成的滑轮组

折叠 数目

单滑轮、双滑轮、三滑轮、四滑轮以至多轮等多种

折叠 作用

导向滑轮、平衡滑轮

折叠 连接方式

吊钩式、链环式、吊环式和吊链式。

折叠 滑轮材料

承受载荷不大的小尺寸滑轮(D<350mm)一般制成实体的滑轮,采用15、Q235或铸铁(如HT200)。

受大载荷的滑轮一般采用球铁(如QT400-18)或铸钢(如ZG270-500),铸成带筋和孔或带轮辐的结构

大型滑轮(D>800mm)一般用型钢和钢板焊接结构。

滑轮滑轮

折叠 编辑本段 相关信息

折叠 定滑轮

定义

定滑轮定滑轮使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。

特点

定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,但可改变作用力方向.

杠杆的动力臂和阻力臂分别是滑轮的半径,由于半径相等,所以动力臂等于阻力臂,杠杆既不省力也不费力。

原理

定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂(L1)、阻力臂(L2)都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。

折叠 动滑轮

定义

定义1定滑轮定滑轮:轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。

定义2:若将重物直接挂在滑轮上,在提升重物时滑轮也一起上升,这样的滑轮叫动滑轮.

特点

动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.

使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。

轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。它是变形的不等臂杠杆,能省一半力(不考虑滑轮的重力与摩擦力的情况下),但不改变用力的方向。 使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离是钩码升高的距离的2倍,即费了距离。不能改变力的方向。随着物体的移动而移动。

原理

不改变力的方向,动滑轮的原动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。(省力)

折叠 滑轮组

定义

滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.定滑轮定滑轮但不可以省功,因为滑轮组省了力,但费了距离。

用途

为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。省力的大小

使用滑轮组时,G物+G动滑轮有几条绳索承受,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

特点

滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.

使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.费距离的多少主要看定滑轮的饶绳子的段数.

用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。

关系

几个关系(滑轮组竖直放置时):(1)s=nh (2)F=G总 /n(不计摩擦)

其中 s:绳端移动的距离 h:物体上升的高度

G总:物体和动滑轮的总重力

F:绳端所施加的力 n:拉重物的绳子的段数

F=1/n×(G物+G动)

在绕时遵循:奇动(滑轮)偶定(滑轮)的原则

在进行连接滑轮组时,要一个动滑轮一个定滑轮的连,否则将连接失败

根据F=(1/n)G可知,不考虑摩擦及滑轮重,要使2400N的力变为400N需六段绳子,再根据偶定奇动原则,有偶数段绳子,故绳子开端应从定滑轮开始,因为要六段绳子,所以需要三个并列的整体动滑轮,对应的,也需要三个并列的定滑轮,从定滑轮组底部的勾勾处绕起,顺次绕过第一个动滑轮,第一个定滑轮,第二个…直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮,此时绳子方向即向下,且会使拉力为400N(不考虑摩擦与滑轮重)    

折叠 编辑本段 相关报道

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