BASİT MAKİNELER BEKİR ASLAN

Transkript

1 BASİT MAKİNELER BEKİR ASLAN

2 BASİT MAKİNELER BASİT MAKİNE ÇEŞİTLERİ *Sabit makara *Hareketli makara *Palanga *Kaldıraç *Eğik düzlem *Çıkrık *Dişli çarklar *Kasnaklar *Kama BASİT MAKİNE ÖZELLİKLERİ *Basit makineler bir kuvvetin yönünü veya büyüklüğünü değiştirmek için kullanılan araçlardır *Basit makineler işten veya enerjiden kazanç sağlamaz, kuvvetten ya da yoldan kazanç sağlar. Bu kazanca iş kolaylığı denir.

3 *Bir cismi harekete geçirmek için basit makine kullanarak uygulanan kuvvet, basit makine kullanmadan uygulanan kuvvetten küçük ise o basit makine kuvvetten kazanç sağlıyor demektir Basit makine çeşidi Sabit makara Hareketli makara Cismin ağırlığı 80 N OLSUN Uyguladığım kuvvet gene 80 N Uyguladığım kuvvet 40 N KUVVET KAZANCI YOK VAR 2 KAT *Bir basit makine kuvvetten hangi oranda kazanç sağlıyorsa yoldan aynı oranda kaybettirir Kuvvet kazancın 2 kat ise yoldan kaybın 2 kattır.

4 Sabit Makara *Bir yere monte edilmiş şekilde kullanılan makaralardır. *Makaraya geçirilen ipin bir ucunda yük bulunurken diğer ucundan kuvvet uygulanır. *Sabit makaralarda yükün ağırlığı kadar kuvvet uygulanmaktadır *Aynı şekilde, yükü ne kadar yukarı çıkarmak istiyorsak o kadar ip çekilmelidir

5 *Sabit makara düzenekleri kuvvetten ve yoldan kazanç sağlamayan araçlardır. *Kuvvetin yönünü değiştirerek iş kolaylığı sağlar. *Sabit makaralarda makara ağırlığı kuvvet kazancını etkilemez. YÜK İLE KUVVET AYNI DEĞERDİR KUVVET KAZANCI = YÜK KUVVET = 1 Yük 80 N ise uygulanacak kuvvett de 80 N olur

6 KUVVET KAZANCI = 80 N 80 N = 1 Kuvvet kazancı veya kaybı yoktur *Sabit makaralar bayrak direklerinin ucunda, yelkenlilerde,balıkçı teknelerinde, inşaatlarda yük taşımak için ve dağcılıkta tırmanırken kullanılmaktadır.

7 Hareketli Makara *Yükle birlikte hareket eden makaralara hareketli makara denir. *Hareketli makaralarda makaraya geçirilen ipin bir ucu sabit bir yere bağlanırken diğer ucundan kuvvet uygulanır

8 *Hareketli makara düzenekleri kuvvetten kazanç, yoldan kayıp oluşturan araçlardır. *Hareketli makara kullanarak yükü, ağırlığının yarısı kadar bir kuvvetle çekebiliriz. Kuvvet kazancı oranı 2 dir. -Yük 80 N olsun yük iki ip tarafından taşındığı için -Uyguladığım kuvvet 40 N dur KUVVET KAZANCI = YÜK KUVVET = = 2

9 *Ancak yükü kaldırdığımız yüksekliğin iki katı uzunluğunda ip çekilmesi gerekir. Örneğin; Yük 5m yukarı çıkacaksa Yoldan kayıp 2 kat olduğu için elimizle 10 m ip çekmeliyiz. Yük 3m çıkacaksa biz ipi 6m çekmeliyiz

10 *Ayrıca hareketli makaralarda makara ağırlığı kuvvet kazancını etkiler. *Hareketli makaralar inşaatlarda yük taşımada, vinçlerde, dağcılıkta tırmanma esnasında kullanılır.

11 Palanga *Hareketli ve sabit makaralardan oluşturulan sistemlere palanga denir *Palangalar da kuvvetten kazanç, yoldan kayıp oluşturan araçlardır. *Kullanılan makara sayısına ve çeşidine göre kuvvet kazancı değişir. *Aynı şekilde,kuvvet kazancına bağlı olarak yoldan kayıp da değişecektir.

12 *Palanga düzeneklerinde kullanılan sabit makaraların ağırlığı dinamometrede okunan değeri etkilemezken kullanılan hareketli makaraların ağırlığı dinamometrede okunan kuvvet değerini etkiler Günümüzde çok büyük yükleri kaldırmak için kullanılan vinçlerde palanga düzenekleri kullanılmaktadır

13 Yük =90 N olsun Kuvvet aşağı yönlü, makarayı taşıyan iki ip olduğu için Uygulanan kuvvet=90/2=45 N Kuvvet kazancı kaçtır=yük/kuvvet=90/45=2 Kuvvetten kazanç=yoldan kayıp =2 Yükü 5m yukarı çıkarmak için kuvvetin uygulandığı ip kaç m çekilmeli=2x5=10m

14 Yük =90N olsun Kuvvet yukarı yönlü, makarayı taşıyan 3 ip olduğu için Uygulanan kuvvet=90/3=30 N Kuvvet kazancı kaçtır=yük/kuvvet=90/30=3 Kuvvetten kazanç=yoldan kayıp =3 Yükü 5m yukarı çıkarmak için kuvvetin uygulandığı ip kaç m çekilmeli =3x5=15 m

15 Kaldıraçlar *Kaldıraçlar, belirli bir uzunluğa sahip sağlam bir çubuk ile destek noktasından oluşur. *Kuvvetin uygulandığı nokta ile destek noktasının ve yükün bulunduğu yere göre kuvvet kazancı değişir. *Kaldıraçlarda kuvvetin uygulandığı nokta ile destek noktası arasındaki uzaklığa kuvvet kolu, yükün etki ettiği nokta ile destek noktası arasındaki uzaklığa da yük kolu denir

16 Desteği ortada olan kaldıraçlar Desteği ortada olan kaldıraçlara pense, tahteravalli, makas, kerpeten, tırnak makası, kayık küreği örnek olarak verilebilir.

17 Yükü ortada olan kaldıraçlar Yükü ortada olan kaldıraçlara el arabası, fındık kıracağı, gazoz açacağı örnek olarak verilebilir

18 Kuvvet kolu yük kolundan uzun olduğu için kesinlikle kuvvet kazancı vardır. Fakat yoldan kayıp vardır.

19 Kuvveti ortada olan kaldıraçlar Yük kolu uzun olduğu için kesinlikle kuvvetten kayıp vardır, yoldan kazanç vardır.

20 *Kuvveti ortada olan kaldıraçlara maşa, cımbız, olta örnek olarak verilebilir.

21 KALDIRAÇLARDA KUVVET KAZANCI *Kaldıraçta kuvvet kazancı oluşabilmesi için kuvvet kolunun yük kolundan uzun olması gerekir. *Kuvvet kolu, yük kolundan hangi oranda büyükse o oranda kuvvetten kazanç oluşur. kuvvet kolu yük kolu = kuvvet kazancı

22 *Kuvvetin ortada olduğu kaldıraçlarda ise her zaman kuvvetten kayıp, yoldan kazanç vardır. *Elektrik anahtarlarında, bisikletin fren sisteminde, araçların vites ve pedal sisteminde, uçağın iniş ve kalkışını kontrol eden sistemde, bazı muslukların açma-kapama kolunda, petrol kuyularında, keser, levye vb. basit araç vegereçlerin hepsinde kaldıraçlar kullanılır.

23 Eğik Düzlem *Cisimleri belirli bir yüksekliğe çıkarmak için kullanılan düzeneklerden biri *Eğik düzlemin eğimi azaldıkça kuvvet kazancı da artmaktadır. *Eğik düzlem, kamyon ve tır yüklemeleri esnasında kullanılır. *Dik dağlara tırmanan yollar eğik düzlem şeklinde oluşturulur. *Aynı şekilde, merdivenlerde bir çeşit eğik düzlemdir

24 *Eğik düzlemin boyu sabit tutulup yüksekliği artırıldığında uygulanan kuvvetin değeri büyür. *Dolayısıyla eğik düzlemde cismi hareket ettirmek için uygulanan kuvvet, eğik düzlemin yüksekliğine ve boyuna bağlıdır. *Bir eğik düzlemin yüksekliğinin boyuna oranı eğimi verir. EĞİK DÜZLEMDE KUVVET KAZANCI *Eğim arttıkça daha fazla kuvvet uygulanır,kuvvet kazancı giderek düşer. *Rampanın uzunluğu arttırılmalı

25 *Oyun parklarındaki kaydıraklar, rampa, merdiven basamakları eğik düzlemlere örnek verilebilir. Yük = P Adamın uyguladığı kuvvet =F Eğik düzlemin boyu = L Eğik düzlemin yüksekliği = h FORMÜL P.h=F.L

26 Eğik düzlemin boyu arttıkça daha az kuvvet uygulanır kuvvet kazancı artar Soldaki Sağdaki Hangisi daha az kuvvet uyguluyor==sağdaki Hangisi daha fazla kuvvet uyguluyor=soldaki Hangisi daha fazla iş yapıyor=ikisi de aynı miktarda iş yapıyor. Hangisi yoldan daha fazla kaybetmiştir= sağdaki

27 ÇIKRIK *Dönme eksenleri aynı yarı çapları farklı sürütnmesiz iki silindirden oluşan basit makinelere çıkrık denir. *Günlük yaşamda tornavida,ingiliz anahtarı, kapı kolları, direksiyon, anahtar ve musluk başı çıkrık düzeneğine göre çalışır *Bir silindiri, ona bağlı olan bir kolla daha büyük daireler oluşturacak şekilde döndürdüğümüzde kuvvetten kazanç oluşur

28

29 VİDA *Bir silindir üzerine sarılmış eğik düzleme vida denir. *Ağaç vidası, civata, mengene, kriko, matkap ucu, kavanoz ağzı gibi araçlar iş yapmakta kolaylık sağlar. *İki yüzeyi birbirine birleştirirken en çok kullandığımız basit makinelerden biri vidadır.

30 *Vidada iki diş arasındaki uzaklığa vida adımı denir. Vida bir tam dönüş yaptığında bir vida adımı kadar ilerler. *Vidanın yüzeye saplanma miktarı, vida adımı ile vidanın dönüş sayısının çarpımına eşittir. Vidanın yüzeye saplanma miktarı = h Vida adımı = a Vidanın dönüş sayısı = n Vidada yükün yerini yüzeyin uyguladığı direngen kuvvet alır. Vidayı döndüren kuvvetin (F) yaptığı iş, direngen kuvvetin P) yaptığı işe eşittir.

31 DİŞLİLER *Dişliler kuvvet ve hareketin aktarılmasında kullanılan basit makinelerdir. *Birbirleriyle bağlantılı bir dişli çiftinde büyük dişli kendisine bağlı otan küçük dişliden yavaş, fakat daha büyük kuvvetle döner. *Ayrıca dişliler yön, doğrultu ve hız değiştirmede de kullanılır. *Çamaşır makinesi, dikiş makinesi, bisiklet, matkap, kurmalı oyuncak civciv gibi birçok araç gerecin yapımında dişliler kullanılır.

32 *Şekildeki dişlilerde kuvvet birinden diğerine, dişlerle aktarılır. Bu dişlilerin devir sayıları, yarıçapları ve diş sayıları ile ters orantılıdır. *Dişlilerin dönüş yönleri zıttır.

33 *Şekildeki dişlilerde kuvvet birinden diğerine, zincirle aktarılır. Bu dişillerin devir sayıları, yarı çapları ve diş sayıları ile ters orantılıdır. *Dişlilerin dönüş yönleri aynıdır. n = devir sayısı r = yarıçap ya da diş sayısı n1.r1=n2.r2

34 *Farklı merkezli dişllilerde, dişlilerin yarı çaplan farklı ise kuvvetten ve hızdan kazanç sağlanır.

35 Aynı Merkezli Dişiller *Şekildeki dişlilerin devir sayıları yönleri aynıdır

36 KASNAKLAR *Kasnaklarda, makaralar arasındaki iletimi kayışlar sağlar. *Kasnak ikililerinde kuvvet de birinden diğerine, kayışla aktartlır. Farklı Merkezli Kasnaklar *Şekildeki kasnakların devir sayıları, yarıçapları ile ters orantılıdır. Kasnakların dönüş yönleri zıttır.

37 Şekildeki kasnakların devir sayıları yarıçapları ile ters orantılıdır. *Kasnakların dönüş yönleri aynıdır. n1. r1= n2. r2 Farklı merkezli kasnaklarda, makaraların yarıçapları farklı İse kuvvetten ve hızdan kazanç sağlanır.

38 Aynı Merkezli Kasnaklar Şekildeki kasnakların devir sayıları ve dönüş yönleri aynıdır.

39 KAMA *Kama, ucu sivriltilmiş ağaç veya demirden yapılmış bir çeşit eğik düzlemdir. Ancak, eğik düzlemde yük kaldırılırken eğik düzlem sabit, cisim hareketlidir. *Kamalarda ise cisim sabit, eğik düzlem hareketlidir. *Makasın kesici kısımları, keski, bıçak, pim, İğne, balta ve çuvaldız kamaya örnek verilebilir.

40 BİLEŞİK MAKİNELER İki ya da daha fazla basit makineden oluşan sistemlere bileşik makineler denir. Bileşik makineler hayatımızda basit makinelerden daha fazla yer tutar. El arabası; tekerlek, eğik düzlem ve kaldıraçtan oluşan bîr bileşik makinedir. Bir bileşik makine olan bisiklet ise dişli, kaldıraç, tekerlek gibi basit makinelerden meydana gelir.

41