أمثلة أنواع الآلات البسيطة وأنواع الروافع
؟
الإجابة هي
ما هي الآلة البسيطة
الآلات البسيطة : هي أداة صلبة تستعمل للقيام بأعمال مختلفة، وفيها تستخدم قوة عند نقطة معينة تسمى (الجهد) للتغلّب على قوة أخرى تؤثر عند نقطة أخرى مختلفة تسمى ( الحمولة ).
ما هي أنواع الآلات البسيطة؟
هنالك ستة أنواع أساسية من الآلات البسيطة:
1- الرافعة .Lever
ومن الأمثلة على الروافع: العتلة , المقص , الزرّادية , الملقط .
2- البكرات Pulleys .
ومن الأمثلة عليها البكرة الثابتة والمتحركة.
3-السطح المائل Inclined Plane :
وهو سطح يميل عن الأفق بزاوية معينة اعتماداً على الارتفاع المطلوب.
4- العجلة والمحور The wheel and axle .
5- البرغي Screw .
6- الإسفين Wedge .
ما هي فوائد استخدام الآلات البسيطة
1- توفير الجهد
2- تغيير اتجاه الشد أو اتجاه القوة "مثل حالة بكرة إلى اعلى"
3- الدقة في أداء العمل مثل استخدام الملقط
4- تجنب تلويث الأيدي مثل استخدام الملقط لحمل قطعة صوديوم
1- الرافعة في الفيزياء، الرافعة هي أداة تستخدم عند محور أو نقطة ارتكاز مناسبة لمضاعفة القوة الميكانيكية التي يمكن تطبيقها على جسم آخر، ويوصف تأثير الرافعة بالميزة الميكانيكية. والرافعة هي آلة بسيطة.
أنواع الروافع:
روافع النــوع الأول :
هي الروافع التي يقع محور ارتكازها بين القوة المؤثرة وبين المقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: المقص
روافع النوع الثاني
هي الروافع التي تقع نقطة مقاومتها بين محور الارتكاز والقوة المؤثرة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: كسارة الجوز، عربة الحديقة
روافع النوع الثالث
هي الروافع التي تقع قوتها المؤثرة بين محور الارتكاز والمقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: الدباسة
تعريف الآلات البسيطة
هي آلات بسيطة في تركيبها حيث نطبق عليها قوة محركة من اجل رفع أو تحريك قوة مقاومة معينة
ما هي البكرة
البكرة هي آلة بسيطة تثبت من مركزها في موضع معين ،وتدور حول هذا المركز تقوم برفع حمولة معينة عن طريق بذل جهد ويكون اتجاه الشد إلى الأسفل .
- البكرة المفردة Single Fixed Pulley
هذه البكرة الموضحة بالشكل ادناه تكون مثبتة من مركزها , وتدور حول هذا المركز .وتقوم برفع حمولة مقدارها ( و ) عن طريق بذل جهد مقداره ( ق ) ويكون إتجاه الشد إلى أسفل .
وإذا كانت هناك قوة إحتكاك في البكرة ( ق ح ) فإنّ الجهد المبذول يجب أن يكون مساوياً لمجموع قوة الإحتكاك ووزن الجسم وبذلك يكون الجهد :
ق = و + ق ح
و بجدر هنا الملاحظة؛ أن الحمولة أو الوزن معلق بحبل واحد فقط .وعندما تكون البكرة ملساء تماماً فإن : ق = و
الأهداف للبكرة
1- أن يعرف الدارس أنواع البكرات : الثابتة والمتحركة .
2- أن يحسب القوة اللازمة في رفع جسم بإستخدام بكرة ثابتة .
3- أن يحسب القوة اللازمة في رفع جسم باستخدام بكرة متحركة .
4- أن يعرف أنظمة البكرات المختلفة .
5- أن يحسب الفائدة لأنظمة البكرات المختلفة .
6- أن يعدد ميزات إستخدام كل نوع من أنواع البكرات .
ما هي الرافعات البرجية
تعد الرافعات البرجية من أكثر الأدوات الشائعة الاستخدام في المواقع الإنشائية الكبيرة, حيث ما يصل ارتفاعها عادةً إلى مئات الأقدام في الهواء, كما بإمكانها أن تصل إلى الارتفاع المطلوب مهما كان بعده. وتعمد الطواقم الإنشائية إلى استخدام الرافعات البرجية لإيصال الفولاذ والبيتون والأدوات الضخمة كمشاعل الإستيلين والمولدات بالإضافة إلى تشكيلة واسعة من مواد البناء الأُخرى.
وعند النظر إلى إحدى هذه الرافعات فلا بد لك من أن تتساءل عن السبب في عدم ميلانها إلى الأسفل وعن كيفية قدرة الذراع الطويل على حمل مثل هذه الأوزان بالإضافة إلى التساؤل عن كيفية عمل هذه الرافعات, إذ لا بد من وجود مادة معدة خصيصاً للقيام بهذه العمليات, الأمر الذي سنعمد إلى سنعمل على الإجابة عليه من خلال هذه المقالة بالإضافة إلى ذكر أمور تزيد عن هذه التساؤلات السابقة.
ما هي أجزاء الرافعة البرجية:
تتألف كل الرافعات البرجية من نفس الأجزاء الرئيسية التالية:
- القاعدة الرئيسية التي يتم تركيبها على أرضية بيتونية تعمل على دعم الرافعة.
- تتألف القاعدة الرئيسية من السارية (أو البرج) التي تمنح الرافعة وزنها.
- ترتبط بأعلى السارية وحدة الإدارة (الترس والمحرك) والتي تسمح لرافعة بالدوران.
كما توجد ثلاثة أجزاء في أعلى وحدة الإدارة:
- ذراع الرافعة الأفقي الطويل (أو الذراع العامل) الذي يعد الجزء الذي يحمل الثقل. ويمتد الحامل المتحرك (Trolley) على طول الذراع لنقل الوزن من وإلى خارج منتصف الرافعة.
- الذراع الآلي الأفقي الأصغر الذي يحتوي على محركات الرافعة بالإضافة إلى الآلات الكهربائية وأوزان القاعدة البيتونية الكبيرة.
- مركبة العمل.
ويحتوي الذراع الآلي على المحرك الذي يعمل على رفع الثقل, بمشاركة الآلات الكهربائية التحكمية التي تقودها ولولب الكابلات كما يظهر في الصورة التالية:
وتتمركز الآلات التي تقود وحدة الإدارة فوق وحدة (نقل الحركة الكبيرة).
والآن سنعمل على استكشاف مقدار الوزن الذي تستطيع هذه الآلة على حمله.
مقدار الوزن الذي تستطيع رفعه:
تتمتع الرافعة البرجية النموذجية بالخصائص التالية:
- يصل الارتفاع الأكبر غير المدعّم إلى 265 قدم (80 م). وتستطيع الرافعة أن تصل إلى ارتفاع أعلى بكثير من هذا الرقم إذا ما تمّ ربطها بالبناء حيث يرتفع البناء حول الرافعة.
- يبلغ مقدار الوصول الأكبر إلى 230 قدم (70 م).
- تصل قدرة الرفع الكبرى إلى 19.8 طن (18 طن قياسي متري), أو (300 طن- متر) (الطن المتري= 1 طن tonne).
- يصل وزن المقاومة إلى 20 طن (16.3 طن متري).
يبلغ مدى الثقل الأكبر الذي تستطيع الرافعة حمله إلى 18 طن متري (39.690 باوند), لكنها لا تستطيع رفع مثل هذا الوزن إذا تم وضع الثقل في نهاية الذراع العامل. إذ كلما كان الثقل أقرب إلى السارية كلما غدا في مقدور الرافعة أن ترفع الوزن بصورة أمينة وهذا ما تظهره نسبة الـ300 طن متري لك. فعلى سبيل المثال, إذا ما وضع العامل الميكانيكي الثقل على مسافة 30 متر (100 قدم) من السارية, سيغدو في مقدور الرافعة رفع ثقل أقصى يصل إلى 10.1 طن.
وتستخدم الرافعة (مفتاحي تحديد) لتأمين عدم وصول ثقل (العامل الميكانيكي) إلى ما يزي عن الثقل الأعلى للرافعة:
- يعمل مفتاح الثقل الأعلى على تفحّص سحب الكابل, كما يتأكد من عدم زيادة الوزن عن 18 طن.
- ويعمل مفتاح (لحظة الثقل) على التأكد من عدم زيادة نسبة (الطن-متر) الخاصة بالرافعة عندما يتم تحريك الوزن عبر ذراع الرافعة. ويستطيع تركيب الرأس (القططي) الموجود في وحدة الإدارة على قياس حجم الانهيار في ذراع الرافعة بالإضافة إلى تحسّس حالات زيادة الثقل.
من المؤكد أنّ هذه العملية ستشكّل مشكلة كبيرة إذا ما سقطت إحدى هذه الأشياء على موقع العمل. والآن سنعمل على استكشاف الأمر الذي يبقي هذه التركيب الضخمة في مكانها.
كيف تنمو؟
تصل الرافعات البرجية في المواقع الإنشائية ضمن 10 إلى 12 عربة مقطورة ملحقة بجرّار. ويعمل الطاقم الإنشائي على استخدام رافعة متحركة من أجل تركيب الذراع والقسم الآلي, حيث يعملون على وضع هذه الأعضاء الأفقية على راسية مساحتها 40 قدم (12 م) تتألف من راسيتين. وبعد ذلك تعمل الرافعة المتحركة على إضافة هذه الأوزان المعاكسة (Counterweights).
وعندما يتم الانتهاء من العمل في البناء ويحين الوقت لتفكيك الرافعة وإنزالها, يتم عكس العملية حيث يتم تفكيك السارية وبعد ذلك القطع الأصغر.