www.wikidata.uk-ua.nina.az

Коловорот простий механізм Коловорот 1 або ко рба 2 во рот 3 це один із шести простих механізмів конструкція якого була

Коловорот (простий механізм)

Коловорот або ко́рба, во́рот — це один із шести простих механізмів, конструкція якого була визначена кресленнями, виконаними науковцями доби Відродження за грецькими текстами на технологічну тематику. Основою конструкції коловорота в цілому вважають колесо, закріплене на (осьовому валу) таким чином, що ці дві деталі рухаються разом та передають механічну енергію одна одній. У цій конфігурації — спеціальний шарнір або вальниця підтримують обертальний рух вала.

Схема коловорота
Коловорот колодязя — широко відомий приклад застосування механізму коловорота.
У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Коловорот.
У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Корба (значення).
Запит «Ворот» перенаправляє сюди; про село в Білорусі див. Ворот (Смолевицький район).

Герон Александрійський визначав коловорот як один із п'яти простих механізмів, що використовуються для піднімання вантажів. Його також інтерпретують як різновид лебідки, яка складається зі шківа, з'єднаного з циліндричним валом, що забезпечує наявність передатного відношення, необхідного для намотування мотузки та піднімання вантажу, такого як відро води з колодязя.

Така система є різновидом важеля, із навантаженням, спрямованим по дотичній до поверхонь колеса та осьового вала, урівноважених навколо шарніра, який виконує роль точки опори. Тому передатне відношення коловорота — це співвідношення відстаней від точки опори до місць докладення сили або навантаження, що в даному випадку відповідає співвідношенню радіальних вимірів колеса та осьового вала.

Історія Редагувати

Бруси, вставлені у кабестан, забезпечують механізмові коловорота необхідне передатне відношення для підйому якоря.
Водяне колесо приводить в рух мотузкову лебідку для підйому вантажів у середньовічному гірництві.
Криниця з коловоротом
Коловорот з блоком
Коли повернути таку дверну ручку, то всередині механізму повернеться і маленький вал, призначений відтягувати язичок замка.

Найдавнішим чітко датованим зображенням колісного транспортного засобу (віз — чотири колеса, дві осі) є зображення на вазі з Броноцице — керамічній вазі ще з 3635-3370 рр. до н. е., знайденій під час розкопок у поселенні археологічної культури лійчастого посуду на півдні Польщі.

Найстаріший відомий приклад дерев'яного колеса та його осьового вала був знайдений у 2002 році на люблянських болотах, за якихось 20 км на південь від Любляни, столиці Словенії. Відповідно до результатів радіовуглецевого датування, цьому колесу-коловороту — від 5100 до 5350 років. Колесо було виготовлене з ясена та дуба і мало радіус 70 см та осьовий вал довжиною у 120 см, виготовлений із ясена.

Передатне відношення Редагувати

Простий механізм під назвою коловорот — це поєднання двох дисків або циліндрів із різними діаметрами, змонтованих таким чином, що вони обертаються разом навколо однієї осі. Сила, яка прикладається до країв цих двох дисків або циліндрів — забезпечує необхідне передатне відношення. У випадку застосування такого механізму як колеса транспортного засобу — менший циліндр є одночасно осьовим валом та віссю самого колеса, але при використанні у лебідці, брашпилі або інших схожих пристроях (див. зображення середньовічного гірничого підйомника справа) менший циліндр може бути відокремленим від додаткового осьового вала, закріпленого на вальницях.

Зважаючи на те, що колесо та осьовий вал не розсіюють та не зберігають в собі енергію, — потужність, яка генерується силою, прикладеною до колеса, повинна рівнятися вихідній потужності вала. Оскільки весь механізм коловорота обертається навколо вальниць, крайні периферійні точки, або просто — краї колеса — рухаються швидше, аніж периферійні точки, або краї (окружність) осьового валу. Тому ефективне зусилля, яке прикладається до країв колеса є меншим, аніж сила, яка діє на окружність вала, адже потужність — це результат сили й швидкості.

Нехай a та b — це відстані від центра вальниці до країв колеса A та осьового валу B відповідно. Якщо до країв колеса прикладається сила FA, тоді як сила FB — є вихідною на окружності осьового валу, то відношення між швидкістю точок на краях колеса A та валу B можна виразити як a/b. Таким чином відношення вихідної сили до вхідної, або передатне відношення коловорота — можна визначити за формулою:

де

Передатне відношення такого простого механізму як коловорот — вираховується як відношення сили опору до прикладеного зусилля. Чим більшим є результат цього відношення, тим більшим є множник отримуваної сили (крутного моменту) або пройденої відстані. Змінюючи радіус колеса або осьового валу, можна досягти будь-якого значення передатного відношення. Таким чином, розмір колеса (більшого диску або циліндра) можна збільшити настільки, що користуватися ним стане незручно. В такому випадку зазвичай використовується ціла система комбінацій коліс та коліщат (часто — зубчастих, тобто шестерень). Оскільки коловорот є різновидом важеля, система з декількох коловоротів є чимось на зразок складаного важеля.

Ідеальне передатне відношення Редагувати

Ідеальне передатне відношення коловорота визначається за такою формулою:

де

Дійсне передатне відношення Редагувати

Дійсне передатне відношення коловорота визначається за такою формулою:

де

Практичне застосування Редагувати

Застосовується в ручних підіймальних пристроях, наприклад, для підняття відер з криниць, колись широко вживався на будівництві й шахтарстві. Конструкції деяких облогових машин і середньовічних потужних арбалетів часто передбачали їх зведення коловоротом. Принцип цього простого механізму використовується в інструменті для свердління, який теж називається коловоротом.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. Коловорот // Словник української мови : в 11 т. — Київ : Наукова думка, 1970—1980.
  2. Корба // Словник української мови : в 11 т. — Київ : Наукова думка, 1970—1980.
  3. Ворот // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.
  4. (англ.)Wheel and Axle, The World Book Encyclopedia, World Book Inc., 1998, pp. 280—281
  5. (англ.)Usher, Abbott Payson (1988). . USA: Courier Dover Publications. с. 98. ISBN 048625593X. Архів оригіналу за 4 лютого 2021. Процитовано 7 грудня 2013. 
  6. Elroy McKendree Avery, Elementary Physics [ 12 червня 2014 у Wayback Machine.], New York: Sheldon & Company, 1878.
  7. . Архів оригіналу за 8 грудня 2013. Процитовано 8 грудня 2013. 
  8. ↑ Bowser, Edward Albert, 1890, An elementary treatise on analytic mechanics: with numerous examples. [ 15 липня 2014 у Wayback Machine.] (Originally from the University of Michigan) D. Van Nostrand Company, pp. 190 (англ.)
  9. Anthony, David A. (2007). The horse, the wheel, and language: how Bronze-Age riders from the Eurasian steppes shaped the modern world. Princeton, N.J: Princeton University Press. с. 67. ISBN 0-691-05887-3.  (англ.)
  10. (англ.)Alexander Gasser (March 2003). . Government Communication Office of the Republic of Slovenia. Архів оригіналу за 14 липня 2012. Процитовано 19 серпня 2010. 
  11. Prater, Edward L. (1994), Basic Machines [ 6 листопада 2020 у Wayback Machine.], Naval Education and Training Professional Development and Technology Center, NAVEDTRA 14037 (англ.)
  12. Bureau of Naval Personnel, 1971, Basic Machines and How They Work [ 22 вересня 2016 у Wayback Machine.], Dover Publications. (англ.)
  13. (англ.)J. J. Uicker, G. R. Pennock, and J. E. Shigley, 2003, Theory of Machines and Mechanisms, Oxford University Press, New York.
  14. (англ.)Baker, C.E. The Principles and Practice of Statics and Dynamics … for the Use of Schools and Private Students. London: John Weale, 59, High Holborn. 1851 pp. 26-29 read online or download full text

Література Редагувати

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Коловорот (простий механізм)
  • Basic Machines and How They Work, United States. Bureau of Naval Personnel, Courier Dover Publications 1965, pp. 3-1, попередній перегляд у режимі онлайн [ 4 січня 2014 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Kolovorot 1 abo ko rba 2 vo rot 3 ce odin iz shesti prostih mehanizmiv konstrukciya yakogo bula viznachena kreslennyami vikonanimi naukovcyami dobi Vidrodzhennya za greckimi tekstami na tehnologichnu tematiku 4 Osnovoyu konstrukciyi kolovorota v cilomu vvazhayut koleso zakriplene na osovomu valu takim chinom sho ci dvi detali ruhayutsya razom ta peredayut mehanichnu energiyu odna odnij U cij konfiguraciyi specialnij sharnir abo valnicya pidtrimuyut obertalnij ruh vala Shema kolovorotaKolovorot kolodyazya shiroko vidomij priklad zastosuvannya mehanizmu kolovorota U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Kolovorot U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Korba znachennya Zapit Vorot perenapravlyaye syudi pro selo v Bilorusi div Vorot Smolevickij rajon Geron Aleksandrijskij viznachav kolovorot yak odin iz p yati prostih mehanizmiv sho vikoristovuyutsya dlya pidnimannya vantazhiv 5 Jogo takozh interpretuyut yak riznovid lebidki yaka skladayetsya zi shkiva z yednanogo z cilindrichnim valom sho zabezpechuye nayavnist peredatnogo vidnoshennya neobhidnogo dlya namotuvannya motuzki ta pidnimannya vantazhu takogo yak vidro vodi z kolodyazya 6 Taka sistema ye riznovidom vazhelya iz navantazhennyam spryamovanim po dotichnij do poverhon kolesa ta osovogo vala urivnovazhenih navkolo sharnira yakij vikonuye rol tochki opori Tomu peredatne vidnoshennya kolovorota ce spivvidnoshennya vidstanej vid tochki opori do misc dokladennya sili abo navantazhennya sho v danomu vipadku vidpovidaye spivvidnoshennyu radialnih vimiriv kolesa ta osovogo vala 7 8 Zmist 1 Istoriya 2 Peredatne vidnoshennya 2 1 Idealne peredatne vidnoshennya 2 2 Dijsne peredatne vidnoshennya 3 Praktichne zastosuvannya 4 Div takozh 5 Primitki 6 LiteraturaIstoriya Redaguvati nbsp Brusi vstavleni u kabestan zabezpechuyut mehanizmovi kolovorota neobhidne peredatne vidnoshennya dlya pidjomu yakorya nbsp Vodyane koleso privodit v ruh motuzkovu lebidku dlya pidjomu vantazhiv u serednovichnomu girnictvi nbsp Krinicya z kolovorotom nbsp Kolovorot z blokom nbsp Koli povernuti taku dvernu ruchku to vseredini mehanizmu povernetsya i malenkij val priznachenij vidtyaguvati yazichok zamka Najdavnishim chitko datovanim zobrazhennyam kolisnogo transportnogo zasobu viz chotiri kolesa dvi osi ye zobrazhennya na vazi z Bronocice keramichnij vazi she z 3635 3370 rr do n e znajdenij pid chas rozkopok u poselenni arheologichnoyi kulturi lijchastogo posudu na pivdni Polshi 9 Najstarishij vidomij priklad derev yanogo kolesa ta jogo osovogo vala buv znajdenij u 2002 roci na lyublyanskih bolotah za yakihos 20 km na pivden vid Lyublyani stolici Sloveniyi Vidpovidno do rezultativ radiovuglecevogo datuvannya comu kolesu kolovorotu vid 5100 do 5350 rokiv Koleso bulo vigotovlene z yasena ta duba i malo radius 70 sm ta osovij val dovzhinoyu u 120 sm vigotovlenij iz yasena 10 Peredatne vidnoshennya RedaguvatiProstij mehanizm pid nazvoyu kolovorot ce poyednannya dvoh diskiv abo cilindriv iz riznimi diametrami zmontovanih takim chinom sho voni obertayutsya razom navkolo odniyeyi osi Sila yaka prikladayetsya do krayiv cih dvoh diskiv abo cilindriv zabezpechuye neobhidne peredatne vidnoshennya U vipadku zastosuvannya takogo mehanizmu yak kolesa transportnogo zasobu menshij cilindr ye odnochasno osovim valom ta vissyu samogo kolesa ale pri vikoristanni u lebidci brashpili abo inshih shozhih pristroyah div zobrazhennya serednovichnogo girnichogo pidjomnika sprava menshij cilindr mozhe buti vidokremlenim vid dodatkovogo osovogo vala zakriplenogo na valnicyah 11 12 Zvazhayuchi na te sho koleso ta osovij val ne rozsiyuyut ta ne zberigayut v sobi energiyu potuzhnist yaka generuyetsya siloyu prikladenoyu do kolesa povinna rivnyatisya vihidnij potuzhnosti vala Oskilki ves mehanizm kolovorota obertayetsya navkolo valnic krajni periferijni tochki abo prosto krayi kolesa ruhayutsya shvidshe anizh periferijni tochki abo krayi okruzhnist osovogo valu Tomu efektivne zusillya yake prikladayetsya do krayiv kolesa ye menshim anizh sila yaka diye na okruzhnist vala adzhe potuzhnist ce rezultat sili j shvidkosti 13 Nehaj a ta b ce vidstani vid centra valnici do krayiv kolesa A ta osovogo valu B vidpovidno Yaksho do krayiv kolesa prikladayetsya sila FA todi yak sila FB ye vihidnoyu na okruzhnosti osovogo valu to vidnoshennya mizh shvidkistyu tochok na krayah kolesa A ta valu B mozhna viraziti yak a b Takim chinom vidnoshennya vihidnoyi sili do vhidnoyi abo peredatne vidnoshennya kolovorota mozhna viznachiti za formuloyu M A F B F A a b displaystyle MA frac F B F A frac a b nbsp de MA peredatne vidnoshennya angl Mechanical Advantage Peredatne vidnoshennya takogo prostogo mehanizmu yak kolovorot virahovuyetsya yak vidnoshennya sili oporu do prikladenogo zusillya Chim bilshim ye rezultat cogo vidnoshennya tim bilshim ye mnozhnik otrimuvanoyi sili krutnogo momentu abo projdenoyi vidstani Zminyuyuchi radius kolesa abo osovogo valu mozhna dosyagti bud yakogo znachennya peredatnogo vidnoshennya 8 Takim chinom rozmir kolesa bilshogo disku abo cilindra mozhna zbilshiti nastilki sho koristuvatisya nim stane nezruchno V takomu vipadku zazvichaj vikoristovuyetsya cila sistema kombinacij kolis ta kolishat chasto zubchastih tobto shesteren Oskilki kolovorot ye riznovidom vazhelya sistema z dekilkoh kolovorotiv ye chimos na zrazok skladanogo vazhelya 14 Idealne peredatne vidnoshennya Redaguvati Idealne peredatne vidnoshennya kolovorota viznachayetsya za takoyu formuloyu I M A R a d i u s W h e e l R a d i u s A x l e displaystyle I M A frac Radius Wheel Radius Axle nbsp de I M A idealne peredatne vidnoshennya angl Ideal Mechanical Advantage RadiusWheel radius kolesa RadiusAxle radius vala Dijsne peredatne vidnoshennya Redaguvati Dijsne peredatne vidnoshennya kolovorota viznachayetsya za takoyu formuloyu A M A R E a c t u a l displaystyle A M A frac R E actual nbsp de A M A dijsne peredatne vidnoshennya angl Actual Mechanical Advantage R sila oporu tobto vaga vidra z vodoyu u vipadku kolovorota kolodyazya Eactual dijsne prikladene zusillya sila neobhidna dlya togo abi povertati koleso Praktichne zastosuvannya RedaguvatiZastosovuyetsya v ruchnih pidijmalnih pristroyah napriklad dlya pidnyattya vider z krinic kolis shiroko vzhivavsya na budivnictvi j shahtarstvi Konstrukciyi deyakih oblogovih mashin i serednovichnih potuzhnih arbaletiv chasto peredbachali yih zvedennya kolovorotom Princip cogo prostogo mehanizmu vikoristovuyetsya v instrumenti dlya sverdlinnya yakij tezh nazivayetsya kolovorotom Div takozh RedaguvatiBrashpil Kabestan Krivoship Lebidka ShturvalPrimitki Redaguvati Kolovorot Slovnik ukrayinskoyi movi v 11 t Kiyiv Naukova dumka 1970 1980 Korba Slovnik ukrayinskoyi movi v 11 t Kiyiv Naukova dumka 1970 1980 Vorot Velikij tlumachnij slovnik suchasnoyi ukrayinskoyi movi z dod i dopov uklad i gol red V T Busel 5 te vid K Irpin Perun 2005 ISBN 966 569 013 2 angl Wheel and Axle The World Book Encyclopedia World Book Inc 1998 pp 280 281 angl Usher Abbott Payson 1988 A History of Mechanical Inventions USA Courier Dover Publications s 98 ISBN 048625593X Arhiv originalu za 4 lyutogo 2021 Procitovano 7 grudnya 2013 Elroy McKendree Avery Elementary Physics Arhivovano 12 chervnya 2014 u Wayback Machine New York Sheldon amp Company 1878 Vantazhopidjomni pristroyi Arhiv originalu za 8 grudnya 2013 Procitovano 8 grudnya 2013 a b Bowser Edward Albert 1890 An elementary treatise on analytic mechanics with numerous examples Arhivovano 15 lipnya 2014 u Wayback Machine Originally from the University of Michigan D Van Nostrand Company pp 190 angl Anthony David A 2007 The horse the wheel and language how Bronze Age riders from the Eurasian steppes shaped the modern world Princeton N J Princeton University Press s 67 ISBN 0 691 05887 3 angl angl Alexander Gasser March 2003 World s Oldest Wheel Found in Slovenia Government Communication Office of the Republic of Slovenia Arhiv originalu za 14 lipnya 2012 Procitovano 19 serpnya 2010 Prater Edward L 1994 Basic Machines Arhivovano 6 listopada 2020 u Wayback Machine Naval Education and Training Professional Development and Technology Center NAVEDTRA 14037 angl Bureau of Naval Personnel 1971 Basic Machines and How They Work Arhivovano 22 veresnya 2016 u Wayback Machine Dover Publications angl angl J J Uicker G R Pennock and J E Shigley 2003 Theory of Machines and Mechanisms Oxford University Press New York angl Baker C E The Principles and Practice of Statics and Dynamics for the Use of Schools and Private Students London John Weale 59 High Holborn 1851 pp 26 29 read online or download full textLiteratura RedaguvatiVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Kolovorot prostij mehanizm Basic Machines and How They Work United States Bureau of Naval Personnel Courier Dover Publications 1965 pp 3 1 poperednij pereglyad u rezhimi onlajn Arhivovano 4 sichnya 2014 u Wayback Machine Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Kolovorot prostij mehanizm amp oldid 36281710