Basit Makineler (Eğik Düzlem-Çıkrık-Vida-Dişli Çark ve Kasnak)

Eğik Düzlem

Cisimleri ağırlığından daha az kuvvet harcayarak yukarıya çıkarmaya yarayan düzeneğe eğik düzlem adı verilir.

eğik düzlem ile ilgili görsel sonucu

  • Eğik düzlemlerde her zaman kuvvetten kazanç sağlanır.
  • Eğik düzlemin zeminle yaptığı açı artarsa diklik artacağından kuvvet kazancı azalır.

eğik düzlemlerde kuvvet kazancı ile ilgili görsel sonucu

  • Eğik düzlemin boyu uzadıkça (diklik azalacağı için) kuvvet kazancı artar.
  • Merdiven, engelli rampası, dağlardaki virajlı yollar, kaydırak, yük rampaları, kamalar(bıçak, balta, keski) eğik düzleme günlük hayattan örnek verilebilir.
  • Eğik düzlemlerde kuvvet kazancı eğik düzlemin uzunluğunun yüksekliğine bölünmesiyle bulunabilir.
  • Eğik düzlemlerde kuvvet ve yük arasındaki eşitlik ise

eğik düzlemlerde kuvvet kazancı ile ilgili görsel sonucu

Kama

Eğik düzlemin özel bir türü olan kamalar günlük hayatta bazen sivri uçlu bir bıçak, bazen bir balta, bazen de kütük yarmak için kullanılan demir, çelik ya da ahşaptan yapılmış bir takoz biçiminde karşımıza çıkar. Kazma, keser, orak ve tırpan da birer kamadır. Ağzımızdaki kesici dişler de kamaya örnek verilebilir.

kama ile uygulanan kuvvet görseli ile ilgili görsel sonucu

Kama ile uygulanan kuvvetin etkisi sivri uca artmış olarak ulaşır. Kamalardaki uçtan geriye doğru giderek genişleyen yüzey eğik düzlemdir.

Çıkrık

Dönme eksenleri çakışık iki veya daha fazla silindirin bir araya gelerek oluşturduğu düzeneğe çıkrık adı verilir.

çıkrık ile ilgili görsel sonucu

  • Çıkrıklarda her zaman kuvvetten kazanç elde edilir.(Kuvvet büyük silindire uygulandığı sürece)
  • Silindirlerin dönme yönleri ve dönme sayıları eşittir.
  • Kuvvet kolunun uzunluğu arttıkça kuvvet kazancı artar.
  • Silindirin yarıçapı arttıkça kuvvet kazancı azalır.

çıkrık ile ilgili görsel sonucu

  • Çıkrıklarda Kuvvet x Kuvvet Kolu = Yük x Yük Kolu eşitliğinden yola çıkarak

F x R = P x r          

yazılabilir. Burada büyük silindirin yarıçapı “R” kuvvet kolu, küçük silindirin yarıçapı “r” ise yük koludur.

  • Çıkrıklarda büyük silindirin yarıçapı küçük silindirin yarıçapına bölünerek kuvvet kazancı hesaplanabilir.(R/r)
  • Günlük hayatta kullandığımız anahtar, tornavida, ingiliz anahtarı, direksiyon, el matkabı, el mikseri, bisiklet peddalı, kahve değirmeni, kapı ve cam kolu, kalemtraş, olta makaraları çıkrığa örnek verilebilir.

Vida

Vida silindirin etrafına eğik düzlem olarak tanımlanabilir.

vida basit makine ile ilgili görsel sonucu

  • Vidanın iki dişi arasındaki mesafeye vida adımı denir.
  • Vida bir tur attığında vida adımı kadar ilerler.
  • İki yüzeyi birbirine tutturmak için kullanılır.
  • Vida da kuvvetten kazanç yoldan kayıp vardır.
  • Vida adımı büyüdüğünde vida daha fazla yol alır ancak  daha fazla kuvvet uygulamak gerekir.
  • Vida da kuvvetten kazanç yoldan kayıp vardır.

Dişli Çark ve Kasnaklar

Dişli çarklar hareketi aktarmaya dönüş hızını artırıp azaltmaya yarayan basit makinelerdir.

dişli çarklar hangi amaçla kullanılır ile ilgili görsel sonucu

  • Eş merkezli dişli çarklarda dönme yönü ve tur(devir) sayısı aynıdır.

eş merkezli dişli çarklar ile ilgili görsel sonucu

  • Birbirine temas eden farklı merkezli dişli çarklarda dönme yönleri zıttır.
  • Tur(devir) sayıları ise yarıçap ya da diş sayısı ile ters orantılıdır.
  • Büyük dişli yavaş, küçük dişli ise daha hızlı bir şekilde döner ancak aldıkları yollar her zaman eşittir.
  • n: Tur sayısı
    r: Yarıçap olmak  n1 x r1 = n2 x r2 üzere  dişlilerin tur sayıları bulunabilir.

DİŞLİ ÇARKLAR | zzeytinoglu

Birbirine zincirle bağlanan dişliler ya da kayışla bağlanan kasnaklarda ise

birbirine kayışla bağlı kasnaklar ile ilgili görsel sonucu

birbirine kayışla bağlı kasnaklar ile ilgili görsel sonucu

ya da kayışla bağlanan kasnaklar da ise

birbirine kayışla bağlı kasnaklar ile ilgili görsel sonucu

düz bağlantılarda dönme yönleri aynı, çapraz bağlantılarda ise dönme yönleri zıttır. Tur sayıları aynı şekilde yarıçap ya da diş sayısı ile ters orantılıdır.

Örneğin aşağıdaki dişli çark sisteminde

dişli çark ve kasnak sistemleri ile ilgili görsel sonucu

X dişlisi ok yönünde çevrildiğinde ortadaki dişli zıt yönde en sağdaki dişli ise X dişlisi ile aynı yönde hareket eder. Bu sebeple P cismi ve G cismi aşağı yönde hareket eder.

dişli çark ve kasnak sistemleri ile ilgili görsel sonucu

Yukarıdaki dişli sisteminde ise K dişlisi ile L aynı yönde; M dişlisi ise zıt yönde dönme hareketi yapar. K dişlisi 1 tur attığında L dişlisi 4, M dişlisi ise 2 tur atar.

 

Bileşik Makine

Basit makinelerin bir araya getirilmeleriyle oluşturulmuş  düzeneklere bileşik makine adı verilir.

bileşik makineler ile ilgili görsel sonucu

Bisiklet, el arabası, makas, pense, olta, el mikseri, el matkabı vb. bileşik makinelere örnek verilebilir.

BASİT MAKİNELER BU KONUDA BİLMENİZ GEREKENLER 1. Basit makinelere örnekler  verir ve sağladığı avantajları örneklerle

bileşik makineler ile ilgili görsel sonucu

Yukarıdaki şekildeki gibi de bileşik makine düzenekleri oluşturulabilir. Bu tip soruların çözümünde sistemin herhangi bir tarafından başlanarak çözümleme yapılabilir.

Hazırlayan: Serkan BOLCA – Fen Bilimleri Öğretmeni

Bir cevap yazın