8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Как отличить вариатор от автомата по рычагу


Как отличить вариатор от автомата визуально: определяем тип АКПП

Как известно, сегодня автоматическая трансмиссия пользуется большой популярностью. На фоне активного спроса современный автопром предлагает широкий выбор коробок автомат. Другими словами, машина с АКПП может оснащаться «классическим» автоматом, вариатором или роботизированной коробкой передач.

При этом сами автопроизводители делают разные коробки похожими друг на друга, причем как в плане функциональности, так и в плане исполнения. С одной стороны, такое решение упрощает задачу и повышает эффективность взаимодействия водителя с агрегатом.  Однако часто бывает сложно определить, какая именно коробка автомат стоит на том или ином автомобиле. 

С учетом того, что каждый из указанных выше типов АКПП имеет как плюсы, так и минусы, многие потенциальные владельцы по понятным причинам стремятся точно определить тип трансмиссии. В этой статье мы поговорим о том, как визуально отличить вариатор от автомата, а также на что следует обратить внимание.

Содержание статьи

Как отличить АКПП от вариатора

Как правило, перед приобретением машины с АКПП потенциальный владелец сразу решает для себя, что лучше, обычный автомат, вариатор или робот. Если принять во внимание тот факт, что традиционная гидромеханическая АКПП хоть и не лишена недостатков, однако остается самой надежной и проверенной временем трансмиссией среди других автоматов, не удивительно, что на вторичном рынке такая коробка пользуется самым большим спросом.

При этом версии с вариатором или роботом, с учетом их слабых сторон, менее востребованы. Естественно, стоят такие машины тоже дешевле по сравнению с аналогами. При этом продавцы, не желающие снижать цену или по другим причинам, часто пытаются выдать робот за автомат или вариатор, вариатор за традиционную АКПП и т.д.

Обратите внимание, зачастую начальных знаний касательно того, как отличить вариатор от автомата по рычагу, оказывается попросту недостаточно. Основная причина — сознательная замена рычага (селектора) самим недобросовестным владельцем, тюнинг рычага при помощи чехлов на ручку КПП, перетяжка селектора кожей и т.п.

Так вот, чтобы правильно определить тип коробки передач визуально, нужно придерживаться определенного порядка действий и учитывать целый ряд рекомендаций.  Прежде всего, начать следует со следующего:

  • перед осмотром машины необходимо собрать максимум информации касательно вариантов трансмиссии на конкретной модели в сети Интернет, также можно воспользоваться технической литературой, каталогами и т.д.
  • при осмотре внимательно изучите документы на автомобиль, а также маркировочные таблички на кузове и агрегатах. Как правило, если машина оснащена коробкой — автомат, то на это укажут литеры A или же AT. В случае с вариатором используется обозначение CVT.
  • При попытке визуального определения нужно осмотреть рычаг КПП, так как вариаторы часто имеют нанесенное обозначение CVT. Так же нужно обратить внимание и на режимы возле селектора переключения коробки. В случае с обычным автоматом, кроме стандартных режимов P-R-N-D еще можно увидеть  режимы «L», «2», иногда «3», тогда как вариаторы имеют только режим «L».
Обратите внимание, многие современные АКПП, как и вариаторы, могут все же не иметь таких режимов, то есть имеются режимы P-R-N-D и М (ручной режим Типтроник). Это несколько осложняет задачу. По этой причине следующим этапом проверок становится определение типа АКПП в движении, то есть анализируется работа трансмиссии на ходу.

Для этого после запуска двигателя необходимо динамично разогнать автомобиль с места в стандартном режиме D. Если при разгоне нет явно ощутимого момента переключения передач, а двигатель монотонно работает на одних и тех же оборотах (по тахометру не видно сначала набора оборотов, а потом их понижения при переходе на ступень выше), тогда это говорит о том, что на авто стоит вариатор.

В случае с АКПП разгон будет похож на то, как разгоняется машина с МКПП, то есть сначала двигатель раскручивается (слышно по звуку ДВС и видно по тахометру), после чего осуществляется переход на повышенную передачу, после чего обороты падают. При этом важно активно разгонять машину, так как при спокойном старте и неспешном наборе скорости автомат и вариатор могут работать практически одинаково.

Также можно полностью остановить машину на участке дороги с небольшим подъемом. После этого следует отпустить педаль тормоза, не добавляя газ. Если машина начнет медленно двигаться на подъем на холостых, это говорит о том, что на автомобиле стоит АКПП. Если же машина немного откатится назад, после чего будет просто стоять, часто это указывает на вариатор. Однако, такая проверка подойдет только в том случае, если авто с вариатором не имеет дополнительной «противооткатной» системы.

Напоследок отметим, что если самостоятельно определить тип АКПП все же не удается, тогда оптимально посетить СТО, где квалифицированные специалисты сразу дадут ответ на интересующий вопрос, а также при необходимости проведут комплексную диагностику автомобиля. 

Что лучше: вариатор или автомат

С учетом того, что сегодня коробку автомат можно выбрать по типу, многие автолюбители интересуются, какой тип АКПП лучше и почему.

При этом дать определенный ответ в этом случае достаточно сложно. Если рассматривать основные плюсы и минусы, классический автомат самый надежный и наименее экономичный,  тогда как вариатор CVT обеспечивает наилучший комфорт, однако ресурс CVT меньше, чем у гидромеханических АКПП.   

Также автомат можно считать более выносливым агрегатом, который менее требователен к качеству обслуживания. Еще АКПП вполне ремонтопригодна. Обычный автомат имеет меньше ограничений во время эксплуатации, его нужно обслуживать каждые 60 тыс. км, все обслуживание сводится к полной замене масла и фильтров АКПП (иногда требуется дополнительная промывка).

Рекомендуем также прочитать статью о том, как заменить масло в коробке вариатор. Из этой статьи вы узнаете, когда нужна замена масла в вариаторе, какое масло заливать в вариаторную коробку, а также на что обращать внимание в рамках обслуживания АКПП данного типа.

Что касается вариатора, с учетом особенностей конструкции, эта коробка нуждается в более частой замене масла и фильтров (каждые 30 или максимум 40 тыс. км.). Также каждые 100 тыс. км. нужно менять ремень вариатора (цепь). В случае поломки CVT ремонт будет достаточно дорогим, а также с учетом определенных сложностей, могут возникнуть трудности во время поиска специалистов по ремонту вариаторов с гарантией.       

При этом, в отличие от АКПП, вариатор разгоняет автомобиль быстрее, разгон плавный, без провалов, тяга постоянная (больше напоминает электродвигатель). Во время разгона мотор не раскручивается, шума меньше. При езде вариатор обеспечивает лучшую отзывчивость на нажатие педали газа с учетом постоянно изменяющихся условий, подхват всегда уверенный и «ровный» на любых оборотах и скоростях.

Однако, при всем кажущемся потенциале, резко изменяющиеся нагрузки, активный разгон, езда с высокой скоростью, пробуксовки и т.п. данному типу КПП противопоказаны. Если перегружать простой автомат АКПП крайне нежелательно, то на вариаторе CVT делать это категорически запрещено. В противном случае коробка может выйти из строя очень быстро, а ремонт вариатора является сложным и очень  дорогим. 

Подведем итоги

Как видно, существует несколько способов, как отличить вариатор от автомата визуально и в движении. В совокупности, если применить их в комплексе, тогда в подавляющем большинстве случаев удается точно и быстро определить, какая именно коробка стоит на машине, вариатор CVT или автомат AT.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете об особенностях эксплуатации вариаторной коробки, а также правилах и рекомендациях касательно езды на машине с вариатором CVT.

Фактически, бывает достаточно заглянуть под капот и отдельно изучить маркировку трансмиссии, а также взглянуть на документы к автомобилю. Если же этого недостаточно, тогда дополнительно осуществляется пробная поездка, в рамках которой по ряду признаков и характерных особенностей работы трансмиссии можно точно определить, что установлено на машине, вариатор или автомат.

Читайте также

рычагов, которые поднимают - Урок

Введение / Мотивация

Сегодня мы готовы познакомиться с еще тремя простыми машинами. К ним относятся рычаг, шкив и колесо-ось. Сначала эти машины могут показаться незнакомыми, но, вероятно, вы узнаете их, когда мы раскроем множество повседневных приложений, оборудования и устройств, в которых они используются. Хотя одна из шести простых машин не превосходит другую, каждая машина предлагает свои преимущества для различных инженерных приложений.Эти преимущества, а также то, как их используют инженеры, будут обсуждаться на сегодняшнем уроке, когда мы будем изучать следующие три исключительные машины. После урока учащиеся могут использовать свои знания наряду с творчеством в практическом задании «Машины и инструменты, часть II».

Многие инженеры сегодня, особенно инженеры-механики, заинтересованы в простых машинах и их способности выполнять огромный объем работы с минимальными усилиями. Чтобы понять, как это достигается, необходимо вспомнить, что работа выполняется путем приложения силы к грузу и его транспортировки на некоторое расстояние.Чем больше прилагается сила и чем дальше перемещается груз, тем больше работы выполняется. Математически эта идея выражается как

.

Работа = Сила x Расстояние

Мы знаем, что для выполнения определенной задачи необходимо выполнить определенный объем работы. Однако природа не указывает, как именно эта работа может быть выполнена. Это позволяет инженерам выполнять такой же объем работы с меньшими усилиями, просто перемещая груз на большее расстояние. Эта тактика облегчения работы выполняется с помощью простых механизмов, таких как рычаг, шкив и колесо-ось.

Рычаг

Рисунок 2. Три класса рычагов. Авторское право

Авторское право © 2006 Джейк Льюис, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Рычаг является наиболее привычным из всех простых механизмов из-за его простой конструкции и широкого использования во многих инженерных устройствах. Он просто состоит из жесткой балки или стержня, который свободно вращается вокруг фиксированной точки, также называемой точкой опоры . Расположив точку опоры близко к тяжелому объекту и приложив усилие издалека, можно использовать рычаги для легкого подъема огромных грузов (см. Рисунок 1).Объект, перемещаемый рычагом, часто называется нагрузкой или выходной силой, а сила, приложенная к рычагу, называется усилием или входной силой. Лом - классический пример того, как рычаг используется для облегчения работы. С помощью лома плотники могут легко извлекать гвозди из дерева, что было бы практически невозможно и крайне неэффективно без такой удобной машины.

Рисунок 3. Тачка, разновидность рычага второго класса и одна из шести простых машин.авторское право

Авторские права © Министерство транспорта США, Федеральное управление шоссейных дорог http://www.fhwa.dot.gov/environment/fspubs/05232810/page16.htm

Сразу же вы увидите, что где-то на рычаге всегда есть точка опоры, нагрузка и усилие, но может быть трудно заметить, как положение каждого из них относительно друг друга может изменить характеристики рычага в целом. По этой причине рычаги подразделяются на три различных типа; называемые рычагами первого, второго и третьего класса (см. рис. 2).

Классификация каждого зависит от положения точки опоры относительно усилия и нагрузки. В первоклассном рычаге точка опоры расположена между усилием и нагрузкой, напоминая качели. Примеры этого типа рычага включают весы, лом и ножницы.

Рычаг второго класса - это когда нагрузка помещается между точкой опоры и усилием. Этот тип рычага был использован в конструкции многих устройств, таких как тачка, щелкунчик, открывалка для бутылок и обычная дверь.

Наконец, рычаги третьего класса работают с усилием, прилагаемым между точкой опоры и грузом. Эти рычаги можно найти в пинцетах, удилищах, молотках, лодочных веслах и граблях.

Шкив

Рис. 4. Шкив, одна из шести простых машин. авторское право

Copyright © 2006 Джейк Льюис, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

На протяжении всей истории инженеры находили, что шкив является предпочтительным механизмом для подъема тяжелых предметов по прямому вертикальному пути.Шкив в основном представляет собой рифленый круглый диск, который направляет трос или трос, натянутый по его периметру, как показано на рисунке 4. С помощью одного шкива инженеры могут изменить направление приложенной силы; например, потянув веревку вниз, чтобы поднять вес. Однако использование комбинации шкивов в системе шкивов может изменить как величину, так и направление прилагаемого усилия. Чтобы увеличить подъемную силу шкива, к системе шкивов добавляются колеса шкива, так что усилие, необходимое для подъема предметов по вертикали, значительно уменьшается.Эта машина включена в конструкцию различных инженерных систем, таких как кран, где огромные грузы управляются с небольшой силой, создаваемой относительно небольшим двигателем. Некоторые краны могут иметь множество шкивов и сложный набор тросов, так что способность поднимать более тяжелые предметы еще больше. Многие другие устройства используют шкив, чтобы воспользоваться его удивительным потенциалом, включая лифт, парусную лодку и базовый флагшток.

Колесо-ось

Последняя простая машина, о которой мы собираемся узнать, - это колесно-ось, которую инженеры в первую очередь используют для увеличения силы поворота или вращения.Это устройство состоит из круглого колеса, непосредственно соединенного с круглым валом или осью и повернутого для вращения вокруг общей оси (см. Рисунок 5). Из этого расположения вы можете заметить, как колесо и ось работают аналогично рычагу; однако он отличается в том смысле, что он способен увеличивать вращающую силу вместо линейной силы. Инженеры обычно называют силу вращения крутящим моментом . Чтобы соответствовать определению механического преимущества, мы определяем колесо и ось таким образом, чтобы усилие или входная сила всегда прикладывались к колесу, а нагрузка или выходная сила всегда действовали на ось.

Рис. 5. Колесо-ось, одна из шести простых машин. авторское право

Copyright © 2006 Джейк Льюис, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

В большинстве случаев ось меньше, чем колесо, и прикладываемый крутящий момент увеличивается машиной; однако это не всегда так. В некоторых случаях ось больше, чем колесо, и входное расстояние увеличивается машиной вместо входного крутящего момента.

Примеры колеса и оси включают отвертку, рулевое колесо, реактивный двигатель, механические шестерни и даже дверные ручки.

Велосипед - отличный пример нескольких простых машин, таких как колесо-ось, рычаг и шкив, объединенных в одно устройство (см. Рисунок 6). Передние и задние шины являются колесно-осевыми, где колеса вращаются вокруг оси в центре, где закреплены шестерни. Шестерни и цепь действуют как шкив и помогают вести колесо на его оси. На велосипеде несколько рычагов, один из которых - педаль. Всего этих трех машин

.

Moped Wiki - Moped Army

Эта статья относится к трансмиссии вариаторного типа. О ветке армии мопедов см. Вариаторы.

Вариатор является элементом бесступенчатой ​​трансмиссии, обычно используемой на мопедах и других транспортных средствах с малым двигателем. Мопеды Motobecane, Peugeot, Derbi, Vespa, Minarelli и Honda предлагали как минимум одну модель с вариоматической трансмиссией.

Работа вариатора

В трансмиссиях

Variomatic используются центробежные грузы для уменьшения передаточного числа двигателя при увеличении частоты вращения.Это позволяет вариатору поддерживать двигатель в пределах его оптимальной эффективности при наборе путевой скорости или изменении скорости для подъема на холм. Эффективность в этом случае может быть топливной экономичностью, уменьшением расхода топлива и выбросов, или энергоэффективностью, позволяющей двигателю развивать максимальную мощность в широком диапазоне скоростей.

Поскольку вариатор позволяет двигателю вращаться с постоянной частотой вращения в широком диапазоне скоростей автомобиля, поворот ручки газа заставит мопед двигаться быстрее, но не изменит звук, исходящий от двигателя, так сильно, как обычный двухскоростной или односкоростной скорость.Это сбивает с толку некоторых гонщиков и приводит к ошибочному впечатлению об отсутствии мощности.


Марки вариаторов

Mobymatic от Motobecane

Motobecane выпустили свою первую и единственную трансмиссию на основе вариатора, Mobymatic, в 1957 году, через год после изобретения вариатора голландцем Хубом Ван Дорном, даже до появления первого автомобиля с вариатором.

Mobymatic состоит из шкива переменного размера, который приводится в движение от двух до четырех утяжеленных шарикоподшипников и соединен с двухфункциональным автоматическим сцеплением.Шкив вариатора вращает шкив фиксированного диаметра, прикрепленный к цепи главной передачи.

Трансмиссия Mobymatic входила в стандартную комплектацию моделей Motobecane вплоть до их последнего выпуска в начале 2000-х годов. Единственная разница между ранними моделями и более поздними выпусками заключалась в отказе от ключа Woodruff.

Хотя конструкция и не самая лучшая с точки зрения возможности настройки или характеристик сцепления, это была недорогая рабочая лошадка, которая не требовала обслуживания в течение всего срока службы двигателя, кроме регулярной подачи смазки через пресс-масленку каждые несколько сотен миль.

Руководство по разборке вариатора Motobecane.

Вариатор Vespa

Вариатор

Vespa устанавливался на всех их роскошных моделях мопедов, Bravo, Grande, Vespa Si, и даже на высококлассной версии их эконом-модели, Vespa Ciao Deluxe. Этот привод отличается от Mobymatic тем, что разделяет механизмы сцепления и вариатора, использует двойные регулируемые шкивы и полностью исключает главную цепную передачу. Вариатор приводится в движение от кривошипа двигателя с помощью регулируемого шкива, приводимого в действие под весами роликов.Ремень протягивается между двигателем и задним колесом, где находятся муфта сцепления и рессорный шкив. Пружинный шкив удерживает ремень в натянутом состоянии, требуя движения двух шкивов относительно друг друга, как это делают французские шкивы. В Vespa также есть коробка передач внутри ступицы заднего колеса, где выходной сигнал вариатора понижается передаточным числом главной передачи, а затем применяется к колесу.

В вариаторе Vespa используются пять роликовых грузов. Отсутствие симметрии в этой конструкции означает, что характеристики вариатора не могут быть изменены путем удаления грузов.однако некоторые модели поставлялись с шестью или восемью вариаторами веса.

Honda Вариатор

Honda по сути скопировала дизайн своего вариатора и, возможно, всего своего мопеда PA50 с Vespa Bravo. Они используют те же функции, но с некоторыми техническими отличиями.

Съемник сцепления для Honda TRX 500 Rubicon отделяет задний толкатель кулачка вариатора Hobbit и неподвижную ведущую поверхность - Никаких разрушений или других жестоких методов не требуется - Спасибо компании smallbikewithmotor за выяснение этого

Вариатор Дерби

Для Derbi имеется 6 вариаторов веса и 3 вариатора веса (6 весов совместимы с Honda Hobbit).Существуют также вариаторы производительности, такие как вариатор TJT. Чтобы лучше понять функции двойных вариаторов и контрпружин, прочтите следующую ссылку http://www.apriliaforum.com/forums/showthread.php?t=8960

Этот раздел является заглушкой.
Вы можете помочь Moped Wiki, расширив ее.

Peugeot Вариатор

Система вариатора

Peugeot, используемая на большинстве моделей мопедов Peugeot (в первую очередь, , а не 102SP), очень похожа на систему, используемую в Motobecane, хотя системы не являются взаимозаменяемыми.Вариатор с центробежным приводом от веса и встроенной муфтой соединен с большим шкивом фиксированного диаметра, прикрепленным к цепи главной передачи. Натяжение ремня поддерживается постоянным за счет того, что весь двигатель вращается на опорах вниз при увеличении скорости, а пружина возвращает его в исходное положение при уменьшении.

Основная функция вариатора прочтите это или кто-то прикрепит его к нашей вики http://www.apriliaforum.com/forums/showthread.php?t=8960

Настройка вариатора

См. Настройку вариатора

.

6 Простых машин: облегчение работы

На протяжении всей истории люди разработали несколько устройств, облегчающих работу. Наиболее известные из них известны как «шесть простых механизмов»: колесо и ось, рычаг, наклонная плоскость, шкив, винт и клин, хотя последние три на самом деле являются просто продолжениями или комбинациями первых. три.

Поскольку работа определяется как сила, действующая на объект в направлении движения, машина облегчает выполнение работы, выполняя одну или несколько из следующих функций, согласно лаборатории Джефферсона:

  • передача силы из одного места в другое. другой,
  • изменяет направление силы,
  • увеличивает величину силы, или
  • увеличивает расстояние или скорость силы.

Простые машины - это устройства без движущихся частей или с очень небольшим количеством движущихся частей, которые облегчают работу. По данным Университета Колорадо в Боулдере, многие из современных сложных инструментов - это просто комбинации или более сложные формы шести простых машин. Например, мы можем прикрепить длинную ручку к древку, чтобы сделать лебедку, или использовать блок и снасть, чтобы подтянуть груз вверх по пандусу. Хотя эти машины могут показаться простыми, они продолжают предоставлять нам средства для выполнения многих вещей, которые мы никогда бы не смогли сделать без них.

Колесо и ось

Колесо считается одним из самых значительных изобретений в мировой истории. «До изобретения колеса в 3500 г. до н.э. люди были сильно ограничены в том, сколько вещей мы могли перевозить по суше и на какое расстояние», - написала Натали Вулховер в статье «10 лучших изобретений, изменивших мир». "Колесные тележки облегчили сельское хозяйство и торговлю, позволив перевозить товары на рынки и с рынков, а также облегчить бремя людей, путешествующих на большие расстояния.«

Колесо значительно снижает трение, возникающее при перемещении объекта по поверхности.» Если вы поместите картотечный шкаф на небольшую тележку с колесами, вы можете значительно уменьшить силу, необходимую для перемещения шкафа с постоянной скоростью. , "по данным Университета Теннесси.

В его книге" Древняя наука: предыстория-н.э. 500 »(Гарет Стивенс, 2010 г.) Чарли Сэмюэлс пишет:« В некоторых частях мира тяжелые предметы, такие как камни и лодки, перемещались с помощью бревенчатых катков.По мере того, как объект двигался вперед, ролики снимали сзади и заменяли спереди ». Это был первый шаг в развитии колеса.

Однако большим нововведением была установка колеса на ось. Колесо могло быть прикреплен к оси, которая поддерживалась подшипником, или его можно было заставить свободно вращаться вокруг оси. Это привело к развитию повозок, повозок и колесниц. По словам Самуэльса, археологи использовали развитие колеса, которое вращается на ось как показатель относительно развитой цивилизации.Самые ранние свидетельства существования колес на осях относятся к 3200 г. до н. Э. Шумеры. Китайцы самостоятельно изобрели колесо в 2800 году до нашей эры. [По теме: Почему так долго изобреталось колесо]

Множители силы

Согласно Science Quest от Wiley, помимо уменьшения трения, колесо и ось могут также служить в качестве множителя силы. Если колесо прикреплено к оси, и для поворота колеса используется сила, вращающая сила или крутящий момент на оси намного больше, чем сила, приложенная к ободу колеса.В качестве альтернативы для достижения аналогичного эффекта к оси можно прикрепить длинную ручку.

Все остальные пять машин помогают людям увеличивать и / или перенаправлять силу, приложенную к объекту. В своей книге «Перемещение больших вещей» («Пора пора», 2009) Джанет Л. Колоднер и ее соавторы пишут: «Машины обеспечивают механическое преимущество, помогающее перемещать объекты. Механическое преимущество - это компромисс между силой и расстоянием. " В следующем обсуждении простых механизмов, которые увеличивают силу, прилагаемую к их входу, мы пренебрегаем силой трения, потому что в большинстве этих случаев сила трения очень мала по сравнению с задействованными входными и выходными силами.

Когда сила действует на расстоянии, она производит работу. Математически это выражается как W = F × D. Например, чтобы поднять объект, мы должны выполнить работу, чтобы преодолеть силу тяжести и переместить объект вверх. Чтобы поднять объект, который вдвое тяжелее, требуется в два раза больше работы, чтобы поднять его на такое же расстояние. Также требуется вдвое больше работы, чтобы поднять один и тот же объект вдвое дальше. Как показывает математика, главное преимущество машин заключается в том, что они позволяют нам выполнять такой же объем работы, прикладывая меньшее количество силы на большее расстояние.

Качели - это пример рычага. Это длинная балка, балансирующая на шарнире. (Изображение предоставлено: BestPhotoStudio Shutterstock)

Рычаг

«Дайте мне рычаг и место, чтобы встать, и я переверну мир». Это хвастливое заявление приписывают греческому философу, математику и изобретателю III века Архимеду. Хотя это может быть немного преувеличением, это все же выражает силу рычагов, которые, по крайней мере, образно, движут миром.

Гений Архимеда заключался в том, чтобы понять, что для того, чтобы выполнить ту же работу, можно найти компромисс между силой и расстоянием, используя рычаг.Его Закон рычага гласит: «Величины находятся в равновесии на расстояниях, обратно пропорциональных их весу», согласно «Архимеду в 21 веке», виртуальной книге Криса Рорреса из Нью-Йоркского университета.

Рычаг состоит из длинной балки и точки опоры или оси. Механическое преимущество рычага зависит от соотношения длин балки по обе стороны от точки опоры.

Например, мы хотим поднять 100 фунтов. (45 кг) вес 2 фута (61 см) от земли.Мы можем потянуть 100 фунтов. силы на вес в восходящем направлении на расстояние 2 фута, и мы проделали 200 фунт-футов (271 Ньютон-метр) работы. Однако, если бы мы использовали рычаг длиной 30 футов (9 м) с одним концом под грузом и точкой опоры длиной 1 фут (30,5 см), расположенной под балкой на расстоянии 10 футов (3 м) от груза, у нас было бы только надавить на другой конец с 50 фунтами. (23 кг) силы для подъема груза. Однако нам придется нажать на конец рычага на 4 фута (1,2 м), чтобы поднять вес на 2 фута.Мы пошли на компромисс, в котором мы удвоили расстояние, на которое нам нужно было переместить рычаг, но мы уменьшили необходимое усилие вдвое, чтобы проделать тот же объем работы.

Наклонная плоскость

Наклонная плоскость - это просто плоская поверхность, поднятая под углом, как пандус. По словам Боба Уильямса, профессора кафедры машиностроения Инженерно-технологического колледжа Русса Университета Огайо, наклонная плоскость - это способ поднять груз, который был бы слишком тяжелым для подъема прямо вверх.Угол (крутизна наклонной плоскости) определяет, сколько усилий нужно для подъема груза. Чем круче пандус, тем больше усилий требуется. Это означает, что если мы поднимем наши 100 фунтов. вес 2 фута, скатывая его по 4-футовой рампе, мы уменьшаем необходимую силу вдвое, увеличивая вдвое расстояние, на которое он должен перемещаться. Если бы мы использовали рампу высотой 8 футов (2,4 м), мы смогли бы уменьшить необходимую силу до 25 фунтов. (11,3 кг).

Шкив

Если мы хотим поднять те же 100 фунтов. груз с веревкой, мы могли прикрепить шкив к балке над грузом.Это позволило бы нам тянуть веревку вниз, а не вверх, но для этого все равно требуется 100 фунтов. силы. Однако, если бы мы использовали два шкива - один прикреплен к верхней балке, а другой - к грузу, - и мы должны были бы прикрепить один конец веревки к балке, пропустить его через шкив на балке, а затем через шкив на балке, нам нужно было бы только натянуть веревку с 50 фунтами. силы, чтобы поднять вес, хотя нам придется тянуть веревку на 4 фута, чтобы поднять вес на 2 фута.Опять же, мы заменили увеличенное расстояние уменьшенной силой.

Если мы хотим использовать еще меньшую силу на еще большем расстоянии, мы можем использовать блок и захват. Согласно материалам курса Университета Южной Каролины, «блок и захват - это комбинация шкивов, которая снижает количество силы, необходимой для подъема чего-либо. Компромисс заключается в том, что для блока и захвата требуется более длинная веревка. переместить что-то на такое же расстояние ".

Какими бы простыми ни были шкивы, они все еще находят применение в самых современных новых машинах.Например, Hangprinter, 3D-принтер, который может создавать объекты размером с мебель, использует систему проводов и управляемых компьютером шкивов, прикрепленных к стенам, полу и потолку.

Винт

«Винт - это, по сути, длинная наклонная плоскость, обернутая вокруг вала, поэтому к его механическому преимуществу можно подойти так же, как и к наклону», - говорится на сайте HyperPhysics, созданном Государственным университетом Джорджии. Во многих устройствах используются винты для приложения силы, намного превышающей силу, используемую для поворота винта.К этим устройствам относятся настольные тиски и гайки на автомобильных колесах. Они получают механическое преимущество не только за счет самого винта, но и во многих случаях за счет использования длинной ручки, используемой для поворота винта.

Клин

По данным Горно-технологического института Нью-Мексико, «клинья перемещают наклонные плоскости, которые двигаются под нагрузкой для подъема или в груз для разделения или разделения». Более длинный и тонкий клин дает больше механических преимуществ, чем более короткий и широкий клин, но клин делает кое-что еще: основная функция клина - изменять направление входной силы.Например, если мы хотим расколоть бревно, мы можем с большой силой вогнать клин в конец бревна с помощью кувалды, и клин перенаправит эту силу наружу, в результате чего древесина расколется. Другой пример - дверной упор, в котором сила, используемая для толкания его под край двери, передается вниз, в результате чего возникает сила трения, которая сопротивляется скольжению по полу.

Дополнительный отчет Чарльза К. Чоя, участника Live Science

Дополнительные ресурсы

  • John H.Линхард, почетный профессор машиностроения и истории Хьюстонского университета, «еще раз взглянет на изобретение колеса».
  • Центр науки и промышленности в Колумбусе, штат Огайо, предлагает интерактивное объяснение простых машин.
  • HyperPhysics, веб-сайт, созданный Государственным университетом Джорджии, иллюстрировал объяснения шести простых машин.

Найдите забавные занятия с использованием простых машин в Музее науки и промышленности в Чикаго.

.

Определение рычага по Merriam-Webster

le · ver | \ ˈLe-vər, ˈlē- \

1a : штанга, используемая для того, чтобы что-то подрывать или выталкивать

b : побуждающая сила : инструмент использовать пищу как политический рычаг - время

2a : жесткая деталь, которая передает и изменяет силу или движение, когда силы прикладываются в двух точках, и поворачивает примерно треть, а именно : - жесткий стержень, используемый для оказания давления или удержания груза в одной точке своей длины путем приложения усилие на секунду и поворот на третьей точке опоры

b : выступающая деталь, с помощью которой механизм (см. определение механизма 1) приводится в действие или регулируется рычагом; рычаг \ ˈle- və- riŋ, ˈlē-; ˈLev-riŋ, ˈlēv- \

переходный глагол

1 : приподнимать, поднимать или перемещать рычагом или как бы с его помощью

2 : действовать (устройство) как рычаг

.

Смотрите также