Bidang 03
Kinematik
Cara mekanisme bergerak: gear, batang penyambung dan sesondol
Kinematik menerangkan gerakan: kedudukan, laluan dan kelajuan. Ia menunjukkan bagaimana satu gerakan boleh ditukar menjadi gerakan lain.
Perkara yang akan anda pelajari
- Bagaimana gear mengubah kelajuan dan arah
- Bagaimana nisbah gear mengorbankan kelajuan untuk mendapatkan daya
- Bagaimana batang penyambung menukar putaran kepada gerakan ulang-alik
- Cara menjejak laluan sesuatu titik yang bergerak
Contoh eksperimen
-
Gandingkan gear kecil dengan gear besar dan kira bilangan pusingan setiap satu.
-
Bina engkol dan gelangsar, kemudian perhatikan omboh bergerak.
-
Ubah panjang batang penyambung dan lihat bagaimana laluannya berubah.
Perkara yang boleh anda bina
-
Kotak gear untuk win yang perlahan tetapi kuat
-
Omboh yang digerakkan oleh engkol
-
Mekanisme pengelap cermin hadapan
Contoh-contoh ini menunjukkan jenis kerja dalam bidang ini. Pelajaran yang diterbitkan mungkin berbeza.
Cuba model kecil
Model kecil ini berjalan di sini, dalam pelayar anda, dan tetap berfungsi di luar talian setelah halaman dimuatkan. Model ini ialah model pengajaran ringkas, bukan enjin simulasi MEKALUMI.
Petua: seret gear kiri untuk memutarnya dengan tangan.
Sistem gear
Ubah bilangan gigi pada setiap gear. Perhatikan bagaimana kelajuan dan daya putaran berubah.
- Nisbah gear
- 1 : 2
- Kelajuan output
- 15 rpm · 2 kali lebih perlahan
- Daya putaran
- × 2
- Arah
- Bertentangan arah dengan motor
Apabila gear kecil memacu gear besar, gear besar berputar lebih perlahan tetapi dengan daya yang lebih besar. Mesin win, basikal dan jam menggunakan idea ini.
Model: gear unggul tanpa geseran atau gelinciran. Kelajuan motor: 30 rpm.
Apa yang dipermudahkan oleh simulasi
- Kinematik mengkaji gerakan, selalunya tanpa bertanya daya apa yang menyebabkannya.
- Komponen dianggap muat dengan sempurna, tanpa celah atau kelonggaran.
Setiap simulasi mempermudahkan realiti. Mengetahui cara ia berbuat demikian ialah sebahagian daripada pembelajaran kejuruteraan.
Kaitan dengan mata pelajaran sekolah
Matematik (geometri dan nisbah), fizik, reka bentuk dan teknologi
Kaitan dengan bidang lain
Kinematik dibina di atas asas mekanik dan amat penting untuk robotik.
Info berguna
Pada basikal, rantai dan gear yang berlainan saiz mengorbankan kelajuan untuk mendapatkan daya apabila anda mengayuh mendaki bukit.