§ 18. Понятие о машине и механизме
В современном мире человека окружают различные машины. Многие из них ты видел.
Машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного вида энергии в другой. Машины разделяют на пять классов.
Машины-двигатели — превращают энергию любого вида в механическую, например электрическую в механическую (стиральная машина) или тепловую в механическую (двигатель в автомобиле).
Машины-генераторы — преобразуют механическую энергию в другой вид энергии, например: турбина электростанции превращает энергию текущей в реке воды в электрическую энергию.
Технологические машины предназначены для изменения размеров и форм заготовок, например станки для обработки древесины и металла.
Транспортные и подъёмно-транспортные машины служат для перемещения людей, грузов, изделий, например автомобили, подъёмные краны, лифты.
Информационные машины предназначены для преобразования информации, например электронно-вычислительные машины (ЭВМ) или персональные компьютеры (ПК).
Машины состоят из одного или нескольких связанных между собой механизмов. Механизм — это устройство, имеющее несколько деталей, в котором при движении одного элемента (звена) другие звенх>я выполняют определённые согласованные движения (табл. 3).
Таблица 3
Виды механизмов(передач)
В винтовом механизме при вращении винта гайка, удерживаемая от вращения, начинает перемещаться вдоль оси винта, например в винтовом механизме переднего и заднего зажимов столярного верстака.
Фрикционный механизм (фрикционная передача) состоит из двух катков (дисков), которые прижаты друг к другу. При вращении одного катка вращается и другой.
Ремённая передача передаёт вращение от одного шкива 1 к другому 2 с помощью ремня 3 (см. табл. 3). В сверлильном станке, с которым ты ознакомишься в § 29, вращение шпинделю со сверлом передаётся от электродвигателя с помощью ремённой передачи.
Детали, из которых состоят изделия, соединяются между собой тем или иным образом. Соединения деталей могут быть подвижными и неподвижными (табл. 4).
Таблица 4
Виды соединений
Все машины и механизмы состоят из отдельных деталей. Детали могут быть простыми и сложными (табл. 5). Простые детали (болт, гайка, шайба) применяют почти во всех изделиях. Сложными называют детали, которые имеют непростую форму и на их изготовление требуется много времени (например, станина станка, зубчатое колесо ручной дрели и др.).
Таблица 5
Примеры простых и сложных деталей
Знакомимся с профессиями
Машинист — специалист, занимающийся управлением различных машин, например машинист электровоза, тепловоза, экскаватора, подъёмного крана. Эта профессия требует большой ответственности, поскольку связана с перемещением людей или грузов.
Водитель — это специалист, который управляет легковым или грузовым автомобилем. Он знает устройство автомобиля, правила его обслуживания, может выполнять несложный ремонт.
Наладчик — специалист, обслуживающий технологические машины — станки. Это рабочий высокой квалификации, который выполняет наладку и настройку станков, следит за точностью их работы. Оператор ЭВМ — это специалист, который занимается вводом и обработкой информации на электронно-вычислительных машинах. Он должен знать устройство компьютера, уметь обслуживать компьютерную технику, работать с программными комплексами и многое другое.
Лабораторно-практическая работа № 16
Ознакомление с машинами, механизмами, соединениями, деталями
Найди в Интернете информацию о том, какие интересные машины и механизмы помогают человеку в его жизни.
Новые слова и понятия
Машина, технологические машины, информационные машины, механизмы, соединения деталей (подвижные, неподвижные), детали (простые, сложные), машинист, водитель, наладчик, оператор ЭВМ.
Урок: «Понятие о механизмах и машинах.»
Урок № _____ Дата:_________________
Тема: Понятие о механизмах и машинах.
Цели : формирование знаний о машине и механизме; и зучение устройства и принципа работы передач; ф ормирование практических навыков в расчётах передаточного числа; воспитание правильного отношения к общечеловеческим ценностям; развитие у учащихся профессионального интереса к технике и оборудованию.
Тип урока: изучения новых знаний .
Формы работы: индивидуальная; фронтальная .
I. Организационный момент.
II. Изучение нового материала.
В современном мире человеку часто помогают различные механизмы и машины.
Машина — это устройство, которое выполняет определенные действия с целью облегчения физического и умственного труда человека. Например, автомобиль является транспортной машиной, станок для обработки каких-либо заготовок — технологической машиной.
Примером бытовых машин служит пылесос, стиральная машина, холодильник. Сельскохозяйственные машины (трактор, комбайн и др.) помогают человеку в уборке урожая. Компьютер для человека — информационная и вычислительная машина.
В конструкцию машины входит много различных механизмов. Механизм — это устройство для преобразования одного вида движения в другой. В качестве примера рассмотрим винтовой механизм, применяемый в переднем и заднем зажимах столярного верстака
В винтовом механизме вращательное движение рукоятки 2 преобразуется в прямолинейное движение ходового винта вместе с прижимным бруском 3 (рис. а). На рисунке б показана кинематическая схема винтового механизма.
Кинематическая схема – это условное обозначение различных передач движения звеньями (деталями) механизмов.
Разновидность подвижной связи — шарнирное соединение.
I II . Закрепление изученного материала.
Ознакомление с устройством различных механизмов.
Осмотрите винтовой механизм переднего зажима столярного верстака. Разберитесь, каким образом вращательное движение рукоятки преобразуется в прямолинейное движение прижимного прутка.
Рассмотрите зубчатый механизм дрели и определите, для какой цели он служит.
I V. Подведение итогов.
1. Что называют машиной?
2. Что называют механизмом?
3. Какие машины вы знаете?
4. Назовите типовые детали машин.
5. Где применяются винтовые механизмы и как они работают?
Урок 5
Понятие о машине и механизме
Раздел. Конструирование и моделирование.
Тема урока. Понятие о машине и механизме.
Тип урока: комбинированный.
Цели урока: организовать деятельность обучающихся по ознакомлению с механизмами и машинами, типовыми деталями, видами соединений деталей; обучить распознавать машины различных классов по их назначению, характеризовать простые механизмы, типовые детали машин и их соединения.
Конструирование и моделирование
§6. Понятие о машине и механизме
В современном мире человека окружают различные машины. Многие из них вы видели.
Машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного вида энергии в другой. Машины могут иметь различную конструкцию. Конструкцией называют сложный объект, составленный из различных частей. Машины разделяют на пять классов.
Машины-двигатели — превращают энергию любого вида в механическую, например электрическую в механическую (стиральная машина) или тепловуто в механическую (двигатель в автомобиле).
Машины-генераторы — преобразуют механическую энергию в друтой вид энергии, например: турбина электростанции превращает энергию текущей в реке воды в электрическую энергию.
Технологические машины предназначены для изменения размеров и форм заготовок, например станки для обработки древесины и металла.
Транспортные и подъёмно-транспортные машины служат для перемещения людей, грузов, изделий, например: автомобили, подъёмные краны, лифты.
Информационные машины предназначены для преобразования информации, например: электронно-вычислительные машины (ЭВМ), персональные компьютеры (ПК).
Машины состоят из одного или нескольких связанных между собой механизмов. Механизм — это устройство, имеющее несколько деталей, в котором при движении одного элемента (звена) другие звенья выполняют определённые согласованные движения (табл. 2).
Так, в винтовом механизме при вращении винта гайка, удерживаемая от вращения, начинает перемещаться вдоль оси винта.
Фрикционный механизм (фрикционная передача) состоит из двух катков (дисков), которые прижаты друг к другу. При вращении одного катка вращается и другой.
Таблица 2
Виды механизмов (передач)
| Название механизма | Общий вид | Условное графическое изображение |
| Винтовой механизм: 1 — винт: 2 — гайка | ||
| Фрикционный механизм: 1, 2 — катки | ||
| Ремённая передача: 1, 2 — шкивы; 3 — ремень |
Ремённая передача передаёт вращение от одного шкива 1 к другому 2 с помощью ремня 3 (см. табл. 2).
В механизме, состоящем из двух звеньев, одно звено называют ведущим (или движением на входе) — это винт, каток 1, шкив 1 (см. табл. 2), а другое — ведомым (движение на выходе) — это гайка, каток 2, шкив 2.
Все машины и механизмы состоят из отдельных деталей. Деталь — это изделие, выполненное из однородного материала без применения сборочных операций. Детали могут быть простыми и сложными (табл. 3). Простые детали (болт, гайка, шайба) применяют почти во всех изделиях.
Таблица 3
Примеры простых и сложных деталей
| Название детали | Общий вид |
| Простые детали | |
| Болт | |
| Гайка | |
| Шайба | |
| Сложные детали | |
| Корпус и винт ручной мясорубки: 1 — корпус; 2 — винт | |
| Батарея водяного отопления: 1 — секция батареи | |
Сложными называют детали, которые имеют непростую форму и на их изготовление требуется много времени (например, корпус и винт ручной мясорубки, секция батареи водяного отопления в квартире и др.).
Детали, из которых состоят изделия, можно соединять между собой тем или иным образом. Соединения деталей могут быть подвижными и неподвижными (табл. 4).
Таблица 4
Виды соединений
| Пример сединения | Общий вид |
| Подвижоне соединение | |
| Шарнирное соединение прижима и багажника велосипеда: 1 — шарниры | |
| Соединение колеса с осью садовой тележки: 1 — колесо; 2 — ось | |
| Неподвижоне соединение | |
| Заклёпочное соединение крыла переднего колеса велосипеда с крепёжной планкой: 1 — заклёпки | |
| Резьбовое соединение узла крепления руля велосипеда: 1 — винт; 2 — гайка | |
Машинист — специалист, занимающийся управлением различными машинами, например: машинист электровоза, тепловоза, экскаватора, подъёмного крана. Эта профессия требует большой ответственности, поскольку связана с перемещением людей или грузов.
Водитель — специалист, который управляет легковым или грузовым автомобилем, следуя правилам дорожного движения. Он знает устройство автомобиля, правила его обслуживания, может выполнять несложный ремонт.
Наладчик — специалист, обслуживающий технологические машины — станки. Это рабочий высокой квалификации, который выполняет наладку и настройку станков, следит за точностью их работы.
Оператор ЭВМ — специалист, который занимается вводом и обработкой информации на электронно-вычислительных машинах. Он должен знать устройство компьютера, уметь обслуживать компьютерную технику, работать с программными комплексами и многое другое.
Практическая работа № 5
Обсуждение результатов образовательного путешествия
1. Обсудите результаты образовательного путешествия (экскурсии) на предприятие, осуществлённого после предыдущего урока.
2. Сделайте выводы по результатам исследований работы предприятия: современный ли вид производственных помещений предприятия; востребована ли на рынке выпускаемая им продукция; насколько современны применяемые на предприятии технологии; какое сырьё и материалы используются; на каком оборудовании и с помощью каких инструментов изготавливается продукция; какие используются транспортные средства; каковы функции работников предприятия и др.
Практическая работа № 6
Ознакомление с машинами, механизмами, соединениями, деталями
1. Запишите в рабочую тетрадь названия машин, которые вам приходилось видеть. Определите, к какому классу они относятся.
2. Ознакомьтесь с механизмами, показанными учителем, запишите в рабочую тетрадь их названия и назначение.
3. Найдите в этих механизмах простые и сложные детали, запишите их названия в рабочую тетрадь.
4. Запишите в рабочую тетрадь примеры подвижных и неподвижных соединений, кроме указанных в таблице 4.
Запоминаем опорные понятия
Машины (машины-двигатели, машины-генераторы, технологические машины, транспортные и подъёмно-транспортные машины, информационные машины), конструкция, механизмы (винтовой, фрикционный, ремённая передача), детали (простые, сложные), соединения (подвижные, неподвижные).
Самостоятельная работа
Работа с информацией.
Узнайте, выполнив поиск в Интернете и других источниках информации, какие интересные машины и механизмы помогают человеку в жизни. Сохраните информацию в форме описания, схем, фотографий и др.
Проверяем свои знания
1. Можно ли назвать конструкцией мост через реку, высотное здание, электрический чайник, чашку?
2. Чем отличается машина-двигатель от машины-генератора?
3. Как вы думаете, ручка мясорубки (см. табл. 3) — это простая деталь или сложная?
Технология. 5 класс
Конспект урока
Технология, 5 класс
Урок 8. Машины, их классификация
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
Машина – это техническое устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов, информации.
Аппарат и прибор – технические устройства, служащие для выполнения какой-либо работы.
Агрегат, или машинный агрегат – это техническая система, состоящая из соединённых между собой машин, механизмов, аппаратов и приборов.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
1. Технология. 5 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / [В.М. Казакевич, Г.В. Пичугина, Г.Ю. Семенова и др.]; под ред. В.М. Казакевича. — М.: Просвещение, 2017.
2. Технология. Обслуживающий труд. 5 кл.: учеб. Для общеобразоват. учреждений/О. А.Кожина, Е. Н. Кудакова, С. Э. Маркуцкая.- М.: Дрофа, 2014.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Производственную и непроизводственную технику можно разделить на пассивную и активную. Пассивная техника – это здания заводов, фабрик, трубопроводы, линии электропередач, железнодорожные пути и средства связи. Активная техника – это орудия труда, к ней относятся инструменты и механизмы, машины, аппараты, приборы, агрегаты, установки.
Инструменты и механизмы делятся на средства ручного труда, средства умственного труда и средства жизнеобеспечения.
Машиной называется техническое устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов, информации.
По своему назначению машины делятся на энергетические, рабочие и информационные.
Энергетические машины преобразуют один вид энергии в другой.
Рабочие машины используют механическую энергию для преобразования формы, свойств и положения обрабатываемого материала.
Информационные машины преобразуют и передают информацию.
По функциям машины можно разделить на производственные, транспортные, военные.
Аппаратами и приборами называют технические устройства, служащие для выполнения какой-либо работы.
Приборы могут служить для проведения измерений и наблюдений.
К аппаратам относятся устройства, не являющиеся механизмами или машинами, но осуществляющие какие-то технологические операции.
Агрегат, или машинный агрегат – это техническая система, состоящая из соединённых между собой машин, механизмов, аппаратов и приборов. Агрегат предназначен для решения какой-либо определённой технологической задачи.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Распределите примеры машин по группам.
Понятия: машина, механизм, агрегат. Классификация машин.
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Кафедра «Техническая механика и детали машин»
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
По дисциплине
«МЕХАНИКА»
для студентов, обучающихся по направлению:
Электроэнергетика и электротехника
Профили «Электроснабжение»,
«Электротехнологические установки и системы»
Объем лекций – 18 часов аудиторных занятий
Разработали:
К.т.н., доцент Злобина И.В.
Д.т.н., профессор Бекренев Н.В.
Саратов 2015 г.
Лекция 1 Основные понятия теории механизмов и машин. Основные виды механизмов
Вопросы, рассматриваемые на лекции:
1. Предмет прикладной механики и содержание курса.
2. Понятия: машина, механизм, агрегат. Классификация машин.
3. Кинематические пары и их классификация. Кинематические цепи.
Предмет прикладной механики и содержание курса.
“Техническая механика” –комплексная дисциплина. В общем она состоит из двух крупных разделов: «Теоретическая механика» и «Прикладная механика». Последняя включает в себя разделы курсов: “Теория механизмов и машин”, “Сопротивление материалов”, “Детали машин и основы конструирования”. Поскольку в учебном плане данного направления подготовки предусмотрено изучение отдельного курса теоретической механики, то предлагаемая к изучению дисциплина фактически идентична прикладной механике. Для достижения целостности дисциплины все разделы и темы последовательно излагаются с единых позиций механики, логически дополняя друг друга.
Основными целями изучения дисциплины являются: дать студенту знания, умения и навыки по основам теории механизмов и машин, принципам инженерных расчётов и проектирования механических устройств в объёме необходимом для будущей профессиональной деятельности по своей специальности.
В состав задач изучения дисциплины, поставленных перед студентом, входят:
1. Изучить: основы методов структурного, кинематического, силового и динамического анализа механизмов; принципы инженерных расчётов на прочность типовых элементов изделий.
2. Освоить: основы прочностных расчётов и конструирования деталей машин.
3. Получить представление о последовательности проектирования изделий и основных стадиях выполнения конструкторской разработки; первичные навыки практического проектирования и конструирования механических устройств.
4. Формировать и развивать творческие начала личности при выполнении расчетно-графической работы и углублённой проработке раздела курса в процессе самостоятельной работы.
Понятия: машина, механизм, агрегат. Классификация машин.
Современная машина состоит главным образом из питающих устройств, исполнительных механизмов с рабочими органами, приводного механизма, а также устройств управления, регулирования, защиты и блокировки.
Питающее устройство предназначено для непрерывной или периодической подачи исходной продукции или сырья в машину с возможностью их дозирования по массе или объему в зависимости от требований технологического процесса.
Исполнительный механизм предназначен для передачи движения рабочим органам машины. Этот механизм включает ведомое звено, с которым соединяются рабочие органы, и ведущее звено, которое связано с приводным механизмом.
Рабочие органы машины непосредственно воздействуют на обрабатываемый продукт согласно заданному технологическому процессу. В некоторых случаях технологический процесс в машине осуществляется несколькими рабочими органами, каждый из которых выполняет определенную операцию. Такие машины называются сложными в отличие от простых машин с одним рабочим органом.
Устройства управления осуществляют пуск и остановку машины, а также контроль над ее работой. Механизмы регулирования обеспечивают заданный режим работы машины, а механизмы защиты и блокировки применяются для предотвращения неправильного включения машин и предупреждения производственного травматизма.
Конструкция машин и аппаратов составляется из деталей, узлов, механизмов. Деталь — это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Совокупность одной или нескольких неподвижно соединенных деталей называется узлом.
Система узлов, в которой движение одного или нескольких ведущих узлов вызывает движение остальных, называется механизмом.
В учебной литературе используются несколько определений механизма:
1. Механизмом называется система твердых тел, предназначенная для передачи и преобразования заданного движения одного или нескольких тел в требуемые движения других твердых тел.
3. Механизмом называется устройство для передачи и преобразования движений и энергий любого рода.
К механизмам в технике относят:
— винтовые и клиновые пары;
— передачи с гибкими звеньями (ременные и цепные);
— гидравлические и пневматические механизмы (поршневые группы, насосы, компрессоры, золотниковые пары).
Совокупность механизмов образует машину. Для управления режимом машины и аппараты снабжаются контрольно-измерительными, регулирующими, сигнализирующими, автоматизирующими и управляющими приборами.
Машинным агрегатом называется техническая система, состоящая из одной или нескольких соединенных последовательно или параллельно машин и предназначенная для выполнения каких-либо требуемых функций. Обычно в состав машинного агрегата входят: двигатель, передаточный механизм и рабочая или энергетическая машина. В настоящее время в состав машинного агрегата часто включается контрольно-управляющая или кибернетическая машина. Передаточный механизм в машинном агрегате необходим для согласования механических характеристик двигателя с механическими характеристиками рабочей или энергетической машины.
Аппаратом называют такую машину, в которой протекают тепловые, химические, биохимические, электрические и другие процессы, причем для их проведения и интенсификации, а также транспортирования перерабатываемой продукции используют различные приспособления, производящие перемешивание, нагревание, охлаждение и проч.
В настоящее время принято различать четыре вида машин.
Машины-двигатели, преобразующие любой вид энергии в механическую. К таким машинам относятся, например, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, паровые машины
Машины-генераторы, преобразующие механическую энергию в энергию другого вида. Например: электрогенератор преобразующий механическую энергию паровой или гидравлической турбины в электрическую.
Транспортные машины осуществляют только изменение положения объекта воздействия. К транспортным машинам относятся автомобили, погрузчики, конвейеры, лифты, подъемники и др. Эти машины составляют предмет изучения студентами специальностей 150200 и …..
Математические машины, преобразующие входную информацию в математическую модель исследуемого объекта.
Контрольно-управляющие машины, преобразующие входную информацию (программу) в сигналы управления рабочей или энергетической машиной.