Станки это: станок — это… Что такое станок?

Содержание

станок — это… Что такое станок?

  • Станок — машина, используемая (как правило, в промышленности) для обработки различных материалов, либо приспособление для выполнения чего либо. В Викисловаре есть статья «станок» …   Википедия

  • СТАНОК — 1. СТАНОК1, станка, муж. 1. Почтовая или ямская станция, а также вообще место для отдыха и мены лошадей в пути (старин., обл.). || Название небольшого поселка в Сибири. Станок на берегу Енисейского залива. || То же, что становище (обл.). 2.… …   Толковый словарь Ушакова

  • СТАНОК — 1. СТАНОК1, станка, муж. 1. Почтовая или ямская станция, а также вообще место для отдыха и мены лошадей в пути (старин., обл.). || Название небольшого поселка в Сибири. Станок на берегу Енисейского залива. || То же, что становище (обл.). 2.… …   Толковый словарь Ушакова

  • СТАНОК — умалит. Станок токарный, гранильный, печатный. Сверлильный станочек. Очечный станочек, оправа. У них в окнах станочки с серпянкою вставлены, от мух, рамки. Мытые шерстяные платки и косынки сушат и прямят на станочках, на пялах. | Стан рубахи,… …   Толковый словарь Даля

  • СТАНОК — см. Орудийный станок. Пушечный станок, Зарядный станок, Вытяжной станок. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

  • станок — машина, механизм, устройство; основание, уставка, мольберт, станина, подставка, беннер, стойло, опора, девушка, лафет, станочек, триммер, станция; гениталии, жопа, задница; кровать Словарь русских синонимов. станок см. лафет Словарь синонимов… …   Словарь синонимов

  • станок — индивидуальный для хряка. станок в животноводстве, 1) отгороженная площадь в свинарнике или свиноводческом комплексе для индивидуального и группового содержания свиней. Стенки С. сплошные или решётчатые из деревянных брусьев, железобетонных… …   Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

  • станок — СТАНОК, нка, м. 1. Сексуальная девушка. 2. Постель. Ср. уг. «станок» нары …   Словарь русского арго

  • станок — СТАНОК, истор., арх. – Строение на тракте, предназначенное для остановки проезжающих (прим. авт.). – До глубокой ночи они балагурят на станках (3. 121). Ср. ССГ 288: станок «1. Населенный пункт, поселок; 2. Временное жилище на покосе, в поле; 3.… …   Словарь трилогии «Государева вотчина»

  • СТАНОК 1 — СТАНОК 1, нка, м. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • СТАНОК 2 — СТАНОК 2, нка, м. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • СТАНКИ — это… Что такое СТАНКИ?

  • Станки — Станки  топоним: Белоруссия Станки  деревня, Дукорский сельсовет Пуховичского района Минской области Станки посёлок в Хальчанском сельсовете Ветковского района Гомельской области Россия Станки  село в Вязниковском районе… …   Википедия

  • СТАНКИ — (Bench, machine) машины орудия для металлической обработки металла, дерева и волокнистых веществ. В более узком смысле машины для обработки металла и дерева резанием. См. Токарный станок, Револьверный станок, Станок строгальный, Станок… …   Морской словарь

  • Станки и инструмент — («Станки и инструмент»,)         ежемесячный научно технический и производственный журнал, орган министерства станкостроительной и инструментальной промышленности СССР и Центрального правления научно технического общества машиностроительной… …   Большая советская энциклопедия

  • Станки вертикально-сверлильные — – предназначены для обработки деталей методом сверления (сверловки отверстий) из различных конструкционных материалов в условиях единичного и мелкосерийного производства. [Большой энциклопедический политехнический словарь] Рубрика термина:… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ — машины для изготовления частей других машин в основном путем снятия с заготовки стружки режущим инструментом. Многое из того, что производится в результате человеческой деятельности в настоящее время, делается на металлорежущих станках или с… …   Энциклопедия Кольера

  • Станки (Покровское сельское поселение) — У этого термина существуют и другие значения, см. Станки. Деревня Станки Страна РоссияРоссия …   Википедия

  • Станки (Родомановское сельское поселение) — У этого термина существуют и другие значения, см. Станки. Деревня Станки Страна РоссияРоссия …   Википедия

  • Станки (Владимирская область) — У этого термина существуют и другие значения, см. Станки. Село Станки Страна РоссияРоссия …   Википедия

  • Станки (Дедовичский район) — У этого термина существуют и другие значения, см. Станки. Деревня Станки Страна РоссияРоссия …   Википедия

  • Станки (Псковский район) — У этого термина существуют и другие значения, см. Станки. Деревня Станки Страна РоссияРоссия …   Википедия

  • Что такое станки с ЧПУ

    Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) – это высокотехнологичное оборудование, в котором исполнительные устройства (приводы) управляются автоматически. Приводы, управляемые по определенной программе, приводят в действие рабочий элемент станка – таков принцип работы оборудования с ЧПУ. В зависимости от назначения станка рабочим элементом может быть шпиндель, сверло, пуансон и т.д.

    Парк станочного оборудования, оснащенного ЧПУ, огромен и разнообразен. Достаточно перечислить лишь самые основные: это токарные, фрезерные, шлифовальные, металлорежущие, сверлильные станки, которые подразделяются на множество типов и модификаций. Сложное и многообразное производство требует такого же сложного оборудования. Однако, при всем многообразии типов и моделей принцип работы станков с ЧПУ сводится к наличию программного обеспечения, задающего алгоритм работы станка.

    В состав системы ЧПУ входит:

    • пульт оператора, который предназначен для управления станком в ручном режиме при подготовке станка к работе по программе. Он позволяет вводить программу управления станком, задавать режимы его работы, при аварийной ситуации отключить станок для устранения неполадок;
    • панель оператора (дисплей) отображает текущую информацию о работе станка и выполняемой программе. Оператор может визуально контролировать ход выполнения технологической операции, видеть сообщения об авариях и возникших неполадках;
    • контроллер, который представляет собой микросхему с программой работы данного станка. Это устройство служит, например, для задания траектории движения рабочего инструмента, для команд выполнения технологических операций, для изменения управляющих программ и т. д.;
    • ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) -это постоянная память, которая предназначена для долговременного хранения системных программ и констант, определяющих конфигурацию данного станка; информация в ПЗУ может быть только для чтения;
    • ОЗУ (оперативное запоминающее устройство)- это оперативная память, предназначенная для кратковременного хранения файлов системных и управляющих программ, используемых в текущий момент; ОЗУ предназначено для хранения информации, меняющейся в ходе выполнения программы, используется как для записи, так и для чтения информации.

    Станки с ЧПУ не требует высокой квалификации специалиста — станочника, достаточно обучить персонал приемам управления программой. Станки с ЧПУ – это современное оборудование, позволяющее обеспечить высокую производительность труда при отменном качестве производимых работ. Использование таких станков значительно повышает общий уровень культуры производства.

    Для чего нужен фрезерный станок. Cutmaster

    Фрезерный станок — это оборудование, позволяющее обрабатывать различные поверхности из металла, стали, дерева, камня и пластика. На фрезерном станке можно обрабатывать плоские, криволинейные и фасонные поверхности, нарезать резьбу, зубья, шлицы, производить сверлильные и расточные работы, наносить на поверхность сложный орнамент и надписи. Также на фрезерном станке можно снимать пазы, фрезеровать отверстия под петли, создавать панно и трехмерные рельефы.

    Области применения фрезерных станков

    Фрезерование широко применяется в ювелирной, мебельной и рекламной промышленности, в интерьере и декорировании, для производства пластиковых дверей и окон. Без фрезерования нельзя представить современное машиностроение и самолетостроение, а также производство медицинского оборудования. Стоит отметить, что фрезерная обработка обладает высокой точностью, а поверхность получается идеально чистой и гладкой.

    Существуют широкий спектр работ, выполнение которых без современного фрезерного станка просто невозможно. Например, фрезеровальные станки специального назначения, используемые для нарезания зубьев на шестернях. На зубофрезерном станке можно изготовить не только прямое зацепление, но и эвольвентное зацепление, а также косозубие. Ни на каком другом станке выполнение подобных операций невозможно.

    Разновидности фрезерных станков

    Промышленность выпускает множество разновидностей фрезерных станков, каждый из которых выполняет определенный набор операций. Тип управления станком может быть ручным, автоматизированным, либо управляемые с помощью системы ЧПУ.

    Станки с ЧПУ означают, что устройство снабжено числовым программным управлением, позволяющим автоматизировать процесс фрезеровки. Такой станок значительно повышает производительность, поскольку время обработки каждой детали значительно снижается.

    В зависимости от устройства фрезерные станки бывают:

    • консольные;
    • бесконсольные;
    • продольно-фрезерные;
    • копировально-фрезерные.

    Самые популярные — консольные станки. Консоль — это деталь, на которую крепится заготовка. На бесконсольных станках стол, на котором закрепляется деталь, может двигаться только в продольном или поперечном направлении.

    Продольно-фрезерные станки предназначены обработки крупных заготовок. В качестве режущей инструмента применяются фрезы из быстрорежущей твердосплавной стали. Копировально-фрезерные станки позволяют выполнять по настоящему сложные орнаменты, гравировать надписи и узоры, фрезеровать фасонные профили.

    При выборе фрезерного станка следует руководствоваться поставленными задачами. Выбирать следует станок, который будет выполнять только те функции, которые требуется, так как цена оборудования в первую очередь зависит от функциональной наполненности.

    Как работает 5 осевой фрезерный станок с чпу. Устройство станка с чпу 5 осей.

    Содержание:


    1. Что такое 5-осевая обработка на станке с ЧПУ?
    2. Оси чпу станка в 5 координатной системе?
    3. А что же насчет двух других осей?
    4. Конфигурации 5 осевых станков
    5. Сколько же осей обработки вам нужно?
    6. Так сколько осей вам нужно?
    7. Зачем использовать 5-осевую обработку?
    8. 5 осей против 3 + 2 оси станка
    9. Сравним технологию 5-осевой обработки и 3D-печати
    10. Как получить максимальную эффективность при 5 осевой обработки
    11. Важность 5-осевого управления и программного обеспечения
    12. Предотвращение аварий в 5-осевой обработке
    13. Проверка инструмента на 5-осевом станке
    14. 5-осевая обработка: Соответствует ли принципу «сделать за 1 раз»?
    15. Техника обработки при 5-осевом фрезеровании

    Всем привет, Друзья! С Вами 3DTool!

    Каталог фрезерных станков с чпу

    Каталог лазерных станков с чпу

    Каталог лазерных маркеров


    Это может прозвучать странно, но если бы художник эпохи Возрождения мог обменять свой молоток и зубило на компьютерное числовое программное управление (ЧПУ) и подходящие станки, у нас были бы тысячи статуй Давида, вырезанные из множества различных материалов.

    Независимо от того, лепите ли вы шедевр из мрамора или фрезеруете лопасти турбиона из титана, основной принцип один и тот же: начинаете с цельного куска материала и удаляете ненужные части, пока не останется целевой объект. Конечно, этапы этого процесса намного сложнее, особенно для 5-осевой обработки на ЧПУ.

     

    Что такое 5-осевая обработка на станке с ЧПУ?

    Говоря простыми словами, 5-осевая обработка — это использование ЧПУ для перемещения детали или режущего инструмента по пяти различным осям одновременно. Такая обработка позволяет изготавливать очень сложные детали, и именно поэтому она особенно популярна, например, в аэрокосмической отрасли или машиностроении.

    Однако, несколько факторов способствовали широкому применению 5-осевой обработке больше всего. Среди них:

    1. Максимальная приближенность к принципу – одна обработка за одну установку (иногда называемой «сделано за один раз»), что сокращает время выполнения и повышает эффективность.

    2. Удобство доступа к сложным частям геометрии изделия и возможность избежать столкновения с держателем инструмента благодаря возможности наклонять режущий инструмент или стол.

    3. Оптимизация и улучшение срока службы инструмента станка и времени цикла обработки. Это достигается путем наклона инструмента / стола, в результате чего поддерживается оптимальное положение и траектория резки .

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси

    Оси чпу станка в 5 координатной системе?

    Мы все знаем историю о Ньютоне и яблоке, но есть аналогичная апокрифическая история о математике и философе Рене Декарте.


    Декарт лежал в постели (как обычно делают математики и философы), когда заметил, как по его комнате летает муха. Он понял, что может описать положение мухи в трехмерном пространстве комнаты, используя всего три числа, представленные переменными X, Y и Z.

    Это декартова система координат, и она используется уже больше трех столетий после смерти ученого. Таким образом, координаты X, Y и Z — это три из пяти осей в 5-осевой обработке.


    А что же насчет двух других осей?

    Представьте себе поближе муху Декарта в полете. Вместо того, чтобы описывать только её положение как точку в трехмерном пространстве, мы можем описать её ориентацию. Представьте себе, что муха крутиться во время движения так же, как крутится самолет во время крена. Данное вращение описывается четвертой осью A: поворотная ось (вращение вокруг оси X)

    Продолжая сравнение с самолётом, тангаж (наклон) мухи описывается пятой осью, B: ось вращения вокруг Y.

    Проницательные читатели, без сомнения, сделают вывод о существовании шестой оси C, которая вращается вокруг оси Z. Это рыскание (поворот) мухи в нашем примере. 

    Если вам сложно представить шесть осей, описанных выше, вот схема:



    Оси A, B и C расположены в алфавитном порядке, чтобы соответствовать осям X, Y и Z. Хотя существуют 6-осевые станки с ЧПУ, конфигурации с 5- осью являются более распространенными, поскольку добавление шестой оси обычно дает не очень много дополнительных преимуществ.

    Последнее замечание о соглашениях по маркировке осей: в вертикальном обрабатывающем станке оси X и Y находятся в горизонтальной плоскости, а ось Z — в вертикальной плоскости. В горизонтальном обрабатывающем станке оси Z и Y меняются местами. Смотрите схему ниже:



    Конфигурации 5 осевых станков

     

    Конфигурация 5-осевого станка определяет, какие две из трех осей вращения он использует. 

    Например, машина c цапфой с вращающимся столом работает с осью A (вращается вокруг оси X) и с осью C (вращается вокруг оси Z), тогда как машина с инструментом на шарнире работает с осью B (вращается вокруг оси Y) и оси C (вращается вокруг оси Z).



    Внутренний вид цапфы 5-осевого вертикального обрабатывающего центра.

     

    Вращение осей в станках с цапфой обеспечивается посредством движения стола, тогда как в станках шарнирного вращения, дополнительные оси обеспечиваются поворотом шпинделя. Оба вида станков имеют свои уникальные преимущества. Например, станки с цапфой вмещают больший объем обрабатываемой детали, поскольку нет необходимости компенсировать пространство, занимаемое вращающимся шпинделем. С другой стороны, машины шарнирного вращения могут обрабатывать более тяжелые детали, поскольку стол всегда расположен горизонтально.

    Видео о преимуществах станков с шарнирной головой:


    Сколько же осей обработки вам нужно ?

    Возможно, вы видели ссылки на обрабатывающие центры, предлагающие семь, девять или даже одиннадцать осей. Несмотря на то, что множество дополнительных осей могут показаться сложным, объяснение такой ошеломляющей геометрии на самом деле довольно просто.

    «Когда вы имеете дело со станками, которые имеют, скажем, более одного вращающегося шпинделя, у вас уже есть больше осей», — объяснил Майк Финн, менеджер по разработке промышленных приложений в Mazak America.

    «Например, у нас есть станки со вторыми шпинделями и нижними револьверными головками. На этих станках будет несколько осей: верхняя револьверная головка будет иметь 4 оси, а нижняя револьверная головка имеет 2 оси, а затем у вас есть противоположные шпиндели, которые также имеют 2 оси. Итого в таких станках может быть до 9 осей», — продолжил Финн.


     «Детали, которые вы делаете, по-прежнему 5-осевые», — добавляет Уэйд Андерсон, специалист по продажам продукции в Okuma America.

     

    «Такой компонент, как аэрокосмический клапан, может быть сделан на нашем вертикальном центре MU-5000, который представляет собой 5-осевую машину. Или мы могли бы выполнить эту деталь на многоосном станке, который имеет вращающуюся ось B и два шпинделя для двух осей C, плюс X, Y и Z. Есть также более низкая револьверная головка, которая дает вам второй X и Z. Все эти модификации дают большее количество осей, но сама деталь имеет всю ту же пяти-осевую геометрию» — пояснил Андерсон.

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси

    Так сколько осей вам нужно?

    Как часто бывает в производстве, ответ на этот вопрос зависит от вашего конкретного случая. Финн привел следующий пример:

    «Лопатка турбины — это поверхность свободной формы и может она быть довольно сложной. Наиболее эффективный способ выполнить обработку лопасти, подобной этой, — использовать 5-осевую обработку инструментом по спирали вокруг аэродинамического профиля лезвия. Конечно, можно использовать и 3х-осевую обработку, если вы выставите лопасть на определенную позицию, а затем используете три линейные оси для обработки поверхности, но обычно это не самый эффективный способ».

    Андерсон соглашается: «Геометрия детали скажет вам, нужна ли вам конфигурация с 3, 4 или 5 осями».


    5-осевой вертикальный обрабатывающий центр.

     

    Однако важно помнить, что количество нужных вам осей зависит не только от детали. «Выбор конфигурации в основном диктуется самой деталью, но нужно не забывать и того, что хочет заказчик», — сказал Андерсон.

    Заказчик может принести деталь, скажем, титановую аэрокосмическую скобу, и я могу сказать: «Это идеальная деталь для 5-осевого обрабатывающего станка », но они могут планировать в будущем делать детали, которые будут работать лучше на одном из MULTUS U. Эта многофункциональная машина не может быть оптимизирована так же, как 5-осевой обрабатывающий центр, но она может предоставить заказчику возможность выполнять множество видов других работ, что является частью их долгосрочного плана».

    «Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это размер рабочей зоны», — добавил Финн.

    «Какой максимальный размер детали вы можете вставить в станок и при этом выполнять смену инструмента и смену деталей? В этом заключается понимание возможностей машины и того, что она сможет и не сможет сделать».

    Зачем использовать 5-осевую обработку?

    Попытка выбрать между 3-осевой обработкой и 5-осевой обработкой — это то же самое, что попытаться выбрать между гамбургером из Макдональдса или стейком BBQ на косточке; если цена — ваша единственная забота, тогда, очевидно, вы выбираете первый вариант.

    Однако дилемма становится намного более сложной при сравнении 5-осевой и 3 + 2-осевой.

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси

    5 осей против 3 + 2 оси станка

    Важно различать 5-осевую обработку и 3 + 2-осевую обработку.

    Первая — также называемая непрерывной или одновременной 5-осевой обработкой — включает в себя постоянную регулировку режущего инструмента по всем пяти осям, чтобы наконечник оставался оптимально перпендикулярным к детали.


    Полная 5-осевая демонстрационная часть из алюминия. Время цикла: 13 минут.

     

    Вторая – так же называемая 5-сторонней или позиционной 5-осевой обработкой – представляет собой выполнение 3-осевой программы с режущим инструментом, зафиксированным под углом, определяемым двумя осями вращения. Механическая работа, которая включает в себя переориентацию инструмента по осям вращения между вырезами, называется «5-осевой индексацией», хотя она по-прежнему считается 3 + 2.


    Демонстрационная часть с 3 + 2 осями из алюминия. Время цикла: 7 минут.

     

    Основным преимуществом непрерывной 5-осевой обработки по сравнению с 5-осевой индексацией является скорость, так как последняя требует остановки и запуска между переориентацией инструмента, тогда как 5-осевая не делает этого.

    Однако всегда есть возможность получить одинаковые результаты при использовании непрерывной или индексированной 5-осевой оси.

    Стоит также отметить, что преимущество в скорости ведет к увеличению движущихся частей, что означает повышенный износ, а также к большей потребности в обнаружении возможности столкновения деталей. Это одна из причин, по которой непрерывная 5-осевая обработка является более сложной с точки зрения программирования.

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси

    Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси

    Сравним технологию 5-осевой обработки и 3D-печати

     

    3D-печать или аддитивное производство — актуальная тема в мире производства сейчас, особенно в сравнении с технологиями выборки, такими как 5-осевая обработка.

    Хотя иногда предполагается, что эти два метода конкурируют (поскольку фанаты 3D-печати утверждают, что данная технология скоро разрушит всю обрабатывающую промышленность), правильнее будет думать, что аддитивные и субстрактивные технологии производства дополняют друг друга.


    Станок INTEGREX i-400AM от Mazak сочетает в себе аддитивное производство и 5-осевую обработку.

     

    «Я не думаю, что аддитивное производство полностью захватит рынок, но я думаю, что теперь появилась возможность для разработки деталей, которые не могли быть созданы в прошлом», — сказал Финн.

    «Конечно, есть и останутся детали, требующие обработки выборкой. Например, детали с очень жестким допуском на круглость».

    «Можно напечатать почти полностью готовый элемент, но для достижения необходимого допуска этот элемент все же может потребоваться обработать на станке», — добавил Финн.

    Означают ли это, что будущее производство будет представлять собой гибрид 3D — принтер / 5-осевой ЧПУ станок?

    Андерсон не уверен в этом: «Реальное применение 3D-печати вне лабораторной среды заключается не в том, чтобы использовать машину комбинированного стиля, а, в том, чтобы, например, 3D-принтер с технологией SLS сделал то, что он делает лучше всего, и фрезерный станок сделал то, что делает лучше всего, работая над общим результатом посредством автоматизации».

    Причина существования двух отдельных машин, в данном случае, сводится к управлению порошком и стружкой внутри машины.

    «Количество порошка, которое вы пропускаете при лазерном спекании, например, на 13кг детали, может составлять 70–140 кг», — сказал Андерсон.

    «Если это входит в машину, где все объединено, то не существует проверенного способа заново использовать весь этот порошок».

    Другими словами, вопросы, касающиеся взаимосвязи 3D-печати с 5- осевой обработкой, чаще всего касаются сотрудничества технологий, нежели конкуренции. «Я думаю, что аддитивное производство может уменьшить количество черновой обработки, которая необходима», — заключил Финн.

    Каталог 3D принтеров

    Как получить максимальную эффективность при 5 осевой обработки.

    Нередко 5-осевые возможности используются недостаточно.

    «Некоторые могут иметь станок, но могут не понимать, что он из себя представляет в полном объеме. Либо у них может не быть программного обеспечения, необходимого для создания программы резки, которая бы использовала все возможности машины», — заметил Финн.

    Андерсон соглашается: «Это душераздирающее зрелище для компании, подобной нашей. Когда мы видим компанию, которая идет ва-банк, получает оборудование, устанавливают его. По разным причинам они приобретают многофункциональный станок с 5 или более осями и используют его как 3-осевой станок. Это происходит постоянно».


    Схема горизонтального обрабатывающего центра Okuma MU-10000H.

     

    «Во многом это зависит от персонала», — добавил Андерсон. «Требуется обучение и понимание того, как использовать машину. Иногда трудно думать об обработке детали с верхним, нижним, главным шпинделем и вспомогательным шпинделем, и все в процессе, одновременно.»

    «Есть много компаний, разрабатывающих программное обеспечение, которые намного лучше справляются с этим, но освоить его сложно», — заключил Андерсон.

    Важность 5-осевого управления и программного обеспечения

    Несмотря на то, что наличие оператора с нужным набором навыков является основным фактором, позволяющим максимизировать возможности 5-осевого станка, управление и программное обеспечение станка также важны.

    «Когда вы выполняете высокоскоростную 5-осевую обработку, сервоприводы на станке и время отклика очень важны, чтобы избежать короткого замыкания или перерегулирования при обработке», — сказал Финн. «Контроллер в станке должен уметь обрабатывать данные достаточно быстро, чтобы траектория движения была четкой, плавной, равномерной. Нужно избегать резких движений, которые могут вызвать повреждения заготовки».


    Mazak’s MAZATROL SmoothX с ЧПУ.

    «Аналогично, программное обеспечение, которое создает 5-осевые программы, должно быть способно создавать хороший плавный код, чтобы станок мог двигаться плавно», — заключил Финн.

    Выбор правильного пакета CAD / CAM необходим для получения максимальной отдачи от вашего станка.

    «Если вы, например, занимаетесь аэрокосмическими деталями, вы должны работать с программными пакетами высокого класса», — сказал Андерсон.

    «Если вы просто делаете небольшие алюминиевые формы компонентов для литья под давлением в автомобильной компании, или все, что вы делаете, это сверлите пару отверстий в корпусе двигателя, это совсем другая история».

    «Если, же вы режете детали, которые требуют системы CAM для создания программ резки, вы должны инвестировать в систему CAM, которая дополняет возможности станка», — добавил Финн.


    Предотвращение аварий в 5-осевой обработке.

    Когда дело доходит до создания 5-осевых траекторий, обычно существует дилемма между работой на более высоких скоростях и подачами и минимизацией риска столкновений. К счастью, сегодня на рынке есть ряд программных инструментов, которые могут помочь решить ее.

    «С нашим программным обеспечением по предотвращению столкновений вы можете загрузить трехмерную модель детали и инструментов, и программа просчитает на каждое движение инструмента вероятность столкновения с чем-либо», — сказал Андерсон.

    «При условии, что ваше устройство смоделировано правильно, система уловит столкновение до того, как оно произойдет».


    Система предотвращения столкновений Okuma работает в режиме реального времени.

     

    «Существует программное обеспечение, которое будет выполнять моделирование работы станка», — прокомментировал Финн.

    «Так что это важно, особенно когда дело касается дорогих запасных частей. Вам не нужно столкновение, которое может привести к тому, что вы сломаете деталь, либо кто-то получит травму или повредит станок».

    «Vericut предлагает программное обеспечение для виртуального 3D-мониторинга, которое будет делать то же самое, только на автономном компьютере», — добавил Андерсон. «Таким образом, вместо того, чтобы работать в режиме реального времени на элементах управления станка, вы запускаете свою программу обработки деталей через Vericut, и она проверит все траектории и убедится, что станок будет делать то, что, как вы думаете, он должен сделать».

    Проверка инструмента на 5-осевом станке.

    Высокая производительность является преимуществом 5-осевой обработки, но она также увеличивает риск ошибок, таких как использование сломанного или неправильного инструмента. Одним из способов минимизации этих ошибок является выбор системы проверки инструмента, например лазер BLUM, на DMG MORI DMU 50C:

      

    5-осевая обработка: Соответствует ли принципу «сделать за 1 раз» ?

     

    Понятие «сделано за раз» — конечная цель в производстве: вы загружаете кусок материала в станок, запускаете программу и снимаете полностью готовую деталь.

    Как и возможность минимизировать время подготовки, задача принципа «сделано за раз» — имеет смысл, даже если в конкретном случае она практически не достижима.

    При этом 5-осевая обработка приближает нас к цели «сделано за раз» больше, чем любой другой процесс; даже детали после 3D-печати требуют пост-обработки. В этом контексте основным ограничением 5-осевой обработки являются зажимные приспособления.

    «Большая часть движений 5-осевой работы лежит вокруг зажимного механизма», — сказал Андерсон. «У меня может быть лучшая машина в мире, но если мое зажимное приспособление паршивое, я никогда не получу того, что задумывал».

    По словам Финна, ключ к преодолению данного слабого места лежит в использовании станков с более чем пятью осями:

    «Например, станок INTEGREX может быть оснащен противоположными поворотными шпинделями и нижней режущей револьверной головкой. Таким образом, детали можно разрезать на одном шпинделе, а затем перенести на противоположный шпиндель для обработки оставшейся части детали. Так что, по сути, вы можете загрузить кусок сырой заготовки, и в конце снять готовую деталь».

    Техника обработки при  5-осевом фрезеровании

     

     

    5-осевая обработка обеспечивает значительные преимущества, включая сокращение времени выполнения заказа, повышение эффективности и увеличение срока службы инструмента. Однако важно понимать, что для достижения этих преимуществ требуется нечто большее, чем просто покупка новейшего 5-осевого обрабатывающего центра.

    Овладение искусством 5- осей требует учета множества факторов. На эту тему Андерсон сказал так:

    «Когда вы смотрите на проблемы, с которыми сталкиваются клиенты, очень редко это касается обработки детали. Как правило, проблема, которая их тормозит, заключается не в создании идеи, а в чем-то другом. Это наличие, обучение и тренировка персонала, правильный подход операторов к машине или понимание до начала работы, что у них будет достаточно инструментов в запасе, чтобы закончить деталь, которую начали. Сторонние составляющие бизнеса тормозят больше, чем фактическое создание».

     

    Что ж, а на этом у нас все! Надеемся эта статья была для Вас полезна!

    Заказать 5-ти координатный фрезерный ЧПУ станок, 3D-принтер, или расходные материалы, задать свои вопросы и узнать статус Вашего заказа, вы можете 

    Не забывайте подписываться на наш YouTube канал:

    Подписывайтесь на наши группы в соц.сетях:

    INSTAGRAM

    ВКонтакте

    Facebook


    Хоббийные токарные станки по металлу. Скидки до 15%!

    Создание различных металлических изделий в условиях домашней мастерской может быть достаточно трудоёмкой и длительной задачей. Для ускорения выполнения необходимых операций рекомендуем подобрать соответствующее оборудование. Обработка резанием различных конструкционных материалов, сверление и рассверливание отверстий, нарезание различных типов резьб рекомендуем купить один из хоббийных токарных станков по металлу, которые представлены на нашем сайте.

    Реализуемое оборудование не нуждается в сложном техническом обслуживании, а научиться работать за станком достаточно просто. Нужно внимательно изучить руководство пользователя и освоить технику безопасности.

    Из преимуществ реализуемой техники можно выделить следующие:

    1. Отличное решение для домашних мастерских и учебных заведений. Станок удобен в эксплуатации и способен справиться с выполнением широкого спектра производственных задач;
    2. Одно из основных преимуществ – это наличие металлических шестерней, которые обладают значительным ресурсом и повышенной износостойкостью. Наличие клиновидного ремня позволяет избежать повреждения двигателя при значительном увеличении нагрузки на шпиндель;
    3. Электронное бесступенчатое управление количеством оборотов шпинделя. Сведения о числе оборотов отображаются на цифровом дисплее, который размещён на корпусе станка;
    4. Направляющие станка прошли процедуру шабрения, что существенно повышает точность обработки;
    5. Наличие шкалы для определения угла поворота резцедержателя;
    6. Минимальный уровень шума при обработке изделий. Оператор при работе не испытывает дискомфортных ощущений, связанных с повышенной шумностью;
    7. Полное соответствие регламентам и сертификационным нормам TSO, 900;
    8. Оптимальный диапазон оборотов. Возможность применения оснастки из быстрорежущей стали и керамики.

    В целом реализуемые настольные токарные станки способны значительно упростить решение задач, связанных с обработкой металла. Станок эргономичен. Поэтому можно с уверенностью сказать, что рассматриваемая техника станет надёжным помощником на много лет вперёд.

    Приобретайте хоббийные токарные станки по металлу в компании Metal Master!

    Мы занимаемся поставками металлообрабатывающего оборудования уже более 20 лет. Помогаем подобрать технику, как для небольших ремонтных мастерских, так и для крупных промышленных предприятий. Всё реализуемое оборудование полностью соответствует европейским стандартам качества.

    Напрямую сотрудничаем с известными фирмами-производителями. Это позволяет нам не завышать цены на широкий ассортимент станков. Оптимальное соотношение низкой стоимости и отличного качества.

    Наличие демо-зала. Перед покупкой вы можете оценить станок в работе. Это позволит на 100% быть уверенными в правильности сделанного выбора.

    Быстрая доставка. Вам не придётся длительное время ждать и нервничать. Отгрузка в ТК выполняется в тот же день, когда средства будут переведены на счёт нашей компании.

    Для получения подробной информации вы можете позвонить нашему менеджеру по номеру, который указан на сайте. Опытный специалист предоставит вам детальную информацию и поможет сделать правильный выбор.

    Видео: обзор настольного хоббийного токарного станка Metal Master mml 180X300 V

    Видео: обзор настольного токарно-фрезерного станка Metal Master MML 280×700 M

    Видео: подготовка хоббийного токарного станка к работе

    Высокотехнологичные станки — на благо предприятия

    Возможность брака — исключена.

    Behringer работает на рынке более пятидесяти лет и выпускает полный модельный ряд отрезных станков всех типоразмеров и автоматических линий. Это оборудование широко применяется в металлоторговле, производстве сталей и сплавов, аэрокосмической индустрии, атомной, литейной, алюминиевой промышленности, машино — и автомобилестроении, производстве инструмента, кузнечном деле.
    Оборудование Behringer соответствуют мировым стандартам. Производство сертифицировано по DIN EN ISO 9001, а качество сохраняется в течение многих лет службы, в том числе в тяжелых условиях, и удовлетворяет требованиям самых взыскательных заказчиков. Инженеры Behringer постоянно совершенствуют конструкции выпускаемого оборудования, используя последние достижения технического прогресса в различных отраслях. Наличие собственного литейного производства позволяет изготавливать заготовки основных элементов станков, обеспечивая при этом постоянный контроль качества и исключая возможность брака. Каждый станок проходит этапы ручной сборки и тщательной наладки. Все это обеспечивает его эффективность, надежность и удобство в эксплуатации на протяжении долгих лет.

    Переворот в технологиях

    Специалисты Behringer в своей работе используют только новейшие высокопроизводительные технологии, и это приносит свои плоды. В 2009 году группа произвела подлинный переворот в области ленточного пиления, представив на рынке модель HBM400SC. Революционная технология Speed Cutting открыла новые вершины, обеспечив исключительную производительность резки в сравнении с существующими способами. Традиционные ленточнопильные станки, оснащенные биметаллическими ленточными пилами, при резке круглого проката диаметром 150 миллиметров из стали марки 16MnCr5 достигают производительности 80 квадратных сантиметров в минуту. При использовании пил с зубьями из твердого сплава производительность резки может увеличиваться до 130, а при применении технологии Speed Cutting и нового станка HBM400SC — до кажущихся невероятными 500 квадратных сантиметров в минуту.

    Эти результаты непобедимы на сегодняшний день. В то время как традиционные ленточнопильные станки с биметаллическими пилами совершают один рез за 150 секунд, HBM400SC совершает то же действие всего за 21 секунду. Это означает, что один станок может заменить целый комплекс ленточнопильного оборудования.

    Это не единственный уникальный станок от группы компаний Behringer. Прогрессивные методики проектирования и изготовления станочной техники дают возможность применять самые современные технологии резания. Горизонтальные ленточнопильные станки серии НВР  и НВМ предназначены для работы в тяжелых производственных условиях и позволяют осуществлять резку заготовок, выполненных из любых материалов и имеющих диаметр до 2 100 миллиметров, с высокой производительностью, точностью и качеством реза. По сравнению с операцией фрезерования это существенно сокращает трудоемкость процесса и количество отходов. Кроме того, на базе данного оборудования возможна разработка как отдельных линий (в том числе и автоматических), так целых заготовительных участков.
    В свою очередь вертикальные станки серии LPS позволяют распиливать листовую сталь и целые блоки с высокой точностью. Одно из важных звеньев здесь — подвижная пильная рама, ее использование дает возможность сократить площадь работ в два раза. Это гораздо эффективнее, чем при задействовании подвижного стола.

    Станки Behringer всех типов отличаются очень высокой надежностью, работоспособностью и долговечностью. Высокое качество резания материалов во многих случаях позволяет обойтись без дальнейшей механической обработки заготовок. Станки могут поставляться заказчикам в любой удобной для них комплектации (от простого полуавтомата до полностью автоматизированных линий с ЧПУ и телекоммуникационным обеспечением) и комплектуются широким спектром периферийного оборудования вплоть до сортировки отрезаемой заготовки по длине или весу, а также ее маркировки.

    Одна из новинок — высокоскоростные фрезерно-отрезные станки Behringer Eisele, предназначенные для работы как обычными, так и твердосплавными пилами и обеспечивающие исключительно чистый и гладкий рез на высоких скоростях. Если вам необходимо в короткие сроки нарезать с высокой точностью и качеством большое количество заготовок, то для этого трудно найти что-либо более подходящее, чем оборудование Behringer Eisele.

    Высокое качество — гарантия спроса

    Оборудование Behringer позволяет существенно увеличить производительность труда, повысить качество выпускаемой продукции, сократить сроки ее изготовления и затраты на обслуживание, а следовательно — добиться уменьшения себестоимости. Все это обусловливает интерес клиентов к станкам Behringer — в основном, предприятий атомной отрасли. На сегодняшний день уже реализован ряд проектов с заводами корпорации «ТВЭЛ», расположенными в Электростали и Глазове, а также с ОАО «Уральский электрохимический комбинат».

    Клиенты Behringer получают постоянную поддержку сотрудников компании, индивидуальные консультации по всем технологическим вопросам. Для каждой задачи, поставленной заказчиком, по его техническим условиям может быть разработана общая концепция и полная система решений.

    Техническая поддержка и обслуживание российских заказчиков осуществляются специалистами Бюро Behringer в России. Технологический центр Behringer в Германии осуществляет тестовые резы при отработке режимов резания, проводит обучение персонала заказчика по курсу «Технологии резания» и т. д.

    В России поставку оборудования Behringer и Behringer Eisele осуществляет ООО «Мегатэк». Более подробную информацию о данном оборудовании можно посмотреть на сайте www.megateck.ru  и на официальном сайте компании www.behringer.net .

    6 простых механизмов: облегчаем работу

    На протяжении всей своей истории люди разработали несколько простых машин, облегчающих работу. Наиболее заметные 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 расширениями или комбинациями первых. три, согласно Британской энциклопедии.

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

    • передача силы от одного место на другое,
    • изменение направления силы,
    • увеличение величины силы или
    • увеличение расстояния или скорости силы.

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

    Колесо и ось

    (Изображение предоставлено Getty Images)

    Колесо считается одним из самых значительных изобретений в мировой истории. «До изобретения колеса в 3500 году до нашей эры люди были сильно ограничены в том, сколько вещей мы можем перевозить по суше и как далеко», — как ранее сообщал Live Science. Колесные тележки облегчили сельское хозяйство и торговлю, позволив перевозить товары на рынки и с рынков, а также облегчив бремя людей, путешествующих на большие расстояния,

    Колесо значительно снижает трение , возникающее при перемещении объекта по поверхности.«Если вы поместите свой картотечный шкаф на небольшую тележку с колесами, вы можете значительно уменьшить усилие, которое необходимо приложить для перемещения шкафа с постоянной скоростью», — утверждают в Университете Теннесси.

    В своей книге «Древняя наука: предыстория — 500 г. н.э.» Чарли Сэмюэлс пишет: «В некоторых частях мира тяжелые объекты, такие как камни и лодки, перемещались с помощью бревенчатых роликов. и заменили впереди». Это был первый шаг в развитии колеса.

    Однако великая инновация заключалась в установке колеса на ось. Колесо можно было прикрепить к оси, которая опиралась на подшипник, или заставить его свободно вращаться вокруг оси. Это привело к развитию повозок, повозок и колесниц. По словам Сэмюэлса, археологи используют развитие колеса, вращающегося на оси, как показатель относительно развитой цивилизации. Самые ранние свидетельства наличия колес на осях относятся примерно к 3200 г. до н.э. шумерами. Китайцы самостоятельно изобрели колесо в 2800 году до н.C.

    В дополнение к уменьшению трения колесо и ось могут также служить множителем 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 к оси можно прикрепить длинную ручку для достижения аналогичного эффекта.

    Остальные пять машин помогают людям увеличивать и/или перенаправлять силу, приложенную к объекту. В своей книге « Перемещение больших вещей , » Джанет Л.Колоднер и ее соавторы пишут: «Машины обеспечивают механическое преимущество, помогая перемещать объекты. Механическое преимущество — это компромисс между силой и расстоянием». В последующем обсуждении простых машин, которые увеличивают силу, приложенную к их входу, мы будем пренебрегать силой трения, потому что в большинстве этих случаев сила трения очень мала по сравнению с задействованными входной и выходной силами.

    Когда сила приложена на расстоянии, она производит работу. Математически это выражается как W = F × D.Например, чтобы поднять объект, мы должны совершить работу, чтобы преодолеть силу силы тяжести и переместить объект вверх. Чтобы поднять предмет, который в два раза тяжелее, требуется в два раза больше работы, чтобы поднять его на такое же расстояние. По данным Обернского университета, требуется вдвое больше работы, чтобы поднять один и тот же объект вдвое дальше. Как показывает математика , основное преимущество машин заключается в том, что они позволяют нам выполнять тот же объем работы, применяя меньшее усилие на большем расстоянии.

    Рычаг

    Примером рычага являются качели. Это длинная балка, уравновешенная на оси. (Изображение предоставлено Getty Images)

    «Дайте мне рычаг и точку опоры, и я переверну мир». Это хвастливое заявление приписывают греческому философу, математику и изобретателю третьего века Архимеду . Хотя это может быть некоторым преувеличением, оно действительно выражает силу рычагов, которые, по крайней мере фигурально, двигают мир.

    Гениальность Архимеда заключалась в том, что он понял, что для того, чтобы выполнить то же самое количество или работу, можно найти компромисс между силой и расстоянием, используя рычаг.Его закон рычага гласит: «Величины находятся в равновесии на расстояниях, обратно пропорциональных их весам», согласно « Архимед в 21 веке », виртуальной книге Криса Рорреса из Нью-Йоркского университета.

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

    Например, мы хотим поднять 100-фунтовый груз. (45 кг) вес 2 фута (61 см) над землей.Мы можем приложить 100 фунтов. силы на вес в направлении вверх на расстоянии 2 фута, и мы выполнили работу в 200 фунт-футов (271 ньютон-метр). Однако, если бы мы использовали 30-футовый (9 м) рычаг с одним концом под грузом и 1-футовой (30,5 см) точкой опоры, расположенной под балкой на расстоянии 10 футов (3 м) от груза, мы получили бы только надавить на другой конец с 50 фунтами. (23 кг) силы, чтобы поднять вес. Однако нам пришлось бы опустить конец рычага на 4 фута (1,2 м), чтобы поднять вес на 2 фута.Мы пошли на компромисс, удвоив расстояние, необходимое для перемещения рычага, но уменьшили необходимое усилие наполовину, чтобы выполнить тот же объем работы.

    Наклонная плоскость

    Наклонная плоскость — это просто плоская поверхность, приподнятая под углом, наподобие пандуса. По словам Боба Уильямса, профессора кафедры машиностроения Инженерно-технологического колледжа Расса в Университете Огайо, наклонная плоскость — это способ подъема груза, который слишком тяжел, чтобы поднимать его прямо вверх.Угол (крутизна наклонной плоскости) определяет, какое усилие необходимо для подъема груза. Чем круче пандус, тем больше усилий требуется. Это означает, что если мы поднимем наши 100 фунтов. груз весом 2 фута, скатывая его по 4-футовому пандусу, мы уменьшаем необходимую силу наполовину и удваиваем расстояние, на которое его необходимо переместить. Если бы мы использовали рампу высотой 8 футов (2,4 м), мы могли бы уменьшить необходимое усилие до 25 фунтов. (11,3 кг).

    Шкив

    (Изображение предоставлено Getty Images)

    Если мы хотим поднять те же 100 фунтов.вес с помощью веревки, мы могли бы прикрепить шкив к балке над весом. Это позволило бы нам тянуть веревку вниз, а не вверх, но для этого все еще требуется 100 фунтов. силы. Однако, если бы мы использовали два шкива — один, прикрепленный к верхней балке, а другой, прикрепленный к грузу, — и мы должны были бы прикрепить один конец веревки к балке, пропустить его через шкив на грузе, а затем через шкив на балке, нам нужно будет только тянуть за веревку с 50 фунтами. силы, чтобы поднять вес, хотя нам пришлось бы тянуть веревку на 4 фута, чтобы поднять вес на 2 фута.Опять же, мы променяли увеличение расстояния на уменьшение силы.

    Если мы хотим использовать еще меньше силы на еще большем расстоянии, мы можем использовать блок и захват. Согласно материалам курса Университета Южной Каролины: «Блок и полиспасты представляют собой комбинацию шкивов, которая снижает усилие, необходимое для подъема чего-либо. Компромисс заключается в том, что для блока и полиспаста требуется более длинная веревка. перемещать что-либо на такое же расстояние».

    Какими бы простыми ни были шкивы, они все еще находят применение в самых передовых 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 представляет собой длинную наклонную плоскость, обернутую вокруг вала, поэтому его механическое преимущество можно рассматривать так же, как и наклон», согласно Университет штата Джорджия . Во многих устройствах используются винты для приложения усилия, которое намного больше, чем усилие, используемое для поворота винта.К таким устройствам относятся слесарные тиски и зажимные гайки на автомобильных колесах. Они получают механическое преимущество не только от самого винта, но также, во многих случаях, от рычага длинной ручки, используемой для поворота винта.

    Клин

    Согласно Горно-технологического института Нью-Мексико , «Клинья представляют собой движущиеся наклонные плоскости, которые перемещаются под грузом 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 еще кое-что: основная функция клина заключается в изменении направления входной силы.Например, если мы хотим расколоть бревно, мы можем с большой силой вбить клин в конец бревна, используя кувалду, и клин перенаправит эту силу наружу, в результате чего древесина расколется. Другим примером является дверной упор, где сила, используемая для толкания его под край двери, передается вниз, что приводит к силе трения, которая препятствует скольжению по полу.

    Дополнительные ресурсы

    Джон Х. Линхард, почетный профессор машиностроения и истории Университета Хьюстона, «еще раз взглянул на изобретение колеса.» Обратитесь в Центр науки и промышленности в Колумбусе, штат Огайо, где есть интерактивное объяснение простых машин. HyperPhysics — веб-сайт, созданный Университетом штата Джорджия, — также содержит иллюстрированные объяснения шести простых машин.

    Библиография

    Штат Иллинойс Университет, «Информация о ресурсах для обучения простым машинам», январь 2022 г.

    Правительство штата Виктория, «Простые машины», март 2019 г.

    Канадский музей науки и технологий, «Образовательные программы: простые машины», январь 2022 г.

    Йи Чжан и др., «Введение в механизмы», Университет Карнеги-Меллона, январь 2022 г.

    Обучение простым машинам

    Обучение простым машинам


    Информация о ресурсах для обучения простым машинам:

    Общие сведения о простых машинах:

    Машина — это устройство, которое работает. Большинство машин состоит из ряд элементов, таких как шестерни и шариковые подшипники, которые работают вместе в сложный способ.Тем не менее, какими бы сложными они ни были, все машины каким-то образом основанный на шести типах простых машин. Эти шесть типов машин рычаг, колесо и ось, шкив, наклонная плоскость, клин, и винт.

    Принципы простых машин:

    Машины просто передают механическую работу от одной части устройства к другой части. Машина производит силу и управляет направлением и движением силы, но она не может создавать энергию.Способность машины выполнять работу измеряется двумя факторами. Это (1) механическое преимущество и (2) эффективность.

    Механическое преимущество. В машинах, передающих только механическую энергию, отношение силы, прилагаемой машиной, к силе, приложенной к машине, называется механическим преимуществом. При механическом преимуществе расстояние, на которое будет перемещаться груз, будет лишь частью расстояния, на которое будет приложено усилие. В то время как машины могут обеспечить механическое преимущество больше 1.0 (и даже меньше 1,0 при желании), ни одна машина никогда не сможет выполнить больше механической работы, чем затраченная на нее механическая работа.

    Эффективность. Эффективность машины – это отношение между работой, которую она производит, и работой, вложенной в нее. Хотя трение можно уменьшить, смазывая маслом любые скользящие или вращающиеся детали, все машины производят некоторое трение. Рычаг имеет высокий КПД за счет того, что имеет малое внутреннее сопротивление. Работа, которую он производит, почти равна работе, которую он получает, потому что энергия, израсходованная на трение, очень мала.С другой стороны, а-шкив может быть относительно неэффективным из-за значительно большего внутреннего трения. Простые машины всегда имеют КПД менее 1,0 из-за внутреннего трения.

    Энергосбережение.
    Если на мгновение пренебречь потерями энергии из-за трения, работа, совершаемая простой машиной, аналогична работе, совершаемой машиной для выполнения какой-либо задачи. Если работа в равных получается, то машина эффективна на 100%.


    Рычаг. Рычаг представляет собой стержень, опирающийся на ось. Сила (усилие), приложенная в одной точке, передается через точку опоры (точку опоры) в другую точку, которая перемещает объект (груз).

    Идеальное механическое преимущество (IMA) рычага без учета внутреннего трения зависит от отношения длины плеча рычага, к которому прикладывается сила, к длине рычага, поднимающего груз. IMA рычага может быть меньше или больше 1 в зависимости от класса рычага.Различают три класса рычагов в зависимости от относительные положения прилагаемого усилия, нагрузки, и точка опоры.

    • Рычаги первого класса имеют точку опоры, расположенную между нагрузкой и усилием ( L FE). Если оба плеча рычага имеют одинаковую длину, усилие должно быть равно нагрузке. Чтобы поднять 10 фунтов, необходимо приложить усилие в 10 фунтов. Если рычаг усилия длиннее рычага нагрузки, как в случае с ломом, рука, прилагающая усилие, перемещается дальше, и усилие меньше нагрузки.СОЦИАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ. Качели, ломы и балансиры с равными плечами являются примерами первоклассных рычагов; ножницы — это двойной рычаг первого класса.
    • Рычаги второго рода имеют нагрузку, расположенную между точкой опоры и усилием (F L E). Как и в тачке, ось колеса является точкой опоры, рукоятки обозначают положение приложения усилия, а груз размещается между руками и осью. Руки, прилагающие усилие, проходят большее расстояние и меньше нагрузки.СОЦИАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ: Помимо тачки, монтировка представляет собой рычаг второго рода. Щелкунчик – это двойной рычаг этого класса.
    • Рычаги третьего рода имеют усилие, расположенное между грузом и точкой опоры (FE L ). Рука, прилагающая усилие, всегда перемещается на более короткое расстояние и должна быть больше, чем нагрузка. СОЦИАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ. Предплечье — это рычаг третьего рода. Рука, удерживающая вес, поднимается двуглавой мышцей плеча, прикрепленного к предплечью около локтя.Локтевой сустав является точкой опоры.


    • Составные рычаги объединяют два или более рычага, обычно для уменьшения усилия. Применяя принцип составного рычага, человек мог использовать вес одной руки, чтобы уравновесить груз весом в тонну.
    • Закон равновесия
      Рычаг находится в равновесии, когда усилие и нагрузка уравновешивают друг друга; то есть сумма крутящих моментов (сила, умноженная на плечо рычага) равна нулю.Усилие, умноженное на длину нагрузочного плеча, равно произведению нагрузки на длину нагрузочного плеча.

    Колесо и ось. Колесо и ось по существу модифицированы рычаг, но он может перемещать груз дальше, чем рычаг. Центр оси служит опорой.

    Идеальным механическим преимуществом (IMA) колеса и оси является отношение радиусов. Если усилие приложено к большому радиусу, механическое преимущество равно R/r, которое будет больше единицы; если усилие приложено к маленькому радиусу, механическое преимущество все равно R/r, но оно будет меньше 1.


    Шкив. Шкив — это колесо, по которому продет канат или ремень. Это также форма колеса и оси. Шкивы часто соединяются между собой в для получения значительного механического преимущества.

    Идеальное механическое преимущество (IMA) шкива напрямую зависит от количества поддерживающих струн, N.


    Наклонная плоскость. Наклонная плоскость представляет собой простое устройство, вообще на машину не похож.Механическое преимущество увеличивается по мере увеличения угол наклона уменьшается. Но тогда груз придется перемещать на большую расстояние.

    Идеальным механическим преимуществом (IMA) наклонной плоскости является длина наклона, деленная на вертикальный подъем, так называемое отношение подъема к подъему. Механическое преимущество увеличивается по мере уменьшения наклона склона, но тогда груз придется перемещать на большее расстояние. Опять же, работа на равных работает в полностью эффективной системе.Трение будет большим, если предметы будут скользить по поверхности наклонной плоскости. Эффективность можно повысить за счет использования роликов в сочетании с наклонной плоскостью.


    Клин. Клин представляет собой приспособление наклонной плоскости. Это может использоваться для подъема тяжелого груза на небольшое расстояние или для раскалывания бревна.

    Идеальное механическое преимущество (IMA) клина зависит от угла наклона тонкого конца. Чем меньше угол, тем меньшая сила требуется для перемещения клина на заданное расстояние, скажем, через бревно.В то же время количество расщеплений уменьшается при меньших углах.


    Винт. Винт на самом деле представляет собой наклонную плоскость, обернутую спираль вокруг вала. Винтовой домкрат сочетает в себе полезность винта и рычаг. Рычаг используется для поворота винта.

    Идеальное механическое преимущество (IMA) винта в идеале представляет собой отношение длины окружности винта к расстоянию, которое он продвигает за каждый оборот.Крепежные винты, проходящие через гайку, могут быть относительно эффективными. Шурупы по дереву, как правило, не эффективны на 100%, поскольку значительное количество энергии теряется на трение и перемещение материи. Винтовой домкрат, такой как те, которые используются для подъема домов и других построек, сочетает в себе полезность винта и рычага. Рычаг используется для поворота винта. Механическое преимущество винтового домкрата довольно велико.


     

    Простые машины

    Эта фокусная идея исследуется через:

    Противопоставление взглядов студентов и ученых

    Повседневный опыт студентов

    Современный мир богат примерами сложных машин, работу которых редко понимают.Студенты (и многие взрослые) обычно используют слово «машина» для описания сложных механических устройств, приводимых в действие двигателем или электродвигателем и предназначенных для выполнения полезных задач по экономии труда.

    Студенты часто считают, что все машины производят гораздо больше работы, чем затрачивают на них люди-операторы. бензопилы, электроинструменты и гидравлические экскаваторы.

    Повседневный опыт учащихся редко признает такие устройства, как рычаги, наклонные плоскости, клинья и шкивы, типами «простых механизмов».Хотя большинство студентов имеют общий опыт использования простых механизмов, таких как рычаги и шкивы, лишь немногие понимают, почему их конструкция может дать преимущество или как их лучше всего использовать. Многие учащиеся также испытывают трудности с идентификацией или объяснением этих переживаний другим и редко идентифицируют части человеческого тела, такие как руки или ноги, как состоящие из рычагов.

    Исследования: Hapkiewicz (1992), Bryan, Laroder, Tippins, Emaz & Fox (2008), Meyer (1995), Norbury (2006).Греческое слово «мачос» означает «целесообразное» или что-то, что «облегчает работу». У римлян есть похожее понимание слова «machina», что означает «трюк» или «устройство».

    Основная цель, для которой разработано большинство простых машин, состоит в том, чтобы уменьшить усилие (силу), необходимое для выполнения простой задачи. Чтобы достичь этого, приложенная сила должна действовать на более длинном расстоянии или в течение более длительного периода времени, в результате чего тот же объем работы выполняется меньшей силой. Винты, рычаги и наклонные плоскости предназначены для увеличения расстояния, на котором действует уменьшенная сила, чтобы мы могли толкать или тянуть с меньшими усилиями.Эффект этой конструкции часто называют «механическим преимуществом».

    Термин «простая машина» обычно используется учеными для обозначения одного из шести различных типов устройств, которые часто объединяются в более сложные машины.

    Научные виды простых машин
    Рычаг (лом или молоток)

    Состоит из жесткой балки, которая вращается вокруг фиксированной точки поворота (точки опоры), расположенной где-то вдоль балки.Движение одного конца луча приводит к движению другого конца в противоположном направлении. Расположение точки опоры может увеличить (или уменьшить) силу, приложенную к одному концу, за счет (или преимущества) расстояния, на которое проходит другой конец.

    Клин (дровокол или нож)

    Используется для преобразования силы, приложенной в направлении движения клина, в раскалывающее действие, действующее под прямым углом к ​​лезвию.Он часто используется для раскалывания, разрезания или поднятия тяжелых предметов в зависимости от угла сторон клина.

    Колесо и ось (рулевое колесо или отвертка)

    Сочетает колесо с центральной неподвижной осью, что обеспечивает их совместное вращение. Небольшая сила, приложенная к краю колеса, при вращении преобразуется в более мощную силу на меньшей оси. Этот эффект можно обратить вспять, приложив большую силу к меньшей оси, что приведет к меньшей силе на краю большего колеса с гораздо большей скоростью вращения.

    Винт (автомобильный домкрат ножничного типа или стеклоподъемник)

    Вращение резьбового вала может быть преобразовано в движение в любом направлении вдоль оси вращения в зависимости от направления его спиральной резьбы. Винт действует как «наклонная плоскость», намотанная на вал. Они обычно используются с шестернями или в качестве крепежного механизма.

    Наклонная плоскость (пандус или лестница)

    Обычно используется для подъема или опускания тяжелых предметов.Большое перемещение объекта по рампе преобразуется углом подъема рампы в меньшее вертикальное перемещение. Учитывая, что трение на пандусе мало, для вертикального подъема тяжелого объекта требуется меньшая сила, хотя для достижения этого преимущества его необходимо переместить на большее расстояние по пандусу.

    Блок (блок или шнур для штор)

    Использование одного фиксированного блока и прикрепленного шнура позволяет изменять направление силы, приложенной к объекту.Хотя один верхний шкив не дает механических преимуществ, он может быть полезен, например, для лучшего достижения подъемной силы за счет перенаправления силы вниз к земле для подъема объекта. Шкивы можно использовать в сложных комбинациях, чтобы обеспечить большие механические преимущества, например, с конструкцией «блок и захват».

    Критические обучающие идеи

    • Мы обычно используем слово «машина» для обозначения сложного механического устройства, приводимого в действие двигателем, что сильно отличается от нашего научного использования термина «простая машина».
    • Простые машины полезны, поскольку они сокращают усилия или расширяют возможности людей по выполнению задач, выходящих за рамки их обычных возможностей.
    • Простые машины, которые широко используются, включают колесо и ось, шкив, наклонную плоскость, винт, клин и рычаг.
    • Хотя простые машины могут увеличивать или уменьшать силы, которые могут быть к ним приложены, они не меняют общий объем работы, необходимой для выполнения общей задачи.

    При рассмотрении этих критических идей обучения важно помочь учащимся определить распространенные примеры «простых машин» в их мире.Учащиеся не сразу находят примеры простых машин, которые они обычно используют, потому что многие из них настолько широко используются, что их легко и часто упускают из виду.

    Например, в случае обычной дверной ручки расположение ручки по отношению к дверным петлям действует как рычаг, облегчающий ее открывание, а большая круглая ручка (или удлиненный рычаг) обеспечивает механическое преимущество для помочь с вращением ручки.

    Исследуйте отношения между идеями в Карты развития концепции – законы движения и преобразования энергии 

    Преподавательская деятельность

    Учащиеся часто неосознанно имеют много общего с «простыми машинами».При преподавании этой темы постарайтесь помочь учащимся определить повседневные примеры использования ими «простых машин» и дать им представление о преимуществах того, почему конкретная «простая машина» могла быть использована для этой задачи, и преимуществах, которые она может дать. пользователю. Первоначально старайтесь не вводить примеры предметов повседневного обихода, в которых используются сложные конструкции, включающие комбинации более чем одного типа «простых машин», чтобы учащиеся могли четко видеть цель конструкции. Более поздние учащиеся могут анализировать более сложные примеры с целью определения комбинации элементов, которые они используют в своем дизайне.

    Открытое обсуждение на основе обмена опытом

    Принесите некоторые инструменты, которые явно предназначены для увеличения силы, которую можно приложить к ним (открывалка для бутылок, лом, плоскогубцы, автомобильный домкрат) и инициируйте обсуждение того, что каждый из них позволяет нам сделать проще. Направляйте это обсуждение так, чтобы учащиеся узнали, как каждый из них может увеличить приложенную к нему силу. Предложите учащимся приводить больше примеров из собственного опыта (использование отвертки, чтобы снять крышку с банки с краской, является хорошим примером опыта, с которым столкнулись многие учащиеся).Используйте это, чтобы познакомить с понятием того, как рычаги и другие простые механизмы используются в их жизни в целом.

    Обратите внимание учащихся на упущенную из виду деталь

    Изучая конструкцию и использование ряда обычных рычагов, выявите идеи о том, что каждый из них использует «точку опоры», вокруг которой они вращаются, и что часть рычага, которую мы перемещаем ( часто при действии небольшой силы) перемещается на гораздо большее расстояние, чем участок, на который действует большая сила.

    Другие простые машины можно представить одну за другой, приведя несколько примеров каждой и найдя общие черты.Рулевые колеса, рукоятки отверток и лебедки — все это примеры колеса и оси; топоры, дровоколы, гвозди и гвозди — все это примеры клиньев. В Интернете есть много сайтов, которые предоставляют несколько примеров различных простых машин. См. ссылки, приведенные в конце этой идеи фокуса.

    Помогите учащимся самостоятельно разработать некоторые «научные» объяснения

    Предложите учащимся попробовать вкрутить один и тот же шуруп в один и тот же кусок дерева с помощью отверток с рукоятками разного диаметра.Многие хозяйственные магазины продают недорогие наборы отверток с рукоятками разных размеров. Ювелирные отвертки скромных размеров являются хорошим примером уменьшения преимуществ, которые они обеспечивают из-за малого диаметра рукоятки. Попробуйте снять пластиковую ручку с отвертки и предложите учащимся испытать трудности при попытке повернуть винт одним стержнем. Этот опыт можно использовать, чтобы подчеркнуть взаимосвязь между диаметром «ручки» колеса и величиной силы, которую вы можете создать на «валу» оси.

    Сбор данных для анализа

    После составления списка предметов с использованием различных типов «простых механизмов» попросите разные группы учащихся собрать примеры каждого из них в общих контекстах, таких как садовые сараи, кухни, мастерские, хобби и спорт.

    Предложите учащимся изучить конструкцию каждой из них, чтобы определить тип «простой машины», на которой они основаны, и то, как они обеспечивают механическое преимущество. Парусные лодки полны гениальных примеров шкивов; весла для гребных лодок представляют собой один из немногих примеров, когда точка опоры расположена таким образом, что уменьшает приложенную силу и увеличивает расстояние, на котором она действует.Обычно рычаги предназначены для увеличения приложенных к ним сил. Одна из целей — показать, насколько широко в нашей повседневной жизни используются простые машины.

    Прояснение и закрепление идей для общения с другими

    Поощряйте учащихся к исследованию примеров больших «простых машин», использовавшихся до широкого применения паровых двигателей или двигателей внутреннего сгорания.

    В средние века общество очень зависело от того, что часто представляло собой очень большие «простые машины», увеличенные в размерах для создания больших сил.Водяные колеса и ветряные мельницы, средневековое оружие, такое как требушеты (которые бросали большие камни или дохлых коров через стены замка), мосты через ров, таран и башни замка — вот лишь некоторые примеры, которые были основаны на конструкции «простых машин».

    Различные группы студентов могли проводить исследования, конструировать масштабные модели, изучать их конструкцию и сообщать о своих выводах классу на этих впечатляющих простых машинах.

    Дополнительные ресурсы

    Следующие ресурсы содержат разделы, которые могут быть полезны при разработке учебного процесса:

    • Мастерская изобретателя. Этот веб-сайт Музея науки Бостона помогает учащимся идентифицировать элементы более сложных повседневных машин.Используя различные материалы, учащиеся придумывают и разрабатывают изобретения для решения конкретных задач.
    • Простые машины. Этот сайт Института Франклина предлагает задания, основанные на определении простых машин.

    Как машины влияют на людей и места

    Поначалу технологи заявляли антиутопические тревоги о том, что автоматизация и искусственный интеллект (ИИ) способны уничтожать рабочие места. Затем последовала коррекция с волной заверений. Теперь дискурс, похоже, приходит к более сложному пониманию, предполагая, что автоматизация не принесет ни апокалипсиса, ни утопии, а вместо этого принесет как пользу, так и стресс.Такова двусмысленная и порой бестелесная природа дискуссии о «будущем работы».

    Отсюда представленный здесь анализ. В следующем отчете, предназначенном для того, чтобы выявить часто непостижимые тенденции, представлен как ретроспективный, так и перспективный анализ воздействия автоматизации за период с 1980 по 2016 год и с 2016 по 2030 год, чтобы оценить прошлые и будущие тенденции, поскольку они влияют как на людей, так и на сообщества. В Соединенных Штатах.

    В отчете основное внимание уделяется областям потенциальных профессиональных изменений, а не чистому сокращению или увеличению занятости.Особое внимание уделяется копанию основных национальных статистических данных для изучения отраслевых, географических и демографических различий. Наконец, отчет завершается предложением всеобъемлющей системы реагирования для разработчиков политики на национальном уровне и на уровне штатов.

    Как взаимодействуют люди и автоматизация?

    Концепция автоматизации и использование моделей, основанных на задачах, для ее анализа приводит к некоторым общим правилам, которые, по-видимому, управляют взаимодействием машин и рабочих. Вот шесть основных тенденций в работе автоматизации и ее взаимодействии с человеческим трудом, которые помогают в оценке:

    Автоматизация заменяет труд

    Если машина может выполнять задачу, которую в настоящее время выполняют люди, она будет выполнять ее с большей точностью, скоростью и меньшими затратами, но у такой замены есть ограничения.

    Машины заменяют задачи, а не рабочие места

    Работа представляет собой набор задач, и даже в самых агрессивных сценариях маловероятно, что машины заменят все задачи в какой-либо одной профессии.

    Автоматизация также дополняет труд

    Деятельность на рабочем месте, которая не берет на себя автоматизация, дополняется ею, что делает оставшиеся человеческие задачи более ценными.

    Автоматизация может увеличить спрос, создавая рабочие места

    Повышение стоимости и качества за счет автоматизации может увеличить спрос до такой степени, что компенсирует любые потенциальные потери рабочих мест.

    Увеличение капитала и труда стимулирует инновации

    Когда машины выполняют рутинную и трудоемкую деятельность, человеческий потенциал высвобождается для создания новых продуктов и новых задач.

    Технические возможности не совпадают с технической реальностью

    Существует множество причин, по которым внедрение технологий не соответствует потенциалу, поэтому было бы ошибкой приравнивать технологический потенциал к вероятным прогнозируемым результатам.

    Что касается определения чистого воздействия автоматизации на занятость и заработную плату , экономист Массачусетского технологического института Дэвид Аутор предлагает упрощенную схему. В нем он выделяет три основные динамики:

    Какие технологии не заменяют, они дополняют

    Работники, выполняющие задачи, которые заменяются машинами, с большей вероятностью выиграют от автоматизации, чем работники, выполняющие задачи, которые могут выполнять машины.

    Заработная плата будет определяться легкостью, с которой могут быть заполнены востребованные должности

    Прирост заработной платы за оставшиеся задачи, выполняемые людьми, будет выше, когда барьеры для входа (например, образование, обучение, сертификация) выше.

    Количество рабочих мест в отрасли будет определяться комплексным взаимодействием изменений цены, качества и благосостояния, обусловленных автоматизацией

    Автоматизация способствует повышению стоимости и качества продукции, а также повышению производительности труда и благосостояния работников, что может уменьшить количество перемещений рабочей силы.

    Прочтите подробности отчета об автоматизации и ее влиянии на стр. 14

    «Обычные» физические и когнитивные задачи будут наиболее уязвимыми

    Технологические изменения в эпоху искусственного интеллекта не коснутся практически ни одной профессии. Некоторые из наиболее уязвимых рабочих мест — это офисная администрация, производство, транспорт и приготовление пищи. Считается, что такие рабочие места связаны с «высоким риском», поскольку более 70 процентов их задач потенциально можно автоматизировать.Все они связаны либо с рутинным физическим трудом, либо со сбором и обработкой информации.

    Однако

    рабочих мест с «высоким риском» составляют лишь четверть всех рабочих мест. Остальные, более безопасные рабочие места включают в себя более широкий спектр профессий, начиная от профессиональных и технических должностей с высокими требованиями к образованию и заканчивая низкооплачиваемой работой по уходу за собой и домашней прислугой, характеризующейся нестандартной или абстрактной деятельностью и социальным и эмоциональным интеллектом.

    Узнайте больше о влиянии автоматизации на профессию на стр. 29 »

    Потенциал автоматизации по основным профессиональным группам, 2016 г.

    Автоматизация по-разному повлияет на разные места

    Автоматизация будет иметь место повсюду, но ее проникновение будет ощущаться по-разному в разных местах, в зависимости от местной отрасли, задач и набора навыков. В целом, небольшие, более сельские сообщества кажутся значительно более подверженными автоматизации содержания текущих задач, чем более крупные. Это соотношение сохраняется при сравнении мегаполисов с сельскими районами, а также между метрополитенами разного размера.Среди 100 крупнейших метрополитенов страны уровень образования работников окажется решающим.

    Узнайте больше о влиянии автоматизации на регионы на стр. 37 »

    Средний потенциал автоматизации по агломерациям, 2016 г.

    100 крупнейших мегаполисов

    Среди демографических групп больше всего пострадают мужчины, молодежь и недопредставленные группы

    Резкая сегментация рынка труда по уровню образования, полу, возрасту и расово-этнической идентичности гарантирует, что некоторые демографические группы, вероятно, несут больше бремени адаптации к эпохе ИИ, чем другие.Вероятные различия очевидны: мужчины, молодежь и менее образованные работники, а также недопредставленные группы, вероятно, столкнутся со значительно более острыми проблемами автоматизации в ближайшие годы. Особенно пострадают молодые рабочие и выходцы из Латинской Америки.

    Подробнее о влиянии автоматизации на демографические группы на стр. 44 »

    Средний потенциал автоматизации по возрасту или расе/этнической принадлежности, 2017 г.

    Пять основных задач требуют внимания, чтобы смягчить грядущие стрессы, поскольку нация переходит к периоду автоматизации ИИ.

    Примите рост и технологии

    Управление экономикой с полной занятостью как на национальном, так и на региональном уровне

    Использование преобразующих технологий для ускорения роста

    Способствовать постоянному обучению

    Инвестировать в переподготовку действующих работников

    Расширение возможностей ускоренного обучения и сертификации

    Сделать развитие навыков более финансово доступным

    Согласование и расширение традиционного образования

    Фостер с уникальными человеческими качествами

    Способствует более плавной регулировке

    Создание универсальной корректировки Пособие для поддержки всех уволенных работников

    Максимальное увеличение найма за счет программы субсидируемой занятости

    Уменьшить трудности трудящихся

    Реформа и расширение поддержки доходов для работников на низкооплачиваемых работах

    Уменьшить финансовую нестабильность для низкооплачиваемых рабочих

    Смягчить резкие местные воздействия

    Перспективные уязвимые региональные экономики

    Расширение поддержки для настройки сообщества

    Узнайте больше о стратегиях для директивных органов по устранению последствий автоматизации на стр. 47 »

    Ян Хэтэуэй внес значительный вклад в подготовку этого отчета.
    Интерактив Алека Фридхоффа.

    Исследование того, как простые машины используются в нашем обществе

    ФОН:

    Хотя шестерни, колеса, шкивы и другие машины просты по конструкции, они были нужны до человека мог рассуждать на более высоких уровнях технологии. Механика и физика из этих простых устройств не были реализованы, когда они были обнаружены, машины просто работали.Чтобы удовлетворить основные повседневные потребности, рано люди искали способы удовлетворить их. Таким образом, используя кость, дерево и камень они создали простые инструменты для копания, убийства и царапания. Когда ранние люди хотели перемещать предметы или получать предметы, которые они хотели, они используйте разум, чтобы «изобретать» эти устройства.

    Принципы простых машин использовались на протяжении веков от перемещения больших блоков до построить пирамиды в Египте с помощью тракторов сегодня.Молодые студенты иногда не знают о простых машинах, хотя и используют их ежедневно. Педагоги должны информировать учащихся о том, насколько простыми являются машины. используется в нашей жизни.

    ПРОЦЕДУРА:
    1. Ниже приведены вопросы к начать обсуждение класса на простых машинах.
        
      Что такое простые машины? (Что-то, что люди создали для выполнения работы. Простейшие машины от ломов до взбивалок).
        
      Можем ли мы жить без машин? (Нет. Для движения такой простой вещи, как тележка, нужны колеса. Спросите учащихся. как стирают их одежду, что мы используем для приготовления пищи и как они попадают в школу в дождливые дни. Они должны сделать вывод, что это будет очень тяжело жить без машины).
        
    2. Предложите учащимся осмотреться классе и определить простые машины. Не забудьте включить карандаш точилки, тележки, канцелярские кнопки, ножницы и любой другой станок.
        
    3. Обсудите со студентами этот простой машины вокруг нас. Убедитесь, что учащиеся понимают, как просто машины использовались в повседневной жизни, от пещерных людей до современных людей.
        
    4. В качестве дополнительного задания учащиеся можно найти примеры простых машин в классе и в их дома. Некоторые типы машин может быть трудно разбить на один из шесть типов, и это может привести к хорошему обсуждению в классе.Даже если нет появляется «правильный» ответ, учащиеся поймут, что машины вокруг них. Многие простые на вид предметы будут комбинации основных типов. Возможные примеры:
    1. Шкивы: жалюзи, краны
    2. Рычаги: качели, электрические выключатели, ломы, весла, домкраты, тачки, лопаты, ножницы, плоскогубцы и щипцы для орехов (все пары рычагов)
    3. Наклонные плоскости: лестницы, пандусы и горные дороги
    4. Клинья: лезвия топоров, стамески, щепки, лезвия ножей, ножницы, гвозди, булавки и иглы
    5. Колеса и оси: дверные ручки, все, что имеет рукоятку и колесо
    6. Винты: тиски, винты и домкраты
    7. Шестерни: взбивалки, часы

    Типы машин

    Машины

    бывают двух видов — Простые машины и Сложные машины.

    Простые машины

    Простая машина — это инструмент, устройство или объект с небольшим количеством движущихся частей, которые помогают нам выполнять работу. Простые машины использовались очень давно. Ранние люди использовали простые машины, чтобы толкать, тянуть, поднимать, делить и раздавливать предметы. Они использовали простые машины, чтобы грести плоты по воде, строить дома, колоть дрова и переносить тяжелые предметы с места на место. Сегодня простые машины есть везде и вокруг нас.

    Типы простых машин

    Существует шесть типов простых машин — наклонная плоскость, клин, винт, рычаг, колесо с осью и шкив.Эти шесть имеют специфические особенности и выполняют уникальную работу, хотя некоторые из них могут работать схожим образом. Некоторые простые машины могут быть комбинацией простых машин.

    Важно:
    Простые машины, в отличие от сложных, не работают сами по себе. Они только увеличивают тягу или толчок (силу или усилие), которые использует человек, увеличивают или уменьшают расстояние или изменяют направление движения, чтобы выполнить больше работы. Они могут:

    • передавать силу из одного места в другое
    • изменять направление силы
    • увеличивать величину силы
    • увеличивать расстояние или скорость силы

    Особенности простой машины

    • Они не используют электричество
    • У них есть одна или меньше движущихся частей
    • Они дают нам механическое преимущество
    • Несмотря на то, что они облегчают нам работу, они все же требуют участия (силы или усилий) человека.
    • Они облегчают тяжелую работу, изменяя силу, направление или скорость движения.

    Сложные машины
    Простые машины отличаются от сложных (или составных машин). В сложных машинах, таких как грузовики, фургоны или велосипеды, используется множество движущихся частей. Они сочетают в себе множество простых механизмов, таких как рычаги, шкивы и шестерни, для выполнения работы.
    Теперь мы рассмотрим каждый пример простой машины.

    Типы аппаратов для апноэ во сне

    Типы аппаратов для апноэ во сне

    Вы страдаете от умеренных до тяжелых форм апноэ во сне? Наиболее распространенными методами лечения апноэ во сне являются устройства для апноэ во сне.В зависимости от вашей уникальной формы и тяжести апноэ во сне, мы можем порекомендовать различные типы аппаратов с положительным давлением в дыхательных путях (PAP). В центрах Emerald Sleep Disorders Centers в Юджине, штат Орегон, наш специалист по сну оценит и диагностирует ваше апноэ во сне и поможет выбрать правильное медицинское устройство.

    Что такое ПАП-аппарат?

    Аппараты PAP способствуют здоровому дыханию во время сна, пропуская воздух через дыхательные пути под давлением, которое предотвращает закупорку дыхательных путей. Машины PAP дискретны, обычно размером с обувную коробку, но могут быть и намного меньше.Аппараты PAP состоят из 3 компонентов: генератора дыхательных путей, шланга, который соединяется с генератором, и маски, которая соединяется с вашими дыхательными путями. Аппараты PAP могут поставляться с различными настройками и функциями, а давление вашего аппарата PAP будет установлено в соответствии с серьезностью вашего апноэ во сне.

    Застрахованы ли аппараты PAP?

    Поскольку ПАП-аппараты являются медицинским устройством, они должны быть одобрены FDA, и вам потребуется рецепт, прежде чем вы сможете приобрести ПАП-аппарат.По этой причине большинство машин PAP застрахованы как медицинское оборудование. Вы можете либо арендовать аппарат PAP, либо купить его через компанию по оказанию медицинской помощи на дому. Мы рекомендуем арендовать устройство перед его покупкой, чтобы убедиться, что оно обладает всеми функциями, необходимыми для вашей ситуации с апноэ во сне.

    Типы аппаратов PAP

    Аппарат CPAP

    Аппараты CPAP (постоянное положительное давление в дыхательных путях) являются основным методом лечения умеренной и тяжелой степени апноэ во сне.СИПАП-аппарат помогает при обструктивном апноэ во сне, открывая дыхательные пути, поэтому горло не сжимается при попытке вдоха.

    Для аппаратов CPAP требуется один из следующих видов масок:

    • маска, которая закрывает рот и нос

    • маска, которая надевается на нос и называется «назальное постоянное положительное давление в дыхательных путях»

    • штыря, которые помещаются в нос.


    Поскольку аппараты CPAP постоянно доставляют кислород в ваши дыхательные пути, вашему организму может потребоваться некоторое время, чтобы адаптироваться к использованию этого устройства.Часто пациенты жалуются на свои устройства CPAP, потому что их маска не подходит должным образом. Поиск удобной маски будет неотъемлемой частью успеха вашей СИПАП-терапии.

    BiPap-аппарат

    BiPap-аппарат — еще одна распространенная форма устройств положительного давления в дыхательных путях. Они похожи на аппараты CPAP, только давление разделяется, поэтому пациент может легче вдыхать и выдыхать.

    Аппараты BiPAP полезны для пациентов, которым необходим более высокий уровень давления поступающего воздуха.Машины BiPAP также могут включать функции, которые регистрируют количество вдохов в минуту, которые делает пациент.

    Если дыхание пациента начинает замедляться, аппарат увеличивает давление воздуха, чтобы пациент мог дышать. Как правило, аппараты BiPAP назначают пациентам с заболеваниями легких, сердечно-сосудистыми заболеваниями или застойной сердечной недостаточностью.

    CPAP с C-Flex

    Для комфортного сна пациентам с обструктивным апноэ во сне легкой степени требуется меньшее давление в аппарате PAP, чем в традиционных аппаратах CPAP и BiPAP.CPAP с аппаратом C-Flex представляет собой вариант CPAP, который позволяет более легкое снижение давления на выдохе, аналогично аппарату BiPAP, но с более низкими настройками.

    Аппарат APAP

    Аппараты APAP аналогичны аппаратам CPAP тем, что они создают положительное давление в дыхательных путях. Однако машины APAP не ограничены одной настройкой давления. Машины APAP имеют настройку давления низкого диапазона, а также настройку давления высокого диапазона. Аппараты APAP обладают более сложной способностью измерять давление на основе каждого вдоха, чтобы решить, какое давление вам нужно, прежде чем возникнут события апноэ во сне.

    Устройства EPAP

    Устройства EPAP используются для лечения легкого апноэ во сне и храпа. В отличие от большинства аппаратов PAP, устройства EPAP представляют собой небольшие портативные устройства одноразового использования, которые надеваются на ноздри перед сном.

    Устройства EPAP служат клапанами, которые облегчают вдох, но выдыхают через отверстие меньшего размера. Эта конструкция вызывает увеличение давления, которое держит ваши дыхательные пути открытыми. Устройства EPAP помогают уменьшить храп и дневную сонливость. Это также хороший вариант для пациентов, которым трудно адаптироваться к аппаратам CPAP.

    Выбор подходящей маски для аппарата ПАП


    Если вы получили рецепт на аппарат положительного давления в дыхательных путях, вам необходимо подобрать маску, которая крепится к трубке, которая соединяется с аппаратом ПАП.

    Правильно подобранный размер маски для вашего ПАП-аппарата является неотъемлемой частью обеспечения правильного уровня давления. Маски со слишком свободными лямками пропускают воздух, а слишком тугая маска может быть неудобной.Вы также должны убедиться, что подбородочный ремешок на вашей маске гибкий, чтобы вы могли легко открыть рот, если вам нужно.

    Вам также необходимо убедиться, что ваша маска от апноэ во сне подходит по размеру и форме, чтобы надевать ее на нос и рот. Ваша маска должна быть сделана из удобного материала, который является гибким, но при этом плотно прилегает к лицу, чтобы не было протечек. Если у вас чувствительная кожа, вы должны убедиться, что ваша маска не воспаляет кожу.

    Путешествие с аппаратом ПАП

    Вы беспокоитесь о том, чтобы контролировать апноэ во сне во время путешествия? Путешествие с аппаратом PAP требует некоторого планирования.Во-первых, если вы путешествуете самолетом или поездом, вам следует взять с собой рецепт ППА во время путешествия с письмом о необходимости. Удостоверьтесь, что вы держите свое письмо о необходимости при себе.

    Вы также должны быть готовы забрать свое устройство при прохождении через службу безопасности и сообщить службе безопасности аэропорта, что вы путешествуете с устройством PAP. Прежде чем использовать аппарат CPAP в самолете или поезде, вам следует ознакомиться с правилами и положениями компании.

    Лечение апноэ во сне в Emerald Sleep Disorders Center
    Готовы ли вы взять под контроль апноэ во сне? Emerald Sleep Disorders Center найдет подходящее лечение апноэ во сне и обеспечит, чтобы ваши аппараты PAP поддерживали правильные настройки и детали для ваших уникальных потребностей в апноэ во сне.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.