Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты

Искать: Сайт ЕНЭ НТЭ

Расширенный   Формализованый   По связи разделов

А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я

• Естественнонаучные эффекты (ЕНЭ)

	Эффект призматического клина

Анимация

Описание

Сущность эффекта заключается в векторном разложении силы при взаимодействии двух твердых тел путем использования поверхностей контакта, наклоненных под острым углом к действующей силе.

Клин имеет форму треугольной призмы (см. рис. 1). В поперечном сечении призмы угол a значительно меньше двух остальных углов треугольника .

Клин в форме треугольной призмы

Рис. 1

1 - клин;

2 - тело, подвергаемое воздействию клина;

F - сила воздействия клина 1 на тело 2;

F1, F2 - составляющие силы F = F1 + F2, воздействующие на соответствующие плоскости клина (отмечены сторонами АС и ВС треугольника АВС);

R1, R2 - реакции тела 2 на воздействия F1, F2 клина 1;

Fk1 и Fk2 - касательные силы в плоскостях взаимодействия клина 1 и  тела 2;

R = -F;

R = - R1 + R2;

Fx1 = F1 + Fmp2 .

Из анализа условий подобия треугольников сил F, F1, F2 и сторон АВ, ВС, АС треугольника АВС следует, что при симметричном (вертикально расположенном) клине имеют место следующие соотношения:

;

.

При использовании клина  выигрыш в силе обеспечивается углом a заострения клина. Из приведенных соотношений следует, что при уменьшении a распорные силы F1, F2, Fх1, Fх2 растут. В практике, чаще всего .

Ключевые слова

• cила
• прочность
• напряженное сотояние
• прочность на разрыв
• упругость
• клин

Разделы наук

• Механические свойства твердых тел
• Упругость и пластичность
• Статика

Применение эффекта

Эффект клина широко используется в машиностроении, автомобилестроении, на транспорте, в сельском хозяйстве. Клин находит применение в качестве раскалывающего и режущего инструмента, в качестве звеньев механизмов.

Пример 1. Пресс с клиновыми парами

Пример 2. Зубило. Металлорежущий инструмент в форме клина для снятия стружки, рубки металла, вырубания канавок и т.п.

Пример 3. Плуг. Сельскохозяйственное орудие для основной обработки почвы - вспашки с оборотом пласта.

Реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Техническая реализация тривиальна - сравните необходимые усилия при резке колбасы острым и тупым ножами.

Литература

1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Механика. - М., Наука, 1975.

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты

Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина