In dit artikel wordt uitgelegd wat compoundmachines zijn en waarvoor ze worden gebruikt. U vindt dus de betekenis van samengestelde machines, voorbeelden van samengestelde machines en wat de verschillen zijn tussen samengestelde machines en eenvoudige machines.
Wat is een samengestelde machine?
Een samengestelde machine is een machine die bestaat uit een reeks eenvoudige machines . Simpel gezegd is een samengestelde machine een mechanisch apparaat dat meerdere eenvoudige machines combineert die in serie zijn geschakeld.
Composietmachines worden gebruikt om een groter mechanisch voordeel te behalen. Door meerdere eenvoudige machines samen te brengen kan een hogere resulterende kracht worden bereikt, waardoor het gemakkelijker wordt om zware voorwerpen te hanteren.
De werking van een samengestelde machine omvat dus het combineren van verschillende eenvoudige machines in serie, zodat de resulterende kracht die door de ene eenvoudige machine wordt geleverd, de volgende activeert. De gebruiker hoeft dus alleen maar de nodige moeite te doen om de eerste eenvoudige machine te activeren.
Samengestelde machines worden ook wel complexe machines genoemd.
Voorbeelden van samengestelde machines
Zodra we de definitie van een samengestelde machine hebben gezien, zullen we verschillende voorbeelden van dit type machine zien om het concept volledig te begrijpen.
- Fiets : Dit is een voorbeeld van een samengestelde machine, omdat deze uit meerdere eenvoudige machines bestaat, omdat deze een paar wielen en meerdere katrollen heeft.
- Hengel : Dit is nog een voorbeeld van een samengestelde machine, omdat deze uit drie verschillende eenvoudige machines bestaat: de hendel, de wig en de katrol.
- Blikopener : Hoewel het misschien niet zo lijkt, is dit ook een samengestelde machine, omdat de armen van het instrument hefbomen zijn en het mes dat helpt bij het openen van het blik een wig is.
- Kraan – Dit is een tamelijk geavanceerde composietmachine. Het bestaat uit wielen, een hefboom en een katrolsysteem.
- Kruiwagen : het is een samengestelde machine omdat het mechanisme bestaat uit de vereniging van een hefboom met een wiel.
- Bankschroef : dit mechanische instrument bestaat uit een hendel die in serie is verbonden met een schroef, daarnaast bestaat het uit een stel assen en tandwielen.
- Omdat : Het is een van de meest gebruikte compoundmachines ter wereld. Naast het gebruik van vier wielen, heeft hij verschillende versnellingen waarmee hij kan werken.
- Turbine : bestaat voornamelijk uit een wiel en een complex mechanisme en is een instrument dat de kinetische energie van een vloeistof omzet in mechanische energie.
- Klok : Het mechanisme van een klok is zeer complex en bestaat uit verschillende versnellingen.
- Autokrik : Met dit mechanische apparaat kunt u zeer grote gewichten tillen, zoals een auto, en combineert u de werking van een hendel met meerdere wielen en assen.
Soorten samengestelde machines
In principe zijn er drie soorten samengestelde machines te onderscheiden:
- Mechanische composietmachine : Alle componenten van de samengestelde machine zijn mechanisch, dus er is een initiële kracht nodig om te werken.
- Elektrische samengestelde machine : Alle componenten van de samengestelde machine zijn elektrisch. Het is duidelijk dat er elektriciteit nodig is om te kunnen functioneren.
- Gemengde samengestelde machine : De samengestelde machine bestaat uit mechanische elementen en elektrische elementen.
De trend bij composietmachines is steeds meer het integreren van elektrische componenten. Hoewel samengestelde machines aanvankelijk volledig mechanisch waren, maakte de ontdekking van elektriciteit het mogelijk om elektrische elementen toe te voegen om de machines te verbeteren.
Mechanisch voordeel van een compoundmachine
Het mechanische voordeel van een samengestelde machine ligt in de relatie tussen de resulterende kracht die door de machine wordt uitgeoefend en de kracht die wordt gebruikt om de machine te activeren. Het mechanische voordeel van een samengestelde machine wordt dus berekend door de uitgaande kracht te delen door de invoerkracht van de machine.
Daarom is mechanisch voordeel een parameter die de factor aangeeft waarmee de op de machine uitgeoefende kracht wordt vergroot of verkleind.
Als we dus een samengestelde machine beschouwen als een opeenvolging van eenvoudige machines die in serie zijn geschakeld, is de resulterende kracht van één eenvoudige machine de kracht die de volgende eenvoudige machine activeert. Het mechanische voordeel van alle eenvoudige machines kan dus ook worden bepaald door de volgende uitdrukking:
Het mechanische voordeel van de samengestelde machine is daarom gelijk aan het product van de mechanische voordelen van alle eenvoudige machines waaruit deze bestaat:
Concluderend kan worden gezegd dat met een samengestelde machine een veel groter mechanisch voordeel kan worden verkregen, omdat het mechanische voordeel van elk van de eenvoudige machines waaruit de machine bestaat, wordt benut.
Samengestelde machine en eenvoudige machine
Ten slotte zullen we als samenvatting in detail zien wat het verschil is tussen een samengestelde machine en een eenvoudige machine.
Het belangrijkste verschil tussen een eenvoudige machine en een samengestelde machine is dat een eenvoudige machine uit één enkel mechanisch element bestaat, terwijl de samengestelde machine uit een reeks eenvoudige machines bestaat.
De samengestelde machine is daarom een geavanceerder mechanisme dan de eenvoudige machine.
Bovendien kunt u met een samengestelde machine een groter mechanisch voordeel behalen dan met een eenvoudige machine, omdat deze profiteert van het mechanische voordeel van al zijn eenvoudige machines. Aan de andere kant is er bij een samengestelde machine veel energieverlies door wrijving tussen de verschillende eenvoudige machines, waardoor de algehele prestaties van de samengestelde machine lager zijn dan die van een eenvoudige machine.