Как сделать шкив: Как сделать шкив без токарного станка

Содержание

Как сделать шкив без токарного станка

Не имея возможности найти и купить шкив требуемого размера, его можно изготовить своими руками. Для этого понадобится отлить алюминиевую болванку и обточить ее, что возможно сделать даже без токарного станка.

Что потребуется:


  • глина, песок;
  • кирпичи;
  • колосники;
  • дрова;
  • самодельный тигель;
  • алюминиевый лом;
  • пара старых напильников;
  • болгарка;
  • электродвигатель;
  • стальной уголок и пластина.

Процесс изготовления шкива


Чтобы сделать болванку для шкива понадобиться форма для ее литья. Для этого необходимо подготовить смесь глины с песком. Они просеиваются, после чего смешиваются.


Понадобиться 1 часть глины на 2-3 части песка. Пропорция зависит от жирности глины. Важно чтобы слегка увлажненная смесь могла слипаться в комки.

Чтобы сделать оттиск формы для заливки, нужно взять деревянный цилиндр немного большего диаметра, чем требуемый шкив.
В нем делается отверстие по центру. В отверстие вставляется трубка, а в нее любой кругляк с диаметром соответствующим валу, на который будет устанавливаться шкив.

Далее из 4-х кирпичей складывается рамка для формы, в нее засыпается немного формовочной смеси и сверху устанавливается шаблон. Затем он подсыпается глиной с песком. Смесь плотно утрамбовывается.

После этого шаблон вынимается с легким прокручиванием так, чтобы внутри остался центральный кругляк. Желательно сделать несколько таких форм на случай брака при литье.

Из обычного кирпича складывается небольшая печка. В нее устанавливаются колосники. Кирпич выкладывается на чистую глину. Для установки тигеля сверху печи укладывается 2 прутка.


В самодельный тигель складывается алюминиевый лом для плавки. Тигель можно сварить из огнетушителя, толстостенной трубы большого диаметра или статора электродвигателя. Он устанавливается на печку и обкладывается кирпичом, для сохранения тепла. Далее печка разжигается мелкой щепой.
Температура пламени при горении щепы достаточная для плавления алюминия даже без нагнетания воздуха.


Тигель желательно накрыть, хотя бы кирпичом. Перед отливкой сверху расплавленного металла убирается шлак. Далее алюминий выливается в форму.


После остывания из болванки нужно выбить кругляк.

Для этого ее потребуется прогреть горелкой или в костре. Тогда он выйдет под ударами молотка не расколов заготовку.




Затем болванка закрепляется на вал электродвигателя. Для этого в его торце сверлится отверстие, и нарезается резьба. Это позволит зажать болванку болтом с гайкой. Если вал двигателя окажется тоньше посадочного диаметра шкива, то можно согнуть втулку из жести, чтобы компенсировать разность.





Сам двигатель прикручивается к тяжелой плите или столешнице. Для проточки шкива нужно будет сделать упор для резцов. Для этого можно использовать крупный уголок и пластину. Более простым дешевым решением будет деревянный упор из бруска и доски.


Резцы для токарных работ можно выточить болгаркой из старых напильников. Далее двигатель с болванкой запускается и она обтачивается. Это можно сделать быстро, используя болгарку с заточным кругом. После грубой обточки тонкая обработка выполняется самодельными резцами. По мере работы проточка шкива проверяется прикладыванием ремня, под который тот делается. Также нужно не забывать контролировать диаметр шкива, если он должен быть конкретным.





Сделанный таким кустарным способом шкив может использоваться на низкооборотистых моторах. Если в нем и будут биения по причине недостаточной балансировки, то это не критично.

Смотрите видео


Как сделать шкив без токарного станка

На видео-канале “Э+М” показана технология изготовления шкивов из простых и доступных материалов с использованием доступного инструмента. При этом будем обходиться без токарного станка. Во второй части публикации еще одна технология – другого мастера.
Приступим к изготовлению. Для изготовления 1 типа понадобятся следующие материалы. Суперклей, листовая жесть, линолеум, термоклей и спица велосипеда.

Изготовление начинаем с разметки. Для этого откладываем нужный радиус циркулем и линейкой. Чертим круг на металле. Теперь откладываем ещё один радиус, но на один миллиметр меньше, чем на предыдущих дисках. Чертим окружность на линолеуме. Сверлим отверстие 2 миллиметров под ось. Прикладываем центр диска и линолеума к центру из жести. Переворачиваем с другой стороны делаем отверстия через трафарет.

Ось изготавливается из велосипедной спицы. Чтобы откусить воспользуемся бокорезами или плоскогубцами. Собираем и соединяем детали между собой клеем. Так как вас проворачивается, фиксируем термоклеем. На фото пример, где используется подобный шкив.


Чтобы изготовить 2 типа шкива, нужно два материала.

Листовой пвх пластик из плоской вентиляционной трубы ось из велосипедной спицы. Технология почти такая же, как в 1 случае. Здесь также используется токарный станок.

Итак, на видео показано простая технология изготовления шкива с применением обычных инструментов, без обращения к помощи токаря. Здесь не требуются никакие станки.

Еще одна технология работы по созданию шкива без применения токарного или иного станка.

В этом видеоролике канала “Mr.10000Bees” рассказали о технологии создания шкива из фанеры. Этот метод предполагает работа без токарного станка.

Имеется движок от стиральной машинки. Для непрофессиональных работы его мощности хватит.Токарь удлинил вал, сделал симметричным с обеих сторон. Сейчас стоит задача сделать ведущий шкив без привлечения токаря. Диаметр 95 миллиметров. Фанера десятка. Лобзиком выпилить 5 кругов. Диаметр 100 миллиметров.

Соединим заготовки клеем, посадим на вал и будем обтачивать. Оказалось, что толщина фанеры 12 миллиметров, поэтому достаточно 5 дисков. Суммарная толщина 60 миллиметров. Так как планируется использование стандартной ленты для шлифмашин, такого круга для ширины ленты достаточно.

В 3 кругах перьевым сверлом сверлить отверстия. Диаметр вала 14 миллиметров, поэтому сверло 12. Складываем вместе. Мажем клеем и фиксируем саморезами. После всех манипуляций получился блин. Его толщина равна толщине, которую хотим насадить на вал.
Диаметр вала почти на 2 миллиметра больше. Необходимо соблюсти соосность, так как внутри всё равно есть перепады. Вставляем внутри круглый напильник. Придерживая руками с двух сторон напильник, прокладываем колесо несколько раз. Как увеличить внутренний диаметр и соблюдем соосность.

После этих процедур берём два оставшихся круга, склеиваем и крепим саморезами. Таким образом можно сделать не только ведущий вал для гриндера, но и флянец для наждачного камня. Либо любой другой насадки на наждак.

Ролик насадили на вал. Обтачивать будем на включенном двигателе. Центрация самого вала тоже не стопроцентная, но это не критично. Если вы хотите делать такой вал, то обязательно можете клеем. Молотком непосредственно на шкив не бейте, только через оправку. Можно использовать кусочек фанеры. Потихоньку, легкими ударами насаживается.

Шкив из текстолита своими руками. Изготовление шкива из фанеры. Из чего можно сделать самодельный шкив

Шкив является одной из наиболее важных запчастей и для сверлильного, и для токарного станка. Он представляет собой деталь, предназначение которой заключается в регулировке скорости и мощности работы двигателя. Конечно, заводские шкивы обладают высокой степенью надежности и спроектированы под свой станок, к которому идеально подходят.

Но со временем шкив, как и множество других деталей, выходит из строя и требует замены. В этой статье мы расскажем, как сделать шкив своими руками. Качественно сделанная вручную деталь может и не уступать по надежности заводским аналогам.

Существует несколько взглядов на изготовление шкивов для станков в домашних условиях. Большинство споров ведется на тему материала, из которого следует изготавливать эту деталь. Специалисты утверждают, что выполнять шкив из дерева – плохая затея. Дело в том, что во время эксплуатации станка на шкив припадает довольно серьезная термическая и физическая нагрузка. Деревянная деталь в таких условиях проработает не слишком долго.

Лучше всего в тяжелых условиях повседневной работы проявляют себя шкивы, сделанные из металла, но их изготовление требует специального оборудования и высоких навыков токаря. Средней по качеству и сложности создания (по сравнению с металлом и деревом) является самоделка, выполненная из фанеры. Такую деталь можно использовать и при ремонте заводского станка, и в процессе создания собственного аппарата.

Шкив из фанеры в домашних условиях

Шкив для любого станка можно выполнить без привлечения токаря. Для этого рекомендуем взять фанерный лист с толщиной около 10 миллиметров и придерживаться следующих инструкций:

  1. Размечаем поверхность фанеры в соответствии с планируемыми габаритами нашей детали. Стоит отметить, что эти параметры необходимо учитывать и при выборе листа фанеры.
  2. Нарезаем круги из нашего материала. Для этого рекомендуем использовать лобзик. В ходе работ особое внимание обратите на качество разрезов и целостность заготовок.
  3. Учитывая толщину нашей фанеры (1 см) вырезаем из нее 6 кругов.
  4. Берем три вырезанных круга и с помощью дрели высверливаем в их центре отверстия. Их размеры надо сопоставлять с диаметром вала двигателя нашего станка. Сверлить дырки следует таким образом, чтобы их диаметр был меньше его диаметра на 1-2 миллиметра.
  5. Соединяем три круга с отверстиями при помощи клея и саморезов, которые сверлим по краям заготовок.
  6. Отверстие созданной нами детали расширяем при помощи круглого напильника до такой степени, чтобы заготовка плотно садилась на вал двигателя.
  7. Три фанерных круга без отверстий тоже ставим на клей и соединяем при помощи саморезов. После того как эти круги будут надежно закреплены между собой, мы посредством более длинных шурупов крепим их к основному валу.
  8. Шесть скрепленных фанерных кругов необходимо обточить. Лучше всего это делать с помощью стамески или напильника. Выполняя эту работу необходимо помнить, что качество обточки напрямую будет влиять на функционирование самодельного шкива.

Стоит отметить, что таким же образом можно делать не только приводной шкив, но фланец для наждачной бумаги и другие типы насадок. Кроме того, в ходе самостоятельного изготовления шкива необходимо учитывать и тип ременной передачи, который будет использоваться на станке. Если передача будет зубчатой, то и шкив следует сделать зубчатым. Формирование такой детали будет занимать намного больше времени, ведь на заготовке придется еще делать и зубья.

Видео: как сделать шкив?

Делаем алюминиевую деталь

Сделать металлический шкив сложнее, чем его фанерный аналог, но и надежность такой детали будет значительно выше. Предоставляем детальную пошаговую инструкцию по изготовлению алюминиевого шкива. Для производства этой детали нам понадобится кусок алюминия и приспособление для его переплавки.

  • Заготавливаем форму из пенополистирола. Перед тем как это сделать, определитесь с необходимыми размерами для вашего шкива.
  • Вставляем форму в песок таким образом, чтобы верхний ее кусок не был им накрыть.
  • Выплавляем алюминий. Лучше всего это делать в специальной плавильной печке.
  • Расплавленный алюминий выливаем в форму.
  • Монтируем планшайбу и выплавленную деталь. Для этого в заготовке необходимо просверлить отверстия и скрепить элементы посредством саморезов.
  • Обтачиваем нашу деталь. Это можно сделать с помощью болгарки.
  • Делаем в нашем шкиве отверстие дрелью.

Необходимо отметить, что изготовление металлического шкива требует определенных навыков и ресурсов. Для его самостоятельного производства придется потратить намного больше времени и энергии, но такие затраты окупятся длительным сроком эксплуатации такой детали. Перед выплавкой необходимо также убедиться в том, что ваш алюминий обладает достаточной прочностью и пригоден для приготовленной ему функции.

Рассматриваемая ременная передача отличается минимумом деталей: так она имеет только один шкив, сделанный своими руками, и работает без резинового ремня, вместо которого приспособлен отрезок собачьего поводка.

Шкив сделанный своими рукам сильно отличается от привычной формы (с бортиками): он не имеет углубления для ремня, и более того у него края закруглены. Вообще, шкив должен быть весь чуть выпуклым. Благодаря такой форме происходит самоцентрирование плоского ремня, при этом порой достаточно, чтобы выпуклая форма была только у одного шкива. Кстати, в машиностроении для плоских ремней шкивы именно выпуклые. Плоский ремень шкивом с бортиком не удержать — он либо взберется на этот бортик, либо начнет заминаться у бортика. Шкивы с бортиками применяются для клиновых, зубчатых и круглых (в сечении) ремней.

Если Вы сомневаетесь, что выпуклый шкив способен удержать ремень, можно провести простой эксперимент с реальной моделью. Потребуются простые детали: стержни, прямой цилиндр, какая-нибудь деталь с плавно изменяющимся диаметром, широкая резинка и основание конструкции.

Эта модель демонстрирует, как при вращении резинка перемещается вдоль деревянного «шкива» от самой узкой части слева к месту с наибольшим диаметром, где и остается. Если резинку расположить в вогнутой части, она опять быстро переместится к месту с наибольшим диаметром.

Шкив сделан из ДВП. Вместо второго (маленького) шкива приспособлен болт. Из-за большой разницы диаметров большого шкива и болта заменяющего маленький шкив, у этой передачи большое передаточное число. Однако это способствует большему проскальзыванию ремня на болте, который, и без этого, с ним почти не сцепляется. Поэтому на болт следует приклеить, например, абразивную бумагу. Конечно, это будет недолговечно, но со временем можно будет подобрать что-нибудь другое.

Ремень, как уже писалось выше, сделан из отрезка собачьего поводка, который изготовлен из нейлона. Чтобы соединить два конца отрезка, какая-нибудь железяка нагревается огнем, далее к ней прикладываются концы отрезка, они оплавляются и сразу прижимаются друг к другу.

Для велосипедной подвесной системы мне понадобилось изготовить несколько блоков. Подходящего диаметра заготовок у меня нигде не завалялось, и я обратил свой взор на фанеру.

Выпиливаем несколько примерно одинаковых квадратиков — попарно на каждый блок (но лучше использовать более толстую фанеру).

Сверлим в центре каждого из них (опять таки, примерно) отверстия под ось.

Попарно склеиваем квадратики, чтобы получилось два блока, которые мы стягиваем винтом, пропущенным в центральные отверстия. Закрученные гайки шайбами будут выполнять роль струбцины, стягивая заготовку до высыхания клея.

Зажимаем, получившийся столбик в тиски. И сошлифовываем углы, превращая квадрат в восьмигранник. Я использовал для этого шлифмашинку, но сгодится и просто напильник или даже грубая шлифовальная шкурка натянутая на брусок.


Получившуюся деталь зажимаем в патрон дрели и, положив на грубую шкурку, придаем форму цилиндра.

После этого фанерный блок стоит отложить на сутки, чтобы схватился клей, т.к. дальнейшие манипуляции пойдут на клеевом стыке.

Для дальнейшей работы нам потребуются обе руки, поэтому дрель желательно жестко закрепить на верстаке (я притянул ее к табуретке)). Заготовка зажимается в патрон, дрель включается..

Сначала карандашиком отмечаем середину заготовки (чтобы разграничить два блока). Затем круглым напильником, просто приложив его к детали, пропиливаем ручей шкива необходимой глубины. Напильник прикладывается как раз на клеевой шов (середина заготовки одного блока) поэтому и стоит дождаться высыхания клея.

Закончив протачивать вторую канавку, плоским, а лучше ромбовидным напильником, суживаем боковые части шкивов, делая их ромбовидными — при взгляде сбоку — это уменьшает трение о корпус блока при вращении.

Так как посередине блоки не склеивались, то при раскручивании винта, у нас в руках окажется два аккуратных одинаковых шкива.

Шкив — это очень важная часть любого станка, позволяющая регулировать скорости и нагрузку на двигатель. Самостоятельное изготовление шкива хорошо тем что можно сделать шкив именно того размера, какой необходим и строго для вала имеющегося двигателя.
Рекомендуется изготавливать шкивы металла или текстолита. Не рекомендуется изготавливать шкивы из дерева, так как в результате нагрева и расклинивающих сил такой шкив выйдет из строя. Шкив из фанеры — это нечто среднее между металлическим и деревянным, прост в изготовлении и достаточно прочен. Такой шкив можно использовать при изготовлении самодельных станков.

Итак, необходимо выпилить из фанеры три круга, два побольше один поменьше. Для этого сначала размечаются круги циркулем (центры кругов должны быть тоже хорошо заметны) и вырезаются лобзиком. Центры просверливаются в соответствии с диаметром вала, на который шкив будет посажен. Для удобства дальнейшей работы круги можно посадить на винт и затянуть гайкой, либо склеить.
Далее круги стягиваются шурупами, как показано на рисунке. Зажимающий почти готовый шкив вставляется в патрон дрели, после чего вращающийся дрелью шкив обрабатывается узким напильником и наждачной бумагой. Сделанный шкив можно проолифить. Всё, шкив готов!
Крепление шкива на вал делается по обстоятельствам.
При изготовлении шкива, важно следить, чтобы цент тяжести был на оси вращения, иначе не избежать вибрации.
Если у Вас есть зубчатый ремень, для него можно сделать зубчатый шкив. Для этого, до сборки, нарезаются зубья у центрального круга (конечно, это очень трудоемкий процесс).
Круги можно скрепить и винтами, через сквозные отверстия. Если нужен маленький шкив или есть толстая фанера, то шкив можно сделать из одного круга, вырезав его лобзиком, насадив на винт и сделав канавку прикладывая узкий напильник к вращающемуся на дрели кругу.
По такому принципу можно делать шкивы и из других материалов, например из текстолита.

На видео-канале “Э+М” показана технология изготовления шкивов из простых и доступных материалов с использованием доступного инструмента. При этом будем обходиться без токарного станка. Во второй части публикации еще одна технология – другого мастера.
Приступим к изготовлению. Для изготовления 1 типа понадобятся следующие материалы. Суперклей, листовая жесть, линолеум, термоклей и спица велосипеда.

Изготовление начинаем с разметки. Для этого откладываем нужный радиус циркулем и линейкой. Чертим круг на металле. Теперь откладываем ещё один радиус, но на один миллиметр меньше, чем на предыдущих дисках. Чертим окружность на линолеуме. Сверлим отверстие 2 миллиметров под ось. Прикладываем центр диска и линолеума к центру из жести. Переворачиваем с другой стороны делаем отверстия через трафарет.

Ось изготавливается из велосипедной спицы. Чтобы откусить воспользуемся бокорезами или плоскогубцами. Собираем и соединяем детали между собой клеем. Так как вас проворачивается, фиксируем термоклеем. На фото пример, где используется подобный шкив.

Имеется движок от стиральной машинки. Для непрофессиональных работы его мощности хватит.Токарь удлинил вал, сделал симметричным с обеих сторон. Сейчас стоит задача сделать ведущий шкив без привлечения токаря. Диаметр 95 миллиметров. Фанера десятка. Лобзиком выпилить 5 кругов. Диаметр 100 миллиметров. Соединим заготовки клеем, посадим на вал и будем обтачивать. Оказалось, что толщина фанеры 12 миллиметров, поэтому достаточно 5 дисков. Суммарная толщина 60 миллиметров. Так как планируется использование стандартной ленты для шлифмашин, такого круга для ширины ленты достаточно.

В 3 кругах перьевым сверлом сверлить отверстия. Диаметр вала 14 миллиметров, поэтому сверло 12. Складываем вместе. Мажем клеем и фиксируем саморезами. После всех манипуляций получился блин. Его толщина равна толщине, которую хотим насадить на вал.
Диаметр вала почти на 2 миллиметра больше. Необходимо соблюсти соосность, так как внутри всё равно есть перепады. Вставляем внутри круглый напильник. Придерживая руками с двух сторон напильник, прокладываем колесо несколько раз. Как увеличить внутренний диаметр и соблюдем соосность.

После этих процедур берём два оставшихся круга, склеиваем и крепим саморезами. Таким образом можно сделать не только ведущий вал для гриндера, но и флянец для наждачного камня. Либо любой другой насадки на наждак.

Ролик насадили на вал. Обтачивать будем на включенном двигателе. Центрация самого вала тоже не стопроцентная, но это не критично. Если вы хотите делать такой вал, то обязательно можете клеем. Молотком непосредственно на шкив не бейте, только через оправку. Можно использовать кусочек фанеры. Потихоньку, легкими ударами насаживается.

Как сделать шкив большого диаметра — MOREREMONTA

Шкив — важная деталь ременной передачи. Она передает вращение ведущего вала на ведомого, а также позволяет менять число оборотов. Ременная передача распространена среди бытовой техники, станков малой и средней мощности, в различных двигателях внутреннего сгорания. Для самодельных конструкций шкив можно изготовить самостоятельно, для этого понадобится домашняя мастерская и навыки работы с деревом, пластиком, металлом.

Общие рекомендации

Покупные шкивы, изготовленные на заводах, чаще всего отлиты или выточены из металлических сплавов. Для маломощных двигателей выпускают пластмассовые изделия.

В домашних условиях, без литейного оборудования или точных токарных станков, изготовить приводное колесо из этих материалов сложно.

Многие эксперты считают, что шкив из дерева, фанеры или пластика, который удалось изготовить в домашней мастерской, ненадежен, недолговечен, сразу перегреется и развалится.

Это совсем не так. Если не пытаться заменить им колесо кузнечного молота усилием в 6000 тонн, а использовать на настольном станке с ограниченной мощностью и числом оборотов, то тщательно сделанная деталь сможет заменять штатную достаточно долго.

Изготовить шкив можно как из листов фанеры. Это наиболее простая конструкция, для нее не понадобится сложного оборудования или замысловатых технологических процессов.

Если изготовить деталь из алюминия, она будет существенно прочнее, сможет передавать больший крутящий момент, вращаться с большей скоростью. Придется освоить литейный процесс, пусть в самом простом варианте. Изготовление шкива методом литья потребует обеспечения пожарной безопасности, использования средств индивидуальной защиты.

Колесо можно выточить на токарном станке, если он есть в домашней мастерской.

Как изготовить фанерный шкив в домашних условиях

Эта конструкция –наиболее простая в изготовлении. Она состоит из следующих деталей:

  • тело шкива;
  • щеки шкива;
  • крепеж-саморезы по дереву.

Количество деталей зависит от ширины приводного ремня. Если она больше, чем толщина фанерного листа, тело приводного колеса придется изготовить из нескольких фанерных кругов.

Диаметр заготовки щек должен быть больше диаметра тела на высоту ремня.

Последовательность изготовления фанерных шкивов следующая:

  • разметить заготовки;
  • выпилить их из фанеры лобзиком, просверлить центральное отверстие;
  • если тело состоит из двух или более кругов, скрепить их столярным клеем или ПВА, следя за совпадением осевых отверстий;
  • стянуть круги саморезами;
  • обработать боковую поверхность диска наждачной бумагой, напильником или шлифмашиной до получения гладкой ровной поверхности;
  • снять фаски с внутренней поверхности щек, их уклон должен равняться уклону поперечного сечения ремня;
  • закрепить щеки на теле с помощью клея и саморезов, следя за тем, чтобы не попасть в уже закрученные;
  • аккуратно рассверлить центральное отверстие.

При выполнении последней операции нужно сделать диаметр отверстия на полмиллиметра меньше, чем диаметр вала. Это позволит насадить детальна ось в натяг. Шкив из дерева готов.

Места для саморезов следует разметить заранее. Они должны находиться на одной окружности, а также на равных угловых расстояниях друг от друга. Если саморезов четыре- угол должен быть 90°, если 5 — 72°, если шесть — 60°. Тогда радиальную вибрацию удастся свести к минимуму.

Как изготовить алюминиевую деталь

Изготовление литого алюминиевого шкива пройдет существенно сложнее, но прочность и долговечность такой детали будут намного выше. Следует очень внимательно подходить к каждому шагу, точно соблюдать размеры, следовать рекомендациям.

В качестве сырья будет использован кусок алюминия. Понадобится также:

  • плавильный тигель, стальной или керамический;
  • муфельная или индукционная печь;
  • мелкий песок, глина для формовочной смеси;
  • пенопласт для модели.

Последовательность операций следующая:

  • подготовить формовочную смесь из глины, воды и песка;
  • вырезать ножом из плотного пенопласта точную модель будущего шкива;
  • наполнить сделанную из листового металла или досок форму смесью до половины, утрамбовать;
  • положить модель, покрыть смесью, снова утрамбовать; оставив отверстие для выхода литейных газов;
  • расплавить в тигле алюминий, осторожно вылить его в отверстие;
  • после остывания отливки очистить ее от остатков смеси, сточить литник, отшлифовать.

Такую деталь можно крепить на валу шпоночным либо шлицевым соединением. Он будет сидеть намного прочнее, сможет передавать значительно большие крутящий момент и скорость вращения.

Изготовление шкивов самостоятельно

В сети опубликовано много статей о том, как сделать шкив из дерева или металла своими руками.

Перед тем, как повторять ту или другую конструкцию, нужно иметь ввиду ряд моментов. Для деревянных конструкций диаметр оси двигателя должен быть немного больше отверстия.

В конструкции должен быть предусмотрен развал внутренних поверхностей щек с углом, равным уклону сечения приводного клинового ремня. Это позволит намного повысить передаваемую мощность за счет сцепления не только внутренней, но и боковой части ремня.

До начала изготовления детали, особенно если диаметр колеса большой, чертеж или хотя бы эскиз просто обязателен. Нужно также будет сделать расчет передаточного числа- оно будет равно отношению диаметров ведущего и ведомого диска.

Самодельный шкив ременной передачи позволит быстро отремонтировать станок или создать механизм собственной конструкции.

Следует понимать, что фанерные шкивы могут долго прослужить лишь в конструкциях с ограниченной передаваемой мощностью и малыми угловыми скоростями.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Иногда может потребоваться шкив определённого размера, но где его взять? Предлагаю способ изготовления шкива непосредственно на валу электродвигателя.

Для изготовления шкива мне потребовалось: фанера – 10 мм.; клей; пила циркулярная; крупный напильник; ножовка по металлу; наждачная бумага и сам электродвигатель. Двигатель я взял от насосной станции, насос вышел из строя, а ремонтировать нет необходимости.

Из — за того, что вал двигателя изготовлен немного под конус, я изначально поставил стальную шайбу для исключения проскальзывания фанеры дальше по валу. Далее поставил кусок фанеры и через вторую шайбу подтянул её гайкой. С помощью циркулярной пилы сделал круг и убрал биение.





После того как клей высох, обточил полученную заготовку на циркулярной пиле. Далее с помощью напильника и ножовки по металлу, изготовил шкив.

Думаю, что он мне послужит.

Шкив – это та составляющая часть мотоблока, которая отвечает за передачу оборотов от двигателя навесному оборудованию. Обычно передача энергии происходит посредством ремня. С помощью шкива также можно контролировать вращение навесных механизмов мотоблока. О некоторых технических характеристиках и о самостоятельном изготовлении этой детали мы расскажем Вам подробнее далее.

Предназначение и технические характеристики шкивов

Шкив для мотоблока – это важная деталь редуктора, которая отвечает за направление усилия, исходящего от мотора. Именно с его помощью агрегат может двигаться вперед или назад, приводить в действие навесное оборудование. Крепится шкив на основном валу двигателя и передает усилие на необходимое колесо с помощью ремня.

Отличаются шкивы по размерам и материалу, из которого они изготовлены. Самый надежный и долговечный вариант – шкив из дюралюминия, чугуна, стали или алюминия. Они достаточно прочные, устойчивые к внешней среде.

По типу изготовления различают 3 вида шкивов, подходящих для мотоблоков:

  • дисковые – диаметром 80-400 мм;
  • шкив со спицами – диаметром 180-1000 мм;
  • монолитные – включают двухручековые шкивы (диаметром 25 мм), а также трехручейковые (диаметром 100 мм).

Что касается формы отверстий для посадки, то по этому критерию выделяют шкивы с конусообразным и цилиндрическим отверстием. Оба вида шкивов оснащены 8 специальными углублениями, которые необходимо тщательно поддерживать в рабочем состоянии, регулярно шлифовать, чтобы защитить ремни от преждевременного износа.

Также перед первой установкой шкива на редуктор мотоблока следует убедиться в том, что размеры ремня идеально подходят под данную деталь.

Правила ухода и эксплуатации шкива на двигателе

Для долгой и стабильной эксплуатации ведущего шкива следует помнить некоторые правила по его уходу и пользованию:

  • не забывайте регулярно очищать защитные кожухи шкива от инородных частиц, пыли и грязи. Это убережет деталь от попадания загрязнений внутрь;
  • контролируйте крепление шкива на оси двигателя. При малейшем ослаблении крепежа при вибрации деталь будет шататься, что приведет к серьезным поломкам и износу вала;
  • при появлении серьезных сколов, трещин и царапин на поверхности детали – не затягивайте с ее заменой. Ведь поломка шкива в процессе работы может иметь довольно серьезные последствия;
  • оберегайте мотоблок от попадания на него избыточной влаги, не храните его в условиях сырости. Это может привести к сильной коррозии и, соответственно, к поломке шкива.

Как сделать шкив на мотоблок своими руками?

Самостоятельное изготовление шлицевого шкива для мотоблока можно произвести 2 методами.

Первый способ более простой. Необходимо подобрать стальную заготовку нужного размера и на токарном верстаке выточить из нее шкив. Делать это можно самостоятельно (при наличии необходимого оборудования и навыков) или в специальных мастерских.

Второй способ немного сложнее, а долговечность и прочность изготовленного таким методом шкива будет значительно ниже. Но в качестве временной замены в экстренных случаях такой вариант вполне подойдет.

Перед началом работы необходимо подобрать кусок прочной фанеры, лобзик, дрель, фрезер.

Сам процесс изготовления проходит по такому алгоритму:

  1. Выпилите из фанеры заготовку необходимого размера.
  2. Начертите на заготовке идеально ровный круг, просверлите точно посередине отверстие.
  3. Лобзиком выпилите в заготовке диск. Рассчитывайте размеры диска таким образом, чтоб от его края до края заготовки оставалось не менее 3 см.
  4. Чтобы отшлифовать края вырезанного диска до идеально ровного состояния, проденьте сквозь отверстие в центре дрель (на сверло желательно надеть болт). Надетую на дрель заготовку шлифуют об наждачную бумагу с мелким напылением.
  5. С помощью фрезера сделайте в заготовке углубление для ремня. Перед началом работы убедитесь, что фреза проделает оптимальное углубление.
  6. Замерьте диаметр вала для крепления и проделайте в центре заготовки соответствующее отверстие.

Предлагаем Вам также ознакомиться с видео, на котором продемонстрировано процесс самостоятельного изготовления шкива из фанеры:

После установки шкива регулярно следите за его техническим состоянием. Подобный самодельный шкив отлично подойдет для множества модификаций мотоблоков таких известных брендов, как Салют, Нева, Агро и т. д.

Шкив на мотоблок — характеристики и самостоятельное изготовление

Шкив – это та составляющая часть мотоблока, которая отвечает за передачу оборотов от двигателя навесному оборудованию. Обычно передача энергии происходит посредством ремня. С помощью шкива также можно контролировать вращение навесных механизмов мотоблока. О некоторых технических характеристиках и о самостоятельном изготовлении этой детали мы расскажем Вам подробнее далее.

Предназначение и технические характеристики шкивов

Шкив для мотоблока – это важная деталь редуктора, которая отвечает за направление усилия, исходящего от мотора. Именно с его помощью агрегат может двигаться вперед или назад, приводить в действие навесное оборудование. Крепится шкив на основном валу двигателя и передает усилие на необходимое колесо с помощью ремня.

Отличаются шкивы по размерам и материалу, из которого они изготовлены. Самый надежный и долговечный вариант – шкив из дюралюминия, чугуна, стали или алюминия. Они достаточно прочные, устойчивые к внешней среде.

По типу изготовления различают 3 вида шкивов, подходящих для мотоблоков:
  • дисковые – диаметром 80-400 мм;
  • шкив со спицами – диаметром 180-1000 мм;
  • монолитные – включают двухручековые шкивы (диаметром 25 мм), а также трехручейковые (диаметром 100 мм).

Что касается формы отверстий для посадки, то по этому критерию выделяют шкивы с конусообразным и цилиндрическим отверстием. Оба вида шкивов оснащены 8 специальными углублениями, которые необходимо тщательно поддерживать в рабочем состоянии, регулярно шлифовать, чтобы защитить ремни от преждевременного износа.

Также перед первой установкой шкива на редуктор мотоблока следует убедиться в том, что размеры ремня идеально подходят под данную деталь.

Правила ухода и эксплуатации шкива на двигателе

Для долгой и стабильной эксплуатации ведущего шкива следует помнить некоторые правила по его уходу и пользованию:

  • не забывайте регулярно очищать защитные кожухи шкива от инородных частиц, пыли и грязи. Это убережет деталь от попадания загрязнений внутрь;
  • контролируйте крепление шкива на оси двигателя. При малейшем ослаблении крепежа при вибрации деталь будет шататься, что приведет к серьезным поломкам и износу вала;
  • при появлении серьезных сколов, трещин и царапин на поверхности детали – не затягивайте с ее заменой. Ведь поломка шкива в процессе работы может иметь довольно серьезные последствия;
  • оберегайте мотоблок от попадания на него избыточной влаги, не храните его в условиях сырости. Это может привести к сильной коррозии и, соответственно, к поломке шкива.

Как сделать шкив на мотоблок своими руками?

Самостоятельное изготовление шлицевого шкива для мотоблока можно произвести 2 методами.

Первый способ более простой. Необходимо подобрать стальную заготовку нужного размера и на токарном верстаке выточить из нее шкив. Делать это можно самостоятельно (при наличии необходимого оборудования и навыков) или в специальных мастерских.

Второй способ немного сложнее, а долговечность и прочность изготовленного таким методом шкива будет значительно ниже. Но в качестве временной замены в экстренных случаях такой вариант вполне подойдет.

Перед началом работы необходимо подобрать кусок прочной фанеры, лобзик, дрель, фрезер.

Сам процесс изготовления проходит по такому алгоритму:

  1. Выпилите из фанеры заготовку необходимого размера.
  2. Начертите на заготовке идеально ровный круг, просверлите точно посередине отверстие.
  3. Лобзиком выпилите в заготовке диск. Рассчитывайте размеры диска таким образом, чтоб от его края до края заготовки оставалось не менее 3 см.
  4. Чтобы отшлифовать края вырезанного диска до идеально ровного состояния, проденьте сквозь отверстие в центре дрель (на сверло желательно надеть болт). Надетую на дрель заготовку шлифуют об наждачную бумагу с мелким напылением.
  5. С помощью фрезера сделайте в заготовке углубление для ремня. Перед началом работы убедитесь, что фреза проделает оптимальное углубление.
  6. Замерьте диаметр вала для крепления и проделайте в центре заготовки соответствующее отверстие.

Предлагаем Вам также ознакомиться с видео, на котором продемонстрировано процесс самостоятельного изготовления шкива из фанеры:

После установки шкива регулярно следите за его техническим состоянием. Подобный самодельный шкив отлично подойдет для множества модификаций мотоблоков таких известных брендов, как Салют, Нева, Агро и т. д.

Изготовление металлических шкивов

Теги:&nbspфитинги

Ссылка на материал аналогичного содержания

При изготовлении деталей рангоута и такелажа очень часто необходимо изготовить шкивы, по которым скользили концы бегучего такелажа. Подобные шкивы превосходно выглядят в блоках, предают им дополнительный вес, что положительно сказывается на внешнем виде такелажа, и такелаж получается по сути рабочим. На таких деталях рангоута как стеньги, реи, бушприт, утлегарь и многих других также устанавливаются шкивы, врезанные непосредственно в дерево. На стеньгах и мачтах они используются для подъема как стоячего рангоута (стеньги) так и реев, а также проводки всевозможных снастей.

 

Материал

Ничего лучше обычных гвоздей вы не найдете для изготовления шкивов, как впрочем и других металлических деталей на модели. Во-первых, гвоздь относительно мягкий и позволяет вполне легко выполнить миниатюрную и тонкую обработку, во-вторых, он отлично воронится, а в-третьих, это практически готовые шкивы, их нужно только отрезать от заготовки.
Для изготовления шкивов различного размера запаситесь гвоздями, как самого маленького размера, так и гигантскими. Минимальный размер шкива, который нам приходилось делать, менее 1,5 мм, а из самого большого гвоздя получится шкив диаметром, пожалуй, 5-6 мм. От гвоздя необходимо отпилить шляпку и обрабатывать, начиная от получившегося торца. Это необходимо потому, что шляпка практически наверняка не позволит вам зажать гвоздь в патрон, тогда как с заостренной части в большинстве случаев гвоздь зажимается без проблем.

 

Инструменты

  • Станок UNIMAT-1 (верней его аналог) в варианте <токарный>, но без суппорта. Пойдет, наверное, и дрель, закрепленная в держалке, и гравировка типа Проксон, Кинзо, Ферма и прочее. Но работать не так удобно, да и на размеры заготовки всё это наложит ограничения.

  • Ручная сверлилка или просто цанговый зажим, чтобы держать сверло. (см. ниже)

  • Пилки для лобзика: <зверские> по металлу от Vallorbe, Antilope или Golden EYE, и желательно разных размеров. Продаются, например, в Руте. Можно ориентироваться на следующую таблицу, выбирая размер пилок.

 

Номер

Ширина, мм, А

Размер пропила, мм, В

Насечка, зуб/см

7/0

0,34

0,17

35

6/0

0,36

0,18

32

5/0

0,4

0,2

28

4/0

0,48

0,22

26,5

3/0

0,52

0,24

23,5

2/0

0,56

0,26

22

0

0,6

0,28

20,5

1

0,65

0,3

19

2

0,7

0,34

17,5

3

0,75

0,36

16

4

0,8

0,38

15

5

0,85

0,4

14

6

0,95

0,44

13,5

8

1,2

0,52

11

 

Технология

1) Подберите гвоздь по размеру, с небольшим запасом. Так как точить мы его не будем, а лишь немного пройдем шкуркой (снять ржавчину), то допуск на уменьшение диаметра можно практически не делать. Надфилем и шкуркой ровно сточите торец гвоздя.

2) Будьте готовы к тому, что гвоздь будет бить в патроне станка. Это не имеет принципиального значения для нашей операции, но лучше предварительно подправить гвоздь, а также попробуйте зажать его в патрон в разных положениях, иногда это помогает.

3) Самая сложная операция — наметка центра. При определенном навыке его очень легко найти, просто устанавливая сверлилку в торец вращающейся заготовки и добиваясь наименьшего биения сверла. Если даже центр будет найден не совсем точно, то этого впоследствии ни вы, ни кто другой не увидит, на шкиве размером 2 мм ошибка в центре на 0,2-0,5 мм очень сильно заметна, но при установке его на место её почти невозможно определить. Главное — добиться такого положения, когда сверло не бьет и нет риска его сломать.

Другим вариантом сверления является использование задней бабки станка Unimat и цанги для зажима сверла (я поставил цангу вместо 3-х кулачкового патрона. Не люблю, когда возле самых пальцев твердые и угловатые железяки крутятся: Но это не обязательно. — прим. Д.К.)
При этом надо ОЧЕНЬ медленно подавать сверло. Причин две: можно сломать и, если сильно нажимать, то сверло изгибается, подобно луку, разбивает уже просверленную часть отверстия и точно уйдет в сторону.

4) Не стоит сверлить заготовку более чем на 3-4 толщины шкива. Даже самый верно найденный цент может легко убежать, а потом, делая глубокое отверстие, вы рискуете сломать сверло. По мере продвижения работы просто углубляйте отверстие, чтобы не потерять центр. Если все же центр у вас убежит в сторону, а рано или поздно это все равно произойдет, отрежьте заготовку так, чтобы снова начать с центровки отверстия. При удачном начале у вас получится от 5 до 15 шкивов без новой наметки центра. Диаметр отверстия на самых малых блоках 0,3-0,4 мм, обязательно нужен допуск на размер оси, чтобы блок легко вращался.

5) Теперь необходимо пропилить паз на шкиве. Для этого отлично подходит лобзик с одной из пилок. Единственное замечание — не надо нажимать на пилку сильно, резко ставить ее на заготовку и надо следить, чтобы она была перпендикулярна оси заготовки. Тогда шанс, что в самую первую секунду она <убежит> в сторону, минимален.
Пропиливая паз целиком, придется положиться на свой глазомер, хотя открытый торец всегда можно немного подточить надфилем.

6) Далее можно немного завалить края у полученного паза. Паз реально должен быть, конечно, полукруглым, но на самых маленьких шкивах можете его смело оставить прямо из под лобзика и не трогать его надфилем вообще. После пилки 0,15 мм паз очень аккуратный, а надфилем вы его только испортите. Увидеть паз на маленьком шкиве под силу далеко не каждому. А уж разглядеть, что он не круглый, можно только в лупу, поэтому смело оставляйте его квадратным, там более, что по большей части шкив будет закрыт ходовым концом такелажа, и кип будет практически не виден. А вот любая неаккуратно выполненная деталь, даже самых мелких размеров, обязательно бросится в глаза.

Теперь надо отпилить практически готовый шкив, снова положитесь на глазомер, желательно получить такую же по толщине щеку у шкива, что и первая — внешняя. Иначе стачивать ее вам уже придется на отрезанном шкиве, а учитывая его малые размеры, это задача не легкая. Отрезайте шкив на вращающейся заготовке, в конце очень аккуратно, иначе пилка сработает как тетива лука и вы будете искать мелкую деталь по всей мастерской или придется делать новую. Есть маленькая хитрость, так как рез и отверстие получается не идеально ровные, то в конце реза, когда пилка прорезает какую-то часть отверстия, можно почувствовать легкое биение лобзика. Это значит, что надо еще чуть отрезать, остановить станок и просто отломить шкив. Не пытайтесь дорезать до конца! Он все равно отломится, но улетит, лучше дорезать до легкого обламывания руками.
Другой способ отрезать деталь — использовать сверло в задней бабке станка. Если его перед началом резки ввести в уже готовое отверстие на глубину, чуть меньше шкива, то можно дорезать до конца. После полного отделения шкив никуда не полетит, а останется висеть на сверле, как и показано на фото вверху.

7) На куске наждачной бумаги сточите шкив с одной стороны до получения ровной щеки.

8) Остается только воронить шкив. Для этого сначала стоит надеть шкив (а лучше сразу партию шкивов) на любую мягкую проволоку.

9) Греем шкивы на газу, но не докрасна, воронение проходит при более низкой температуре.

10) Окунаем шкивы в конопляное масло, но можно и в любое моторное. Можно нагрев и масло повторить пару раз, если делам сразу партию деталей, то после такой процедуры их надо подвигать на проволоке, чтобы не было слипшихся шкивов.

11) Остается отмыть порошком и мылом детали, прямо не снимая с проволоки, и можно ставить на места.

 

В результате получатся примерно вот такие рангоутные деревья:

c Дмитрий Лучин, Денис Калашников 2004

c www.shipmodeling.ru

Самостоятельное изготовление шкива. Изготовление шкива из фанеры Из чего сделать шкив большого диаметра

Рассматриваемая ременная передача отличается минимумом деталей: так она имеет только один шкив, сделанный своими руками, и работает без резинового ремня, вместо которого приспособлен отрезок собачьего поводка.

Шкив сделанный своими рукам сильно отличается от привычной формы (с бортиками): он не имеет углубления для ремня, и более того у него края закруглены. Вообще, шкив должен быть весь чуть выпуклым. Благодаря такой форме происходит самоцентрирование плоского ремня, при этом порой достаточно, чтобы выпуклая форма была только у одного шкива. Кстати, в машиностроении для плоских ремней шкивы именно выпуклые. Плоский ремень шкивом с бортиком не удержать — он либо взберется на этот бортик, либо начнет заминаться у бортика. Шкивы с бортиками применяются для клиновых, зубчатых и круглых (в сечении) ремней.

Если Вы сомневаетесь, что выпуклый шкив способен удержать ремень, можно провести простой эксперимент с реальной моделью. Потребуются простые детали: стержни, прямой цилиндр, какая-нибудь деталь с плавно изменяющимся диаметром, широкая резинка и основание конструкции.

Эта модель демонстрирует, как при вращении резинка перемещается вдоль деревянного «шкива» от самой узкой части слева к месту с наибольшим диаметром, где и остается. Если резинку расположить в вогнутой части, она опять быстро переместится к месту с наибольшим диаметром.

Шкив сделан из ДВП. Вместо второго (маленького) шкива приспособлен болт. Из-за большой разницы диаметров большого шкива и болта заменяющего маленький шкив, у этой передачи большое передаточное число. Однако это способствует большему проскальзыванию ремня на болте, который, и без этого, с ним почти не сцепляется. Поэтому на болт следует приклеить, например, абразивную бумагу. Конечно, это будет недолговечно, но со временем можно будет подобрать что-нибудь другое.

Ремень, как уже писалось выше, сделан из отрезка собачьего поводка, который изготовлен из нейлона. Чтобы соединить два конца отрезка, какая-нибудь железяка нагревается огнем, далее к ней прикладываются концы отрезка, они оплавляются и сразу прижимаются друг к другу.

Шкив — важная деталь ременной передачи. Она передает вращение ведущего вала на ведомого, а также позволяет менять число оборотов. Ременная передача распространена среди бытовой техники, станков малой и средней мощности, в различных двигателях внутреннего сгорания. Для самодельных конструкций шкив можно изготовить самостоятельно, для этого понадобится домашняя мастерская и навыки работы с деревом, пластиком, металлом.

Покупные шкивы, изготовленные на заводах, чаще всего отлиты или выточены из металлических сплавов. Для маломощных двигателей выпускают пластмассовые изделия.

В домашних условиях, без литейного оборудования или точных токарных станков, изготовить приводное колесо из этих материалов сложно.

Многие эксперты считают, что шкив из дерева, фанеры или пластика, который удалось изготовить в домашней мастерской, ненадежен, недолговечен, сразу перегреется и развалится.

Это совсем не так. Если не пытаться заменить им колесо кузнечного молота усилием в 6000 тонн, а использовать на настольном станке с ограниченной мощностью и числом оборотов, то тщательно сделанная деталь сможет заменять штатную достаточно долго.

Изготовить шкив можно как из листов фанеры. Это наиболее простая конструкция, для нее не понадобится сложного оборудования или замысловатых технологических процессов.

Если изготовить деталь из алюминия, она будет существенно прочнее, сможет передавать больший крутящий момент, вращаться с большей скоростью. Придется освоить литейный процесс, пусть в самом простом варианте. Изготовление шкива методом литья потребует обеспечения пожарной безопасности, использования средств индивидуальной защиты.

Колесо можно выточить на токарном станке, если он есть в домашней мастерской.

Как изготовить фанерный шкив в домашних условиях

Эта конструкция –наиболее простая в изготовлении. Она состоит из следующих деталей:

  • тело шкива;
  • щеки шкива;
  • крепеж-саморезы по дереву.

Количество деталей зависит от ширины приводного ремня. Если она больше, чем толщина фанерного листа, тело приводного колеса придется изготовить из нескольких фанерных кругов.

Диаметр заготовки щек должен быть больше диаметра тела на высоту ремня.

Последовательность изготовления фанерных шкивов следующая:

  • разметить заготовки;
  • выпилить их из фанеры лобзиком, просверлить центральное отверстие;
  • если тело состоит из двух или более кругов, скрепить их столярным клеем или ПВА, следя за совпадением осевых отверстий;
  • стянуть круги саморезами;
  • обработать боковую поверхность диска наждачной бумагой, напильником или шлифмашиной до получения гладкой ровной поверхности;
  • снять фаски с внутренней поверхности щек, их уклон должен равняться уклону поперечного сечения ремня;
  • закрепить щеки на теле с помощью клея и саморезов, следя за тем, чтобы не попасть в уже закрученные;
  • аккуратно рассверлить центральное отверстие.



При выполнении последней операции нужно сделать диаметр отверстия на полмиллиметра меньше, чем диаметр вала. Это позволит насадить детальна ось в натяг. Шкив из дерева готов.

Места для саморезов следует разметить заранее. Они должны находиться на одной окружности, а также на равных угловых расстояниях друг от друга. Если саморезов четыре- угол должен быть 90°, если 5 — 72°, если шесть — 60°. Тогда радиальную вибрацию удастся свести к минимуму.

Как изготовить алюминиевую деталь

Изготовление литого алюминиевого шкива пройдет существенно сложнее, но прочность и долговечность такой детали будут намного выше. Следует очень внимательно подходить к каждому шагу, точно соблюдать размеры, следовать рекомендациям.

В качестве сырья будет использован кусок алюминия. Понадобится также:

  • плавильный тигель, стальной или керамический;
  • муфельная или индукционная печь;
  • мелкий песок, глина для формовочной смеси;
  • пенопласт для модели.

Последовательность операций следующая:

  • подготовить формовочную смесь из глины, воды и песка;
  • вырезать ножом из плотного пенопласта точную модель будущего шкива;
  • наполнить сделанную из листового металла или досок форму смесью до половины, утрамбовать;
  • положить модель, покрыть смесью, снова утрамбовать; оставив отверстие для выхода литейных газов;
  • расплавить в тигле алюминий, осторожно вылить его в отверстие;
  • после остывания отливки очистить ее от остатков смеси, сточить литник, отшлифовать.



Такую деталь можно крепить на валу шпоночным либо шлицевым соединением. Он будет сидеть намного прочнее, сможет передавать значительно большие крутящий момент и скорость вращения.

Изготовление шкивов самостоятельно

Перед тем, как повторять ту или другую конструкцию, нужно иметь ввиду ряд моментов. Для деревянных конструкций диаметр оси двигателя должен быть немного больше отверстия.

В конструкции должен быть предусмотрен развал внутренних поверхностей щек с углом, равным уклону сечения приводного клинового ремня. Это позволит намного повысить передаваемую мощность за счет сцепления не только внутренней, но и боковой части ремня.

До начала изготовления детали, особенно если диаметр колеса большой, чертеж или хотя бы эскиз просто обязателен. Нужно также будет сделать расчет передаточного числа- оно будет равно отношению диаметров ведущего и ведомого диска.

Самодельный шкив ременной передачи позволит быстро отремонтировать станок или создать механизм собственной конструкции.

Следует понимать, что фанерные шкивы могут долго прослужить лишь в конструкциях с ограниченной передаваемой мощностью и малыми угловыми скоростями.

Шкив — это очень важная часть любого станка, позволяющая регулировать скорости и нагрузку на двигатель. Самостоятельное изготовление шкива хорошо тем что можно сделать шкив именно того размера, какой необходим и строго для вала имеющегося двигателя.
Рекомендуется изготавливать шкивы металла или текстолита. Не рекомендуется изготавливать шкивы из дерева, так как в результате нагрева и расклинивающих сил такой шкив выйдет из строя. Шкив из фанеры — это нечто среднее между металлическим и деревянным, прост в изготовлении и достаточно прочен. Такой шкив можно использовать при изготовлении самодельных станков.

Итак, необходимо выпилить из фанеры три круга, два побольше один поменьше. Для этого сначала размечаются круги циркулем (центры кругов должны быть тоже хорошо заметны) и вырезаются лобзиком. Центры просверливаются в соответствии с диаметром вала, на который шкив будет посажен. Для удобства дальнейшей работы круги можно посадить на винт и затянуть гайкой, либо склеить.
Далее круги стягиваются шурупами, как показано на рисунке. Зажимающий почти готовый шкив вставляется в патрон дрели, после чего вращающийся дрелью шкив обрабатывается узким напильником и наждачной бумагой. Сделанный шкив можно проолифить. Всё, шкив готов!
Крепление шкива на вал делается по обстоятельствам.
При изготовлении шкива, важно следить, чтобы цент тяжести был на оси вращения, иначе не избежать вибрации.
Если у Вас есть зубчатый ремень, для него можно сделать зубчатый шкив. Для этого, до сборки, нарезаются зубья у центрального круга (конечно, это очень трудоемкий процесс).
Круги можно скрепить и винтами, через сквозные отверстия. Если нужен маленький шкив или есть толстая фанера, то шкив можно сделать из одного круга, вырезав его лобзиком, насадив на винт и сделав канавку прикладывая узкий напильник к вращающемуся на дрели кругу.
По такому принципу можно делать шкивы и из других материалов, например из текстолита.

На видео-канале “Э+М” показана технология изготовления шкивов из простых и доступных материалов с использованием доступного инструмента. При этом будем обходиться без токарного станка. Во второй части публикации еще одна технология – другого мастера.
Приступим к изготовлению. Для изготовления 1 типа понадобятся следующие материалы. Суперклей, листовая жесть, линолеум, термоклей и спица велосипеда.

Изготовление начинаем с разметки. Для этого откладываем нужный радиус циркулем и линейкой. Чертим круг на металле. Теперь откладываем ещё один радиус, но на один миллиметр меньше, чем на предыдущих дисках. Чертим окружность на линолеуме. Сверлим отверстие 2 миллиметров под ось. Прикладываем центр диска и линолеума к центру из жести. Переворачиваем с другой стороны делаем отверстия через трафарет.

Ось изготавливается из велосипедной спицы. Чтобы откусить воспользуемся бокорезами или плоскогубцами. Собираем и соединяем детали между собой клеем. Так как вас проворачивается, фиксируем термоклеем. На фото пример, где используется подобный шкив.

Имеется движок от стиральной машинки. Для непрофессиональных работы его мощности хватит.Токарь удлинил вал, сделал симметричным с обеих сторон. Сейчас стоит задача сделать ведущий шкив без привлечения токаря. Диаметр 95 миллиметров. Фанера десятка. Лобзиком выпилить 5 кругов. Диаметр 100 миллиметров. Соединим заготовки клеем, посадим на вал и будем обтачивать. Оказалось, что толщина фанеры 12 миллиметров, поэтому достаточно 5 дисков. Суммарная толщина 60 миллиметров. Так как планируется использование стандартной ленты для шлифмашин, такого круга для ширины ленты достаточно.

В 3 кругах перьевым сверлом сверлить отверстия. Диаметр вала 14 миллиметров, поэтому сверло 12. Складываем вместе. Мажем клеем и фиксируем саморезами. После всех манипуляций получился блин. Его толщина равна толщине, которую хотим насадить на вал.
Диаметр вала почти на 2 миллиметра больше. Необходимо соблюсти соосность, так как внутри всё равно есть перепады. Вставляем внутри круглый напильник. Придерживая руками с двух сторон напильник, прокладываем колесо несколько раз. Как увеличить внутренний диаметр и соблюдем соосность.

После этих процедур берём два оставшихся круга, склеиваем и крепим саморезами. Таким образом можно сделать не только ведущий вал для гриндера, но и флянец для наждачного камня. Либо любой другой насадки на наждак.

Ролик насадили на вал. Обтачивать будем на включенном двигателе. Центрация самого вала тоже не стопроцентная, но это не критично. Если вы хотите делать такой вал, то обязательно можете клеем. Молотком непосредственно на шкив не бейте, только через оправку. Можно использовать кусочек фанеры. Потихоньку, легкими ударами насаживается.

Самодельная система шкивов для детей

Лучшие игры на свежем воздухе — самые простые! Детям нравятся шкивы, и наша самодельная система шкивов наверняка станет неотъемлемой частью вашего двора в этом сезоне. Бьюсь об заклад, что независимо от погоды, дети будут веселиться с этим самодельным шкивом круглый год. Сделайте шкив простой машиной, узнайте немного науки и найдите новые способы игры. Потрясающие научные эксперименты и занятия STEM — это наше дело!

ДОМАШНИЙ ШКИВ ДЛЯ НАРУЖНЫХ ПРОСТОЙ МАШИНЫ!

СИСТЕМА ПРОСТОГО ШКИВА

Погода, наконец, идеальна для того, чтобы выйти на улицу и опробовать новые научные идеи, такие как наш уличный блок для детей.Раньше мы делали несколько простых шкивов из проекта картонной коробки для нашей лестницы, а также эту простую систему шкивов для детей. На этот раз я хотел поднять нашу науку на новый уровень, добавив настоящую систему шкивов в нашу игру на открытом воздухе. Вы можете найти все, что вам нужно для этого проекта, в вашем местном хозяйственном магазине!

Ищете задания, которые легко распечатать, и недорогие научные эксперименты?

Мы вам поможем…

Щелкните ниже, чтобы быстро и легко получить научные печатные издания.

Сделать машину со шкивом просто и быстро!

КАК СДЕЛАТЬ ШКИВ

Для этой простой системы шкивов вам понадобится всего 4 штуки. Мы пошли в местный Lowes {Home Depot или аналогичный} за нашими материалами.

  • бельевая веревка
  • 2 шкива {для бельевой веревки}
  • ведро (Эти ведра хороши и для многих других вещей!)

Чтобы сделать вашу машину с шкивом, привяжите один конец веревки к ручке ковша, а другой конец проденьте через шкив.

Вам понадобится еще один небольшой кусок веревки, чтобы прикрепить систему шкивов к прочному приспособлению. У нас нет деревьев, поэтому мы использовали перила палубы.

Тогда остается только опробовать ваш новый наружный шкив!

ЭКСПЕРИМЕНТ ШКИВА

Превратите самодельный шкив в простой физический эксперимент. Мы использовали камни, по несколько штук, чтобы наполнить ведро. Попросите ребенка попытаться поднять ведро без шкива, а затем со шкивом. Сложнее или легче? Продолжайте работать с несколькими камнями за раз.

Теперь попробуйте шкив двух колес, если возможно. Мы использовали вешалку для растений для нашей установки. Вам нужно поставить одно колесо шкива внизу, а другое вверху.

Протестируйте шкив 2-х колес с помощью того же эксперимента, что и шкив 1-го колеса. Шкив с двумя колесами снижает вес груза при подъеме груза. На этот раз мы подтягиваемся не вниз, а вверх.

КАК РАБОТАЕТ ШКИВ

Шкивы — это простые машины, у которых есть одно или несколько колес, на которые наматывается трос. Шкивы могут помочь нам легче поднимать тяжелые предметы. Наш самодельный шкив для улицы не обязательно снижает вес того, что мы поднимаем, но он помогает нам перемещать его с меньшими усилиями!

Если вы хотите поднять действительно тяжелый вес, ваши мускулы могут дать лишь определенную силу, даже если вы самый сильный человек в мире. Но используйте такую ​​простую машину, как этот самодельный шкив, и вы сможете многократно увеличить силу, производимую вашим телом. Узнайте больше о том, как работают шкивы.

ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ БОЛЕЕ ПРОСТОЙ МАШИНЫ

Катапульта Простые машины

Идеи ловушки для лепреконов

LEGO Простые машины

Лебедка с ручным приводом

Простые инженерные проекты

ДОМАШНИЕ ШКИВЫ ДЛЯ УДИВИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ!

Щелкните изображение ниже или ссылку, чтобы увидеть больше увлекательных физических экспериментов для детей.

Ищете задания, которые легко распечатать, и недорогие научные эксперименты?

Мы вам поможем…

Щелкните ниже, чтобы быстро и легко получить научные печатные издания.

Сделайте шкив {Наука для детей}

Думаете, ваш малыш еще слишком мал, чтобы изучать простых машин ? Попробуйте это простое задание, чтобы сделать шкив , и они научатся во время игры и узнают, как это работает.

Мы в блоге Kids Activities Blog считаем, что наука для детей должна быть практической и всегда увлекательной.

Простые машины

Простые машины всегда восхищали моего сына. Он любит их строить и исследовать. Сделав его мобильным для своей комнаты, я посмотрел на пустую катушку с лентой, оставшуюся от ленты на мобильном телефоне. Я решил, что это будет идеально для шкива.

Мы с сыном собрали еще несколько принадлежностей, чтобы создать самодельный шкив для катушки с лентой.

Вот что мы собрали:

  • Два пластыря
  • Пустая катушка с лентой
  • Пластиковая чашка для яблочного пюре
  • Палочки для еды
  • Пряжа
  • Пробойник
  • Пластиковые армейцы

Сделайте шкив

Как мы это собрали:

  1. Проделайте три дырочки в чашке для яблочного соуса.
  2. Отрежьте три куска пряжи одинаковой длины.
  3. Пропустите один конец каждой пряжи через отверстие в чашке.
  4. Свяжите свободные концы пряжи вместе.
  5. Свяжите действительно длинный кусок пряжи с тремя кусочками, которые вы только что связали.
  6. Приклейте другой конец длинного отрезка пряжи к внутренней стороне катушки с лентой.
  7. Оберните пряжу вокруг катушки с лентой.
  8. Поместите лейкопластырь на каждый конец палочки для еды. Пластыри предохранят палочку от трения о деревянную перила или место, где вы закрепите шкив.
  9. Наденьте катушку с лентой на палочку для еды.
  10. Найдите место, где можно использовать шкив. Это может определять длина ваших палочек для еды.

Наука для детей

После того, как вы создали свой шкив, вам нужно будет установить его в том месте, где вы хотите его использовать. Мы устанавливаем наш на нашей лестнице. Палочки для еды были размещены за двумя секциями нашего Баннистера. Если у вас есть изголовье кровати или стула с планками, вы можете установить там свой блок.

Для работы со шкивом мой сын одной рукой подтолкнул катушку к себе и держал один конец палочки для еды. Можно было бы просто свернуть рулон ленты.

Еще веселее, когда тебе есть что поднять с помощью шкива. В наш мы поместили пару пластиковых армейцев. Они легкие и маленькие. Они сделали отличные предметы для подъема.

Другие мероприятия для детей

Существует несколько типов простых машин, и даже маленькие дети могут с удовольствием изучить их с помощью правильного практического занятия.Мы будем рады узнать, пытался ли ваш ребенок сделать шкив. Мы думаем, что вам понравятся эти идеи, если вы хотите, чтобы дети занимались наукой и наукой.

Сделайте шкив | Научный проект

Для имитации спасательной операции с вертолета, сделав простой шкив из предметов домашнего обихода.

  • 2 скрепки
  • 36 дюймов струны
  • Пластиковая корзина для ягод
  • Маленькая фигурка
  • Блокнот и карандаш
  1. Отогните скрепку 1 по центру, чтобы получился крючок.
  2. Привяжите скрепку 1 к концу веревки.
  3. Проденьте свободный конец веревки через скрепку 2. Вы только что сделали шкив!
  4. Положите фигурку в корзину для ягод и поставьте обе на землю.
  5. Теперь опустите скрепку 1, чтобы зацепить корзину.
  6. Протяните свободный конец веревки через скрепку 2, поднимая корзину.

Спасение с вертолета прошло успешно! Вы создали шкив, используя скрепки и веревку, и вы использовали шкив, чтобы поднять корзину.

Шкивы повсюду вокруг нас. Посмотрите на свои оконные жалюзи. Обратите внимание: когда вы опускаете веревку, жалюзи поднимаются. Это шкив в действии. Шкив — это простой механизм, используемый для облегчения подъема. Если вы уроните книгу на пол, вы можете наклониться и поднять ее, не проблема. Однако, когда дело доходит до установки крыши на дом, строители не могут просто наклониться и поднять ее, поскольку она такая большая. Шкив позволяет производить работу с крана; машиностроители используют для подъема тяжелых материалов. Сила крана тянет вниз, а крыша поднимается. Шкивы — полезные инструменты, которые могут даже спасти жизнь. Просто спросите стропил!

Теперь, когда вы эксперт по шкивам, пришло время для дополнительных предположений и тестирования. Подумайте о силе различных частей шкива: какие еще предметы, по вашему мнению, вы можете поднять? Сколько вы можете забрать? Что будет легче поднять блоком: книгу или куклу? Можно ли использовать шкив для перемещения вещей из стороны в сторону или просто вверх и вниз? Запишите все свои догадки, называемые гипотезами , в свой блокнот, прежде чем тестировать новые задачи.

Продолжайте мыслить как ученый, и вы сможете проводить бесконечные исследования с помощью шкива со скрепкой.

Заявление об отказе от ответственности и меры предосторожности

Education.com предоставляет идеи проекта Science Fair для информационных только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор.Чтение и соблюдение всех правил техники безопасности Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека. Для Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Один подвижный шкив и механическое преимущество | Научный проект

Подвижный шкив — это шкив, который может свободно перемещаться вверх и вниз и прикреплен к потолку или другому объекту двумя отрезками одной и той же веревки. Примеры подвижных шкивов включают строительные краны, современные лифты и некоторые типы подъемных машин в спортзале.

Третий тип шкива — составной шкив , , который состоит из комбинации неподвижных и подвижных шкивов.

Какая установка шкива облегчает подъем тяжелого груза?

  • 2 высокие поверхности одинаковой высоты (столы, столешницы или столешница и стол)
  • 3 Деревянные доски размером 2 x 4 дюйма, достаточной длины, чтобы покрыть расстояние между высокими поверхностями
  • 4 фиксированных шкива
  • 2 подвижных шкива
  • Трос для шкивов
  • Винты
  • Отвертка или дрель
  • Ящик для инструментов с ручкой
  • Инструменты, книги и другие предметы для увеличения веса набора инструментов
  • Масштаб
Фиксированный шкив
  1. С помощью винтов и отвертки или дрели прикрепите один фиксированный шкив к центру доски 2×4.
  2. Пропустите трос через шкив.
  3. Присоедините один конец веревки к ручке ящика для инструментов.
  4. Поместите несколько предметов в ящик для инструментов, пока он не станет тяжелым. Взвесьте ящик для инструментов на весах. Запишите его вес.
  5. Установите деревянную доску между двумя высокими поверхностями так, чтобы шкив смотрел вниз.
  1. Потяните вниз за свободный конец троса и поднимите ящик для инструментов. Запишите свои наблюдения. Сколько вы можете поднять с помощью фиксированного шкива?
Подвижный шкив
  1. Используя винты, отвертку или дрель, прикрепите один фиксированный шкив к точке, слегка смещенной от центра на одной из планок размером 2 x 4 дюйма.
  2. Пропустите трос через шкив.
  3. Пропустите один конец троса через подвижный шкив.
  4. Присоедините конец троса, протянутого через подвижный элемент, к планке 2×4 на расстоянии около 1 фута от неподвижного шкива.
  5. Установите деревянную доску между двумя высокими поверхностями так, чтобы шкивы смотрели вниз. Подвижный шкив будет свисать вот так.
  1. Присоедините ручку ящика для инструментов к подвижному шкиву.
  2. Поместите различные предметы в ящик для инструментов, пока он не станет тяжелым.Взвесьте ящик для инструментов на весах.
  3. Потяните вниз за свободный конец троса и поднимите ящик для инструментов. Запишите свои наблюдения. Сколько вы можете поднять с помощью подвижного шкива?
Составной шкив
  1. Используя винты и отвертку или дрель, прикрепите два неподвижных шкива на расстоянии примерно 30 см друг от друга на планке размером 2 x 4 дюйма.
  2. Пропустите трос через подвижный шкив.
  3. Пропустите канат с каждой стороны через неподвижные шкивы, чтобы подвижный шкив висел между неподвижными шкивами.
  4. Установите деревянную доску между двумя высокими поверхностями так, чтобы шкивы смотрели вниз.
  1. Присоедините ручку ящика для инструментов к подвижному шкиву.
  2. Поместите различные предметы в ящик для инструментов, пока он не станет тяжелым. Взвесьте ящик с инструментами на весах.
  3. Потяните вниз за свободные концы троса и поднимите ящик для инструментов. Запишите свои наблюдения. Сколько вы можете поднять с помощью подвижного шкива?

Фиксированный шкив затрудняет подъем ящика для инструментов.Подвижный шкив облегчит подъем ящика для инструментов. Система составных шкивов облегчит подъем ящика для инструментов.

Подвижные шкивы дают вам механическое преимущество , , которое является мерой производительности машин. Наличие механического преимущества означает, что сила, прикладываемая системой, больше, чем сила, которую вы прикладываете. В системе шкивов это означает, что шкив может поднимать объект с большей силой, чем вы прикладываете к веревке. Это позволяет легче поднимать тяжелые предметы.

Вот загвоздка — даже несмотря на то, что система подвижных шкивов и составная система шкивов позволяют поднимать тяжелые предметы с меньшей силой, чем вам приходилось бы использовать с фиксированным шкивом, вам все равно приходилось перемещать веревку дальше. Усилие, действующее на ящик для инструментов, могло быть увеличено, но вам все равно нужно было выполнить то же самое количество работы на веревке. Это означает, что даже если бы ящик для инструментов казался вдвое легче с подвижным шкивом, вам нужно было бы потянуть трос вдвое дальше , чтобы поднять его на такое же расстояние, как и фиксированный шкив!

Заявление об ограничении ответственности и меры безопасности

Образование.com предоставляет идеи проекта Science Fair для информационных только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Образование. com Политика конфиденциальности и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор. Чтение и соблюдение всех правил техники безопасности Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека.Для Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Шкивы — Простые машинки для детей — Изобретатели будущего

В модуле «Простые машины» нашего детского класса STEM мы рассматриваем наклонные плоскости и шкивы.

Давайте начнем с объяснения науки о шкивах и того, где найти / как создать шкив, затем мы перейдем к забавным системам и упражнениям со шкивами, а также к книгам и видео о шкивах.

Шкив — это колесо, на которое натягивается веревка.Ключевой научной концепцией шкивов является то, что они перенаправляют усилие на . Например, вместо того, чтобы ПОДНЯТЬ груз ВВЕРХ, вы можете прикрепить его к веревке и шкиву над собой и ТЯНИТЬ ВНИЗ, чтобы переместить его вверх. Все шкивные системы перенаправляют усилие. Некоторые системы шкивов облегчают работу, позволяя рабочему использовать меньшее усилие для перемещения объекта.

Демонстрация действия шкива:

  1. Привяжите веревку к чему-нибудь тяжелому (например, к корзине с книгами, мешку с мукой или кувшину с водой).
  2. Попросите ребенка поднять предмет над землей, потянув за веревку. Они могут поднять его только на шесть дюймов или около того от земли — частично потому, что он тяжелый, частично потому, что их маленькие ручки могут достигать только такой высоты.
  3. Затем попросите их взять сам предмет и попытаться поднять его высоко над головой руками. Сейчас он выше, но тяжело поднимать его.
  4. Затем натяните веревку на дверную ручку или ручку метлы (положите ручку метлы на промежуток между двумя столами), усадите их на пол и потяните за веревку.Кажется, что легче * потянуть веревку вниз, чтобы поднять предмет, чем подтолкнуть его руками. Но они могут поднять объект только на такую ​​высоту, в которой происходит действие шкива (например, высота дверной ручки).
  5. Затем перекиньте веревку через край скользящей платформы (или вокруг перил на открытой лестнице: http://handsonaswegrow.com/simple-machines-for-kids-the-pulley/ ) и попросите ребенка тащить что-то так высоко, как только могут. Посмотрите, как высоко вы можете поднять что-нибудь тяжелое, используя этот инструмент!

Обратите внимание, что ни в одном из приведенных выше примеров не использовался настоящий «шкив» из магазина — они использовали ручку метлы или дверную ручку, скользящую платформу или перила лестницы.Вы получаете действие шкива, просто намотав веревку на объект и потянув вниз.

Вы также можете оснастить замену «шкива» другими предметами, которые у вас могут быть:

Если вы хотите купить базовый набор шкивов для своих детей, я думаю, что это отличное вложение в забавную игрушку, которую они могут использовать различными способами в течение ряда лет, и вы можете найти для нее другие удобные применения. Мы использовали деревянные шкивы от Haba, но их больше нет в наличии. К счастью, есть много хороших шкивов. Такие вспомогательные шкивы работают отлично, и мне очень нравятся шкивы Rocari, которые мы используем на игровой площадке с нейлоновой веревкой 1/4 или 3/8 дюйма.(Комбинация веревки M20 Rocari и 3/8 дюйма SGT Knot рассчитана на подъем до 165 фунтов … обычно мы просто поднимаем рюкзаки или ведра с шишками.) Мне нравится нейлоновая веревка, потому что она мягкая и удобная для детских рук. Я обычно использую очистители для шнуров или трубок, чтобы прикрепить шкивы к вещам, но вы можете использовать карабины или быстрые ссылки.

Вам нужно много веревки… 20 футов веревки едва хватает, чтобы использовать фиксированный шкив, чтобы поднять что-то с земли на платформу для скольжения или балкон второго этажа. Я, наверное, пройду 25 футов, если вы покупаете новую. Если вы хотите использовать несколько шкивов, например систему блокировки и захвата, вам понадобится гораздо больше.

Если вам нужен набор небольших шкивов для использования в классе, я подумал, но не купил комплект шкивов для шкивов и комплект шкивов American Educational 7-1607. У них очень мелкие канавки, и мы обнаружили, что шкивы из набора Delta Science Modules с неглубокими канавками просто бесполезны для детей, чтобы с ними играть и исследовать, потому что струна слишком сильно отскакивает от дорожки.

(Примечание: ссылки в этом разделе являются партнерскими ссылками Amazon, и я получаю небольшую реферальную плату, если вы переходите по ссылке и покупаете что-либо.)

Вот изображение, показывающее четыре основных типа шкивов, а вот мини-плакат в формате PDF, в котором вы можете распечатать все 6 типов шкивов, которые я описываю.

Примечание по безопасности: шкивы следует использовать под присмотром взрослых, поскольку все, что связано с веревками, может быть связано с риском удушения. Тем не менее:

Дети ОБОЖАЮТ играть со шкивами! Они могут часами заниматься простой задачей, например, поднимать игрушки на платформу для горок, опускать их вниз и снова поднимать.(Теоретики развития детей называют эту схему игры «транспортировкой».) И этот практический опыт настолько эффективен в обучении физике простых машин — даже родители учатся, играя!

Вы можете настроить различные системы шкивов для детей, чтобы они могли играть и исследовать… у нас все они были настроены на одном занятии, но вы также можете делать это каждый день в серии занятий. Или просто установите один стиль на детской площадке или на заднем дворе и оставьте его там на месяцы веселья! (Смотрите фотографии наших шкивов внизу сообщения.)

Фиксированный шкив . Требуется один шкив и высокое место для его закрепления. Вы закрепляете шкив (закрепляете его на возвышенности), привязываете веревку к ведру, пропускаете веревку через шкив и снова спускаетесь на землю. Ребенок, стоящий на земле, тянет вниз свободный конец веревки (показан зеленой стрелкой) и поднимает корзину высоко до шкива. Это самая быстрая / простая в настройке система.

  • Это занятие намного веселее, если высокий якорь находится рядом с местом, где ребенок может безопасно стоять, например, на скользящей платформе, на лестничной площадке, в домике на дереве или на вершине лестницы.Один человек встает на землю, загружает в ведро мягкую игрушку или другую мягкую игрушку и отправляет ее вверх. Человек на платформе может отправить его обратно в корзину, либо бросить, либо отправить вниз по горке.

Шкив подвижный . Требуется один шкив, высокое место для закрепления одного конца веревки, а также способность стоять и тянуть выше, чем установлен шкив. Свяжите веревку высоко, пропустите ее через шкив, на котором висит груз, затем поднимите конец веревки вверх.Потяните веревку вверх над точкой крепления, чтобы поднять груз.

  • Для фиксированного шкива вам понадобятся двое детей: один внизу, чтобы тянуть веревку, и один вверху, чтобы ловить груз. С подвижным шкивом один ребенок наверху может выполнять обе работы. Они бегают / спускаются, загружают корзину, бегают / забираются наверх и тянут груз вверх.

Составной шкив . Требуется два шкива — в основном это комбинация подвижного и фиксированного шкива. Свяжите веревку высоко, затем пропустите веревку вниз через шкив №1, к которому прикреплен груз, затем вверх через шкив №2, затем вниз к земле.Вы тянете вниз, чтобы поднять груз.

Блок и снасти . Вариантов блока и снасти очень много. На этих рисунках показан простой блок и подъемник, а также более сложный — для подъема тяжелых грузов.

В простой версии закрепите шкив. К его низу привяжите веревку. Протяните веревку вниз вокруг шкива №2, затем вверх по шкиву №1. Потяните вниз, чтобы поднять.

Корзина на дорожке . Фиксированный шкив поднимает предметы вертикально — прямо от земли.Это вариант с фиксированным шкивом, где вы можете получить вертикальное движение и горизонтальное , когда корзина движется вверх по наклонной дорожке, показанной коричневым цветом. Начните с пропуска гусеничного троса через ручку на ковше, или через шкив (показан розовым цветом), прикрепленный к ковшу — шкив позволяет ему работать более плавно. Привяжите оба конца шнура к анкерам, чтобы сформировать дорожку. Убедитесь, что шнур натянут, а корзина может легко скользить вверх и вниз по шнуру.Затем закрепите шкив (красный) рядом с верхним концом троса. Привяжите один конец желтой веревки к ручке корзины, перекиньте веревку через шкив и оставьте свисать. Когда вы тянете вниз за желтый шнур, корзина скользит по коричневой дорожке.

  • Это веселое занятие для троих детей. Один для загрузки корзины внизу трассы. Один под шкивом, чтобы потянуть за веревку, чтобы поднять корзину, и один вверху у шкива, чтобы выгрузить корзину.
  • Если корзина достаточно тяжелая, то, когда ребенок отпускает веревку, корзина соскользнет обратно к нижней части веревки.Требуется партии и работы, чтобы заставить это работать правильно. Если она недостаточно тяжелая, ребенку на земле, возможно, придется вручную вытащить корзину на дно.

Бельевая веревка . Требуется два шкива. Присоедините шкивы к точкам крепления. Возьмите веревку и оберните ее вокруг обоих шкивов, затем свяжите ее, сделав одну большую петлю. Закрепите вещи прищепками или привяжите к ним корзину или другой контейнер. Затем вы тянете либо за верхний, либо за нижний шнур, чтобы переместить корзину от одного конца к другому.С этим легко работать даже двухлетним детям, и все еще очень весело для детей младшего возраста. Вертикальная веревка для белья может работать как флагшток, поднимая вещи высоко.

См. Фотографии наших шкивов внизу этого поста.

Понимающая сила:

На шаге № 4 нашей первоначальной демонстрации мы сказали, что легче * натянуть веревку, которая обвивается вокруг чего-то, как шкив. Это просто ощущение механики тела — его легче тянуть, потому что вы можете добавить к движению вес своего тела.Но это не научное измерение реальной общей «работы». В этой демонстрации использовалось что-то вроде системы фиксированных шкивов, а с фиксированным шкивом (или корзина на шкиве гусеницы или бельевой веревки), в вам нужно использовать такое же количество силы, шкив просто перенаправляет вашу силу. Эти системы не изменяют величину силы, необходимой для перемещения груза.

На подвижном шкиве работа распределяется на две части веревки, и веревка поддерживает часть веса.Таким образом, с использованием подвижного шкива требует вдвое меньше работы, чтобы поднять груз, но вы должны тянуть вдвое больше веревки . Система составных шкивов распределяет работу между несколькими шкивами. Чем больше шкивов в вашей системе, тем меньше силы вам потребуется. (И чем больше веревки вам нужно переместить. ) Блок и снасть имеют несколько петель веревки на нескольких шкивах. Чем больше мы разделяем работу, тем меньше требуется общей силы. Вот почему блоки и подъемники веками использовались для подъема тяжелых грузов.Эта статья «Объясни, что материал» хорошо объясняет основы силы и шкивов на уровне взрослых. В статье Википедии о шкивах есть хорошее описание блока и захватов.

Прочие виды деятельности

Математическое задание : Положите гири в каждую корзину. Домино? Стеклянные камешки? Книги? Какой предмет вы выберете, зависит от прочности ваших корзин, веревки и вашего ребенка. Подсчитайте, сколько из этих предметов вы можете поднять с помощью шкива каждого типа.Какая система шкивов помогает вам выполнять больше всего работы?

Водный стол : Один год мы построили колодец желаний из дюпло, ниток и пластикового стакана. Примечание: для этого требуются некоторые специальные детали Duplo, которые мы получили из нашего пакета Duplo Simple Machines. Шкив поднимает ведро из воды. В другом году построили ковшовый элеватор (он же канатный насос). Они использовались в Висячих садах Вавилона в 450 г. до н.э. и в Древнем Китае. Мы привязали небольшой пластиковый стаканчик к шнуру, который будет ведром.Это почти работало. В следующем году мы установили фиксированные шкивы на сенсорном столе.

Строительство скважины

Мы сделали колодец из высокой тонкой бутылки с водой, ведра, сделанного из наперстка с приклеенной ручкой, и шкива и рукоятки, сделанных из картона и пластиковой крышки.

Задача — Построить систему флагштока. Мы разложили соломинки, зажимы для бумаг, катушки, шпульки, веревки и глину и призвали детей попробовать сделать флагшток.Также мы предложили пару собранных нами образцов. Этот проект был над головой большинства наших детей дошкольного возраста, но наши старшие дети и родители получили удовольствие от этой задачи.

Арт-проект : Флагштоки используют систему шкивов для поднятия флага. Мы попросили детей разукрасить бумажные флажки маркерами. Рядом с этой станцией мы развешиваем плакаты с флагами всех 50 штатов и большинства стран, чтобы вдохновить на это мероприятие. (Ищете краткий учебник по дизайну флагов? Ознакомьтесь с Good Flag, Bad Flag)

Вот забавная поделка из вторсырья: создайте лебедку: http: // littlebinsforlittlehands.com /

Время круга

Обсуждение

Для класса, работающего только со шкивами, вы можете провести демонстрацию точно так, как описано в верхней части этого сообщения, чтобы показать механику шкивов, а затем продемонстрировать, как работает каждая система, и каковы преимущества каждой системы.

Мы объединяем эту тему с наклонными плоскостями, так что вот наш круговой временной план: мы устанавливаем пандус (наклонную плоскость), используя длинную доску, подпираемую на стремянке. Внизу доски ставим корзину с чучелом слона внутри.Мы привязали веревку к корзине, пропустили ее через шкив, прикрепленный к стремянке, и обратно вниз. (Фиксированный шкив.) Мы попросили детей тянуть веревку, чтобы тащить слонов по горке. Это была ТРУДНАЯ работа! Они должны были научиться удерживать свое тело, чтобы сильно тянуть (это хороший навык большой моторики!). Некоторые дети просто хватались за веревку и тянули, отступая все дальше и дальше. Некоторые понимали, как тянуть руку за руку, поэтому они могли стоять на одном месте и чередовать руки, чтобы тянуть. (Тяга за руку — это также большой моторный навык, который нужно изучить.) Они прилагали столько усилий, что взрослому приходилось подпирать лестницу, чтобы она не опрокинулась.

Затем, пока я читал дневник ( Поднятие мешка с игрушками: шкив против наклонной плоскости ), мы разыграли эту историю с помощью нашего слайда, который проиллюстрировал различные преимущества шкивов и наклонных плоскостей для подъема игрушки вверх. скользящая платформа.

Перед тем, как замкнуть круг, мой напарник переделал систему шкивов так, чтобы это был блок и снасть, прикрепленные к корзине / слону.После рассказа мы попросили всех снова попытаться вытащить слона. Это было НАМНОГО ЛЕГЧЕ для детей. (И не нужно, чтобы взрослый держался за лестницу.) Это был потрясающий практический опыт, который действительно помог им оценить силу блока и захвата.

Книги, песни и видео

Песня : На самом деле я не нашел песню, которая подходила бы для этой возрастной группы… но для развлечения и развлечения взрослых и детей постарше посмотрите «Записка о болезни / Почему Пэдди сегодня не на работе»: www.youtube.com/watch?v=iA5RGI3zn20

Книги : Полный текст всех детских книг о простых машинах: https://inventorsoftomorrow.com/2017/03/01/books-about-simple-machines /

Видео о шкивах: www.youtube.com/watch?v=9T7tGosXM58 — это 6-минутный отрывок из эпизода Билла Ная, ученого парня, а www. youtube.com/watch?v=LiarGb_LK10 — 1,5-минутный видеоролик. дети основы шкивов.

Чтобы увидеть большую коллекцию детских упражнений , включая рекомендованные книги, щелкните здесь: http: // iijuan12.hubpages.com/hub/gears-and-pulleys-simple-machines-lesson-plan. Вот пара забавных сообщений о том, как родители добавили шкив в свои дворы, чтобы часами или годами развлечь своих детей: https://innovationkidslab.com/backyard-pulley-engineering-kids/; http://happyhooligans.ca/a-bucket-and-a-rope/; и http://littlebinsforlittlehands.com/homemade-outdoor-pulley-play-idea-simple-machines/

Фотографии шкивов в действии

Вот фотки из класса. Подробнее о том, как их создавать и использовать, читайте в моем посте на сайте Pulley Play for Kids.

Фиксированный . Шкив привязан к платформе скольжения. Ребенок внизу загружает мягкую игрушку и тянет ее к своему приятелю.

Соединение :

Вот одна составная система «шкивов». Мы прикрепили один конец веревки к гвоздю на стене, затем пропустили его через ручку ведра (мы немного обманули, используя ручку как подвижный «шкив»), а затем над катушкой для фиксированного шкива.

Для этой следующей составной системы канат привязывается к раме из ПВХ слева, затем вниз через подвижный шкив, затем вверх через фиксированный шкив в центре, обратно вниз к другому подвижному шкиву у ковша, затем обратно к шкиву. верхний стержень.Если дети тянут туда, где находится знак, они поднимают очень тяжелое ведро вверх.

Доска с колышками предлагала систему шкивов «сделай сам», в которой дети могли переставлять шкивы и канаты для проверки нескольких путей. На фотографии шнур закреплен слева, затем проходит через красный фиксированный шкив, затем спускается к серебряному подвижному шкиву, привязанному к сумке, наполненной стеклянными грузами, затем вверх и над фиксированным красным шкивом, затем привязанным ко второму мешочку. Дети могли загружать мешочек №2 камнями до тех пор, пока он не станет достаточно тяжелым, чтобы вытащить пакет №1 вверх. Это была отличная идея, но на практике она была труднее, так как шнур был очень склонен соскальзывать со шкивов из-за их узких канавок. С помощью взрослых это было веселое занятие.

Блокировка и захват:

Вот наша система блокировки и захвата, установленная на рампе.

Корзина на дорожке . Коричневый шнур — это след. Он проходит через шкив, прикрепленный к зеленой корзине. Один конец желтой веревки мы обвязали вокруг корзины, а другой подошел к «шкиву» вверху и снова опустился.(Обратите внимание, что на самом деле мы не используем шкив вверху — мы просто закрепили его петлей над круглыми перилами на выдвижной платформе.

Бельевая веревка . Закрепляется на подвижной платформе и на крюке на стене.

Настройка этого занятия занимает больше времени, чем любого другого класса, который мы проводим в течение всего года (обычно мы настраиваем класс за 90 минут, а этот день занимает два часа). Но оно того стоит! Ценность игры и ценность обучения наивысшие.Вы можете выбрать один или два шкива и при этом получить массу удовольствия от обучения.

Примечание : Все действия, описанные в моих сообщениях, взяты из Family Inventor’s Lab, родительско-дочернего кооперативного класса в Белвью, Вашингтон. Мы — игровой класс, ориентированный на STEM, для детей от дошкольного до младшего школьного возраста (дети от 3 до 7 лет). Мы занимаемся разнообразными забавными практическими занятиями, чтобы узнать о науке, инструментах, технике, природе и искусстве. Еще мы поем песни и читаем рассказы.Большинство наших мероприятий дешевы, просты и используют повседневные материалы, которые у большинства семей есть дома (или в мусорных баках!), Поэтому наши занятия подходят для классных учителей, родителей, обучающихся на дому, или для внешкольных программ.

Вот наши другие уроки для простых машин: Обзор простых машин, наклонная плоскость, рычаг, клин, винт, колесо и ось.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Как работают шкивы? — Объясни, что материал

Реклама

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 14 сентября 2020 г.

Вы, наверное, видели этих потрясающих телезрителей, которые умеют тянуть машины своими волосами и волочить поезда зубами. Но знаете ли вы наука тоже может сделать тебя сильным? Если нужно поднимать большие веса, не напрягайте спину: используйте силу науки — и удивительный Устройство называется шкив . Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: шкив, установленный на огромной подъемной раме, чтобы сделать ее более безопасной. Благодаря мощности шкивов один человек может поднять гораздо больше, чем его собственный вес, не напрягая никаких мышц, потому что несколько веревок или цепей выдерживают дополнительный вес.Фото Р. Б. Хотарда любезно предоставлено Корпусом морской пехоты США.

Что такое шкивы?

Шкив — это просто набор из одного или нескольких колес, на которые вы натягиваете веревку, чтобы упростить подъем предметов.

Шкивы — это примеры того, что ученые называют простыми механизмами. Это не значит, что они забиты двигателями и шестерни; это просто означает, что они помогают нам умножать силы. Если вы хотите поднять действительно тяжелый веса, ваши мышцы не могут дать столько силы, даже если ты самый сильный человек в мире.Но используйте простую машину, такую ​​как шкив, и вы сможете эффективно увеличить силу, производимую вашим телом.

Давайте проясним массу и вес!

Прежде чем мы продолжим, давайте очень четко определим разницу между весом и массой. Это поможет в тот момент, когда мы говорим об использовании шкивов для подъема грузов (которые на самом деле являются массами ) с определенной величиной сил . В двух словах:

  • Масса — это количество материала, из которого что-то сделано или содержится, измеренное в килограммах (или фунтах).
  • Вес — это величина силы , с которой гравитация Земли воздействует на определенную массу: Чем массивнее что-то, тем больше гравитационная сила и тем больше, как мы говорим, оно весит.

Фото: Сколько силы в ньютоне? Этот апельсин имеет массу около 100 г (0,1 кг), поэтому мне нужно приложить 1 Н (один ньютон) силы, чтобы удерживать его в воздухе. Грубо говоря, апельсин «весит» 100 г; Собственно говоря, он весит 1Н.

Если вы человек с массой 80 кг, гравитация Земли тянет вас с силой 800 ньютонов. (на Земле ваш вес в ньютонах всегда примерно в 10 раз больше вашей массы в килограммах, потому что Земля притягивает каждый килограмм массы с силой 10 ньютонов).Строго говоря, мы должны взвешивать вещи в единицах силы (ньютонах), поэтому если ваша масса 80 кг, ваш вес действительно 800 ньютонов. Но в повседневной речи мы склонны путать массу и вес и вместо этого говорить о весе в килограммах (или фунтах). Точно так же, хотя килограмм — это единица массы, а не сила, можно говорить о силе, эквивалентной данной массе, потому что все массы обычно таким же образом преобразуются в силы. Подробнее об этом читайте в нашей статье о гири и противовесы.

Как работают шкивы

Чем больше у вас колес и чем чаще вы обматываете их веревкой, тем больше вы можете поднять.

Одно колесо

Если у вас одно колесо и веревка, шкив помогает изменить направление подъемной силы. Таким образом на картинке ниже вы тянете веревку вниз, чтобы поднять взвесить. Если вы хотите поднять что-то весом 100 кг, у вас есть тянуть вниз с силой, эквивалентной 100 кг, что составляет 1000 Н (ньютонов). Если вы хотите поднять груз на 1 м в воздух, вы должны потянуть свободный конец веревки расстояние 1 м на другом конце.


Рисунок: Как работают шкивы №1: С одним колесом шкив просто меняет направление силы, которую вы прикладываете. Никаким другим образом это не изменяет силу.

Два колеса

Теперь, если вы добавите еще колеса и обвяжите их веревкой, вы можете уменьшить усилия, необходимые для подъема веса. Предположим, у вас есть два колеса и веревка, обмотанная вокруг них, как показано на рисунке ниже. Масса 100 кг (вес 1000 ньютон) теперь эффективно поддерживается двумя секциями одной и той же веревки. (две нити слева) вместо одной (не обращая внимания на свободный конец веревки, за которую вы тянете), а это значит, что вы можете поднять его, потянув с силой всего 500 ньютонов — вдвое меньше! Вот почему мы говорим шкив с двумя колесами и веревку, обернутую вокруг него Таким образом, механическое преимущество (ME) равно двум.

Механическое преимущество — это мера того, насколько простой машина умножает силу. Чем больше механическое преимущество, тем меньше силы вам потребуется, но на большем расстоянии вы должны использовать эту силу. Вес поднимается на 1 м, но теперь мы необходимо потянуть свободный конец веревки вдвое дальше (2 м). Почему? Чтобы вес поднялся на 1 м, вы должны сделать так, чтобы две части веревки, поддерживающие его, поднялись на 1 м каждая. Для этого нужно потянуть свободный конец веревки на 2 метра. Обратите внимание, что мы также можем выяснить механическое преимущество, разделив расстояние, на которое мы должны тянуть веревку, зависит от расстояния, на которое перемещается вес.


Рисунок: Как работают шкивы №2: С двумя колесами это как если бы груз висел на двух веревках (две нити одной веревки слева), а шкив вдвое уменьшает необходимую вам подъемную силу. Это все равно что поднимать гирю на двух веревках вместо одной. Но теперь вам нужно потянуть конец веревки вдвое дальше, чтобы поднять вес на такое же расстояние.

Четыре колеса

Хорошо, а что, если вы используете четыре колеса, скрепленные длинной веревкой, которая петли над ними, как на картинке ниже? Вы можете видеть, что 100 кг масса (1000 ньютон) теперь висит на четырех секциях веревки (те, что слева, игнорируя свободный конец веревки, за которую вы тянете).Это значит каждая секция веревки выдерживает четверть общего веса в 1000 ньютонов, или 250 ньютонов, а чтобы поднять гирю в воздух, нужно тянуть только четверть силы — тоже 250 ньютонов. Чтобы вес увеличился на 1 м, нужно укоротить каждую сечение веревки на 1 м, поэтому свободный конец веревки нужно потянуть на 4 метра. Мы говорим, что шкив с четырьмя колесами и веревка, намотанная таким образом, дает механическое преимущество в четыре, что вдвое лучше, чем шкив с двумя веревками и колесами.


Рисунок: Как работают шкивы №3: С четырьмя колесами и канатом, работающим на четыре секции, шкив снижает необходимую вам подъемную силу на четверть. Но вы должны протянуть конец веревки в четыре раза дальше.

Шкив похож на рычаг

Вероятно, вы видите, что шкив увеличивает силу так же, как качели, которые являются своего рода рычагом. Если вы хотите поднять кого-то в четыре раза тяжелее, чем вы, на качелях, вам нужно сесть в четыре раза дальше от точки равновесия (точки опоры), чем они есть.Если вы опустите конец рычага на 4 см, их конец качелей поднимется только на 1 см. Когда они поднимаются, они получают определенное количество потенциальной энергии, равное их весу, умноженному на расстояние, на которое они перемещаются. Вы теряете точно такое же количество энергии — равное вашему весу (в четыре раза меньше), умноженному на расстояние, на которое вы перемещаетесь (в четыре раза больше). Вы можете перенести их гораздо больший вес, потому что вы перемещаете свой конец качелей на гораздо большее расстояние: рычаг качелей позволяет создавать больше силы, работая на большем расстоянии.

То же самое происходит и со шкивом, за исключением того, что вы тянете за веревку вместо того, чтобы двигать конец качели. Чтобы поднять что-то в четыре раза тяжелее, вы можете использовать ту же силу, но только если вы потянете веревку в четыре раза дальше. Если вы посмотрите на то, что происходит с обеих сторон шкива, и умножите силу на пройденное расстояние, вы обнаружите, что это то же самое. На вашей стороне вы используете небольшую силу на большом расстоянии. С другой стороны, вес намного больше, но он перемещается на меньшее расстояние.


Рисунок: Как шкив работает как рычаг: Как и в случае с рычагом, шкив может «волшебным образом» создать больше силы — но только если вы используете эту силу на большем расстоянии. Почему это? Читайте ниже!

В чем прикол?

Шкивы звучат великолепно — и они есть. Но наверняка должен быть ловить? Если вы можете поднять 100 кг (1000 ньютонов), потянув с силой, эквивалентной всего 25 кг (250 ньютонов), вы наверняка делаете четверть меньше работы и используете только четверть энергии? И если это правда, вы можете построить какой-то шкив, который действительно будет вырабатывать для вас энергию: положите всего в одной единице энергии и получите четыре единицы! Звучит великолепно!

Фото: есть ли скрытая защелка при использовании шкива? Почему бы не сделать свой собственный простой шкив из конструктора (или просто самодельных материалов, таких как катушки из хлопка и веревки) и проверить его на себе.Нет лучше способ понять, как работают шкивы. С таким простым шкивом для двух колес легко понять, что вам нужно потяните тетиву дважды, пока вес поднимается вверх.

К сожалению, такие удивительные вещи строго запрещены. по закону физики, называемому сохранением энергии, который говорит, что вы всегда должны вкладывать столько энергии, сколько выходите. Итак, начнем подумайте о шкивах с точки зрения энергии. Если вы поднимете вес 100 кг (1000 ньютонов) на расстоянии 1 метра от земли, вы должны сделать то же самое объем работы независимо от того, используете ли вы шкив или нет: вы должны переместить та же сила на том же расстоянии.Если вы используете шкив и уменьшаете силу, которую вы используете на четверть, вам все равно нужно сделать то же количество работы. Просто нужно дергать за конец веревки четыре еще раз, чтобы каждая из четырех опорных секций каната поднялась на То же количество. Вот и загвоздка со шкивом. Вы тянете с меньшим силы, но нужно тянуть дальше (и, вообще говоря, использовать сила дольше). Не тратя меньше энергии на шкив, вы на самом деле приходится использовать немного больше из-за трения, где трос трется о колеса шкива.Но кажется и чувствует шкив проще использовать, а это главное!


Фото: Шкив оборудования. 1) На этих маленьких роликах есть крючки, поэтому их легко подвесить к потолку. Обратите внимание на то, что на колесах есть канавки, чтобы веревка не соскальзывала с них. Фото Паулы Арагон. 2) Гигантские шкивы на рычаге большого железнодорожного крана. Здесь используется огромный прочный трос.

Что такое блок и подкат?

В технике шкив, который я здесь описывал, иногда называют блоком и захватом : колеса и их крепления являются блоками, а веревки, которые обвивают их, являются снастями.В моих примерах один блок закреплен вверху, а другой блок перемещается вверх вместе с грузом. В более общем плане для инженеров шкив — это колесо, на которое вы натягиваете веревку или ремень для соединения одной части машины с другой, будь то подъем предметов, передача энергии или выполнение чего-либо еще. В простой науке, однако, мы склонны использовать «шкив» только для обозначения связки колес и канатов для подъема.


Фото: два типа шкивов. Слева: блок и захват — это система на основе шкивов для подъема вещей, состоящая из блоков (секций колеса) и соединяющих их между собой.Он использовался для подъема ракетного оборудования в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА. Фото Джеймса У. Розенталя, «Исторический журнал американских инженеров», любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США. Справа: колеса шкива также можно использовать для соединения различных частей машины. Здесь колесо шкива на большом двигателе приводит в движение другое колесо шкива на машине, находящейся на некотором расстоянии. В этом случае шкивы просто передают мощность. Фото: Исторический американский технический отчет, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

  • Шкивы, блоки и другие снасти: отличная коллекция фотографий шкивов, собранная пользователем Flickr «Элси» (Лес Чатфилд), у которого отличный глаз для детализации и раскрытия скрытой красоты механического мира.

Книги

Для младших читателей

Почему-то существует множество книг о шкивах для юных читателей (возрастная группа 6–10 лет).Вот лишь несколько примеров, с которых можно начать:

  • Рычаги и шкивы Алекс Бриндед, Кидхейвен / Гринвуд, 2019. Простое введение для очень маленьких читателей, которое является частью базовой инженерной серии под названием «Как заставить все работать». Текст написан четко, хотя фотографии и дизайн немного устарели. Возраст 6–9.
  • Exploring Science: Machines: Chris Oxlade, Anness, 2016. Практическое введение в шестерни, рычаги, шкивы и двигатели с помощью 20 простых экспериментов. Эта книга помогает представить шкивы в более широком контексте простых машин.Возраст 8–10.
  • Изготовление машин со шкивами: Крис Окслейд, Raintree / Capstone, 2015. Еще одно очень практичное 32-страничное введение, которое логически ведет нас через простые шкивы, составные шкивы, исторические машины, ремни и многое другое. Есть полезные дополнения к школьной библиотеке, в том числе интересные факты и глоссарий. Возраст 7–9.
  • Как работают шкивы: Джим Меццанотт. Гарет Стивенс, 2007. 24-страничное руководство, которое знакомит с шкивами и показывает, как мы используем их в повседневной жизни. Акцент здесь делается на шкивах как на средстве использования силы в наших интересах.
  • Что такое шкивы ?: Хелен Фрост, Capstone Press, 2001. Очень простое иллюстрированное введение для младших читателей (в возрасте 7–10 лет, я думаю).

Эти две книги более общего характера, которые рассматривают науку о силе в более широком контексте:

  • «Вы почувствуете силу» Ричарда Хаммонда. Дорлинг Киндерсли, 2006/2015. Свежая книга о силах и физике для младших читателей. (Я был одним из консультантов и авторов этой книги.)
  • Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000. Классическая книга очевидцев DK, охватывающая историю науки, а также современные технологии. Устаревший, но все же полезный.
Для читателей постарше
  • Принципы машиностроения, Джон Берд и Карл Росс, 2017. Подробное (288 страниц) введение в общую науку и принципы машиностроения.
  • Трактат о ремнях и шкивах Джона Ховарда Кромвеля, 1903 г. Классическая книга из более раннего возраста! Объясняет теорию шкивов (с математикой) и много иллюстраций. Доступен в различных форматах электронных книг.

Видео

  • Как работают шкивы: простое введение Чарли Марца. К сожалению, он использует имперские (американские) единицы футов и фунтов, но идею вы поняли. Если вы европеец, вы можете мысленно подставить метры и килограммы.
  • Как работают шкивы: более длинное и сложное введение из Академии Хана.Это объясняется ясно и очень хорошо, но страдает от рисования каракулей мышью и смешивания единиц измерения (ньютоны, футы, метры).

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Сохраните эту страницу на будущее или поделитесь ею, добавив в закладки:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2020) Шкивы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/pulleys.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте…

DIY Pulley Physics для детей —

Шкивы

— это простые машины, которые тысячелетиями помогали людям строить большие здания и сооружения. Шкивы — это пример того, как инженерия и физика работают вместе, чтобы облегчить работу.

Дети могут узнать больше о технике и физике, играя со шкивами. Попробуйте это увлекательное занятие по физике шкивов, и пусть ваши дети сделают свою собственную систему шкивов.

Связанная запись: 100 инженерных проектов для детей

Это сообщение может содержать партнерские ссылки.

Объяснение физики шкива

Шкив — это простая машина. Шкивы были изобретены тысячи лет назад первыми людьми и использовались примерно с 1500 года до нашей эры. Месопотамцам приписывают изобретение шкива, хотя он, возможно, использовался в других местах до того времени. Шкивы использовались для перемещения тяжелых камней при строительстве зданий и даже пирамид.

В шкиве используется веревка, намотанная на колесо или другую точку крепления. Один конец веревки прикреплен к объекту, а другой конец тянут, чтобы поднять объект.Чем больше точек крепления на шкиве, тем легче что-то поднять.

Это работает с принципами силы. Шкивы перенаправляют силу, так что вам не нужно тратить столько энергии, чтобы что-то поднять. Чем больше точек крепления у вас будет в системе шкивов, тем больше механическое преимущество шкива. Каждая точка крепления снижает механическую нагрузку вдвое. Однако чем больше у вас точек привязки, тем длиннее должна быть веревка, чтобы поднять объект.

Система шкивов DIY

Приготовьтесь к этому увлекательному занятию по физике шкива, взяв несколько припасов.

Представляем шкивы

Перед тем, как приступить к созданию шкива, обсудите изобретение шкивов, их науку и то, как они работают. Покажите детям, как трудно поднять контейнер с тяжелыми камнями, если вы пытаетесь тянуть вверх. Но когда вы зацепляете веревку за объект и тянете вниз, внезапно становится намного легче поднимать камни.

Конструирование шкива

Это задание позволит детям поэкспериментировать с командными крючками, чтобы создать свою собственную систему шкивов.Они узнают, как добавление дополнительных точек крепления делает подъем с помощью шкива еще проще.

При создании системы шкивов вы можете использовать доску для плакатов, чтобы закрепить крючки управления, чтобы не прикреплять их к стене. Имейте в виду, что вы не сможете поднимать большой вес, используя плакат. Просто этого недостаточно. Однако небольшая нагрузка вполне подойдет. Вы всегда можете прикрепить командные крючки прямо к стене, которую вы можете повредить.

Начните с одного крючка и продолжайте добавлять дополнительные крючки. Попробуйте обернуть строку вокруг перехватчиков команд в разных шаблонах. Сравните, насколько легко поднимать камни в зависимости от расположения крючков и количества крючков.

Пусть ваши дети по-настоящему поэкспериментируют с этим и узнают, кто сможет создать лучшую систему шкивов, используя данные материалы.

Больше физических экспериментов

Соляной маятник Научная деятельность

Water Strider STEM Activity

Эксперимент «Как заставить воду бросить вызов гравитации»

Рождественские огни STEM Activity

Призраки статического электричества

Простые эксперименты с излучением и проводимостью

Удивите друзей центростремительной силой

Эксперимент по физике разрушающего шара

Звуковые эксперименты

Эксперимент с конвекционным током

Сделайте электроскоп

Эксперимент по Первому закону Ньютона

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *