محاكى األليات الميكانيكية

1

المقدمة .او االثنين معا ةالمطموب ةأو مقدار القو ةلتغيير نوع الحرك ةتستخدم االليات الميكانيكي

ان ةاالنسعععان من عععرد ةيمكننعععا معععن اتمعععام ميعععام لعععن تسعععتطيي عععو ةاالليعععات الميكانيكعععمعععن او اكثعععر معععي بعععين اثنعععينالج تمكننا من رفي اشياء اكبر واثقل والتحرك اسرع ايضا. ةااليات الميكانيكي ةتؤدييا.انظم

من خالل هذا المحاكي سوف نقوم باالتي: ةالميكانيكي ةلبناء االنظم ةالمستخدم ةالبسيط ةالتعرف عمي األليات الميكانيكي. ةالميكانيكي ةمفي االنظ ةالمختم ةالتعرف عمي انواع الحرك. من نوع الي اخر. ةتحويل نوع الحرك ةكي ي ةمعرف

بعمميا ةليات الميكانيكياألي يقوم محاك التيختبارات اإل ىداف واأل التروس: .1

i. تمرين ال"gear train" س اخر وحساب عدد الم ات.ر الي تر تو و من الم ة: تحويل الحرك ii. تمرين ال" Idler Gears " في الدخل والخرج ةالمساف ةلزيادة تستخدم : تروس صغير. iii. " تمرين الGear Ratios" ةبين اقطار التروس وتغير السرع ةالنسب : حساب.

iv. ال "تمرينCompound Gear Train" عن طريق مجموعات التروس. ة: تحويل الحرك السيور: .2

: التعرف عمي الشد المطموب لمسيور وماذا يحدث عند زيادتو او نقصانو "timing belt"تمرين ال .ةالسرع ةوحساب نسب

البكرات: .3 ةلرفي الحمل والمساف ةالمطموب ةمن حيث القو ةبين انواع البكرات المختم ةتمرين انواع البكرات: المقارن

.ةالمرفوع :الروافي .4

i. 1"تمرين الst Class Lever" : وتحديد العزوم التعرف علي النوع االول من الروافع.

ii. 2"تمرين الst Class Lever ".التعرف عمي النوع الثاني من الروافي وتحديد العزوم: iii. 3"تمرين الrd Class Lever ".التعرف عمي النوع الثالث من الروافي وتحديد العزوم :

الكامات: .5i. تمرين ال"Eccentric Cams ": الذراع ةحركورسم منحني ةالتعرف علي الكام.

ii. " تمرين الPear-shaped Cams ": الذراع ةورسم منحني حرك ةالتعرف علي الكام.

:ةاالحتكاك واالسطح المائم .6 ثقل عمي سطح مائل.لرفي ةعمي الالزم ةتعيين القو : ةتمرين التعرف عمي مزايا االسطح المائم

محاكى األليات الميكانيكية

2

امجنالبر ةالتعرف عمي واجه عند فتح البرنامج سيظير بالشكل االتي:

لالليات نقوم بالضغط عمي السيم ألس ل واختيار النوع المطموب ةلتغيير بين االنواع المختم

Levers الروافي Gear Train التروس Cams الكامات Belt Drive السيور Inclined Plane ةاالسطح المائم Pulleys البكر

محاكى األليات الميكانيكية

3

محاكي التروس ةواجي -1

الي المكان المخصص لوضي التروس. ةلتركيب التروس اضغط عمي الترس و اسحب

االتي: ة" نقوم بسحب التروس الي اماكنيا ومالحظgear trainألنشاء "

محاكى األليات الميكانيكية

4

استخدام الموتور

ةثابت ةيستخدم الموتور لتدوير االلتروس بسرع

حمراء يجب ان تكون ألعمي لتتمكن من عد عدد ل ات الترس ةضبط التروس كل ترس بو عالم ةأعاد

محاكي السيور ةواجي -2

محاكى األليات الميكانيكية

5

لتركيب التروس والسير

كما بالشكلاضغط واسحب الترسين من مكانيما باالس ل وضعيم في مكان التشغيل -1

.ةاسحب السير المناسب لمتروس المختار -2

.سنة 33السير الكبير يستخدم عند استخدام الترسين ذوي ال -1 سنة مي الترس االخر. 23السير الصغير يستخدم عند استخدام الترس ذو ال -2 استخدم الشداد لشد السير عن طريق الضغط عمي السيم ألعمي. -3

البكراتمحاكي ةواجي -3

ةاختيار البكر ةعن طريق الضغط في المربي اس ل البكر ةالمطموب ةاختار البكر

محاكى األليات الميكانيكية

6

البرنامج كاالتي ةفي منتصف واجي رةفستظير البك

ةاضافة وزن لمبكر

ةاضغط واسحب الوزن المطموب لتعميقو في البكر

اضغط عمي اليد واسحبيا ألعمي او ألس ل لتحريك الحمل كما بالشكل

الشد ة ياس يم

محاكى األليات الميكانيكية

7

عمي احبال كما بالشكل ةالشد من التدريجات الموجود ة يم ةيمكن راء

ياس المسافة عن طريق الضغط في المربي الموضح بالشكل ة م بأظيار المسطر -1

كما بالشكل فيمكنك الضغط عمييا وسحبيا لتحريكيا ةستظير المسطر -2

محاكى األليات الميكانيكية

8

محاكي الروافي ةواجي -4

الرافعةذراع

مكان لتركيب االحمال ومقياس القوة كما بالشكل 18 الرافعةيوجد ب -1

لتركيب الرافي يتم الضغط عمييا وسحبيا لمكان وضي الذراع -2

يوجد وضعين لتركيب الذراعi. الوضي االول بيذا الشكل

ii. والثاني بيذا الشكل

تركيب االوزان

محاكى األليات الميكانيكية

9

النتيجةالمشار الييا سابقا و الرافعةتقوم بالضغط عمي الوزن المراد تركيبو وسحبو الي اي مكان تركيب بذراع ستكون بالشكل االتي

القوةاستخدام مقياس

تركيب االوزان وبعد تركيبو يظير بالشكل االتي طريقةنقوم بالضغط عمي المقياس وسحبو وتركيبو بن س

المقياس كاالتي راءةر ةفتظ ةعمي المقياس دون الضغط عمي ةالمقياس نقوم بتوجيو سيم ال ار لقراءة

المسطرةاستخدام الذراع مسطرة -1

المسطرةنقوم بالضغط داخل المربي كما بالشكل ألظيار

كاالتي المسطرةتظير

محاكى األليات الميكانيكية

10

مي تغيير وضي تركيب الذراع المسطرةالحظ تغير مكان ص ر

ياس ارت اع وانخ اض الذراع مسطرة -2 صورةنقوم بالضغط عمي المربي االخر كما بال المسطرةألظيار ىذه

كما بالشكل ويمكنك الضغط عمييا وسحبيا لتحريكيا المسطرةستظير

محاكي الكامات ةواجي -5

تركيب الكامة والذراع التابي وسحبيا وتركيبيا في المكان المخصص ليا مطموبةال الكامةنقوم بالضغط عمي نوع

لتحديد مقدار االنبعاج المطموب: تيةاال نافذةفسيظير ال

محاكى األليات الميكانيكية

11

الذراع حركةنقوم بالضغط عمي السيم المشار اليو لتحديد مقدار االنبعاج وكذلك المنحني المجاور يبين منحني

التابي. تكون بالشكل االتي النتيجةو

االنبعاجات ىو انك ةالمتعدد خيرةاال الكامةيتم تركيب الكامتين االخريين حيث االختالف في طريقةوبن س ال

كالشكل التالي الكامةتستطيي تحديد اربي انبعاجات في ن س

محاكى األليات الميكانيكية

12

يتم تركيب الذراع ويكون الشكل الناتج كاالتي:وكذلك

تشغيل الموتور او التشغيل اليدويي : كما تم شرحو سابقا

محاكى األليات الميكانيكية

13

محاكي االسطح المائمة واجية -6

تركيب السطح

بالضغط عمي السطح وسحبو لمكان من اماكن التركيب كالشكل التاليلتركيب السطح نقوم

تركيب االوزان

النتيجةلتركيب االوزان نختار الوزن المراد تركيبو ونضغط عميو ثم نسحبو ونضعو عمي السطح وستكون كاالتي

بين الوزن والسطح نزالقيمكن تغيير وضي الوزن عمي السطح حيث ان ىناك وضعيين لال

محاكى األليات الميكانيكية

14

مي االحتكاك -2 دون احتكاك ب -1

واختيار نوع االحتكاك كما بالشكل السابق نقوم بتوجيو ال اره عمي الوزن المركب عمي نافذةل تح ىذه ال

السطح فسظير سيمين فوق الوزن كالشكل التالي

الذكر فنختار منيا نوع االنزالق المطموب. سابقة نافذةوسوف تظير الفنضغط عمي احد االسيم

الشد ومعدل االحتكاك وةتحديد

تم شرحو سابقا وسيكون شكمو كاالتي المسطرةاستخدام

محاكى األليات الميكانيكية

15

ةالمنجماستخدام

نضغط عمي المربي المبين بالشكل ةألظيار المنجم

ألستخداميا في القياس يتم الضغط عمييا وسحبيا لتحريكيا كاالتي

تقريبا ةدرج 45الميل ىي راءةومن الشكل السابق تكون

محاكى األليات الميكانيكية

16

التجارب

التروس - أ " مجموعات التروسgear trainتمرين ال " -1

" بعدد تروس مختمف و اسات gear trainsألنشاء ال" في ىذا التمرين سوف نقوم باستخدام محاكي التروس ةتروس مختم

:ةخطوات التجرب م ب تح محاكي التروس -1 بالشكل التالي:سنة كما 63 م بتركيب ترسين من التروس ذات ال -2

و م بعد عدد ل ات ةدورات في اتجاه عقارب الساع 13استخدم التشغيل اليدوي في تدوير الترس القائد -3

الترس المنقاد واتجاه دورانو من خالل مالحظتك لمتشغيل تاليةال سئمةاجب عمي اال -4

دورات 13كم عدد ل ات الترس المنقاد بدما مت بتدوير الترس القائد 1 13 ساعةفي اي اتجاه ام الترس المنقاد بالدوران عندما مت بتدوير الترس القائد في اتجاه عقارب ال 2 ساعةعكس اتجاه عقارب ال

دورات 13سنة و م بعد عدد ل اتو عند تدوري الترس القائد 33 م بتغيير الترس المنقاد بترس اخر ذو -5 تاليةال سئمةايضا ثم اجب عمي اال

دورات 13ل ات الترس المنقاد بدما مت بتدوير الترس القائد كم عدد 3 23 ىل تغيير مقاس الترس اثر في اتجاه دوران الترس المنقاد 4 نعم

محاكى األليات الميكانيكية

17

سنة كالشكل االتي63والترسم المنقاد ذو سنة 33 م بتغيير التروس لتصبح كاالتي:الترس القائد ذو -6

القائد و م بعد عدد ل ات الترس المنقاد عند دوران الترس القائد م بتشغيل الموتور ليقةم بتدوير الترس -7 دورات والحظ انجاه دوران الترسين القائد والمنقاد 13

دورات 13كم عدد ل ات الترس المنقاد بدما مت بتدوير الترس القائد 5 5 ىل تغيير مقاس الترس القائد لو اي تأثير في اتجاه دوران الترس المنقاد 6 نعم : الترس المنقاد االن يدور في ن س اتجاه الترس القائد مازال يدور عكس اتجاه الترس القائد ال : الترس المنقاد يدور

كالشكل االتي سنة 63سنة بين ترسين ذوي 33 م بتركيب ترس وسيط ذو -8

اتجاه دورانو في ىذه دورات و م بعد عدد ل ات الترس المنقاد و ارن بين 13 م بتدوير الترس القائد -9

ذات الترسيين فقط سابقةال حالةوفي ال حالةال

عدد ل ات الترس المنقاد..................عند وضي الترس الوسيط 7 ام يتغير زاد تضاعف ل الترس الوسيط اثر في اتجاه دوران الترس المنقاد اضافةىل 8 نعم ال

محاكى األليات الميكانيكية

18

نستنتج التالي: هذا التمرينمن GEAR TRAINمن التروس مي بعضيا تكون ال مجموعةعند تركيب -1 عند استخدام ترسين فقط يكون اتجاه دوران الترس المنقاد عكس اتجاه الترس القائد -2 دورانو سرعةعند تغيير عدد اسنان احد التروس تتغير -3 عند وضي ترس في المنتصف "الترس الوسيط" يحدث االتي -4

اتجاه الترس القائديدور الترس المنقاد في ن س -1 وعدد ل ات الترس المنقاد سرعةال يؤثر الترس الوسيط في -2

محاكى األليات الميكانيكية

19

" الترس الوسيط.idler gearتمرين ال " -2واتجاه دوران الترس سرعةالتغيرات التي تحدث في معرفةفي ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي التروس في

وسيطةمن التروس ال مختم ةالمنقاد عند استخدام احجام واعداد :خطوات التجربة

قم بفتح محاكي التروس -1 كالشكل التالي سنة 66من التروس ذات ال 3قم تركيب -2

دوران الترس المنقاد سرعةوالحظ اتجاه و ساعةقم برف الترس القائد يدويا في اتجاه عقارب ال -3 يدور الترس المنقاد في ن س اتجاه دوران الترس القائدىل 1 ال نعم

3وكرر الخطوه رقم سنة36قم بتغيير الترس الوسيط وضع ترس وسيط ذو -4

دوران الترس المنقاد سرعةىل تغيير حجم الترس الوسيط اثر في اتجاه او 2 نعم : االتجاه تغير نعم : الترس المنقاد يدور اسرع االن ا ل سرعةنعم : االتجاه تغير والترس المنقاد يدور االن ب او اتجاه الترس المنقاد سرعةال : ال يوجد تغيير في

3ترس وسيط اخر كالشكل التالي وكرر الخطوه رقم اضافةقم ب -5

محاكى األليات الميكانيكية

20

دوران الترس المنقاد سرعةترس وسيط اخر لو اي تأثير عمي اتجاه او اضافةىل 3 تغير نعم : االتجاه نعم : الترس المنقاد يدور ابطء االن نعم : االتجاه تغير والترس المنقاد يدور اسرع او اتجاه الترس المنقاد سرعةال : ال يوجد تغيير في

واتجاه الترس المنقاد سرعةتأثيرها عمي معرفةل وسيطةقم بتغيير اعداد واحجام التروس ال -6 الترس المنقاد سرعةفي اتجاه و وسيطةتصف بد و تأثير التروس ال تيةاي الجنل اال 4 ا ل من الترس القائد سرعةاذا كان الترس الوسيط اصغر من الترس المنقاد سوف يدور الترس المنقاد ب يجعل الترس المنقاد يدور في ن س اتجاه الترس القائد وسيطةعدد فردي من التروس ال اضافة اكبر من الترس القائد سرعةالمنقاد سوف يدور الترس المنقاد باذا كان الترس الوسيط اكبر من الترس يجعل الترس المنقاد يدور في ن س اتجاه الترس القائد وسيطةتركيب عدد زوجي من التروس ال

من التمرين السابق نتستنتج االتي

دوران الترس المنقاد بالنسبو لمترس القائد سرعةليس ليا اي تأثير في وسيطةاعداد او احجام التروس ال -1 ليس ليا اي تأثير في اتجاه دوران الترس المنقاد وسيطةاحجام التروس ال -2 تؤثر في اتجاه دوران الترس المنقاد حيث: وسيطةلكن اعداد التروس ال -3

المركبو فردي يدور الترس المنقاد في ن س اتجاه الترس القائد وسيطةاذا كان عدد التروس ال -1 اذا كان عدد التروس المركبو زوجي يدور الترس المنقاد عكس اتجاه الترس القائد -2

محاكى األليات الميكانيكية

21

.النسب بين التروس" gear ratioتمرين ال " -3

في ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي التروس لبناء مجموعات التروس وحساب النسب ليذه المجموعات وحساب الترس القائد سرعة معرفةالترس المنقاد عن طريق سرعة

:خطوات التجربة م بتشغير محاكي التروس -1 م بتركيب التروس الموضحو كما بالشكل -2

الترس القائد دورتين و م بعد عدد دورات الترس المنقاداستخدم التشغيل اليدوي في تدوير -3 كم عدد ل ات الترس المنقاد بدما مت بتدوير الترس القائد دورتين 1 1

gear ratioالعال و بين عدد ل ات الترس القائد وعدد ل ات الترس المنقاد تسمو ال

وىي تساوي

Gear ratio = عدد اسنان الترس المنقاد

اسنان الترس القائدعدد اي ان ل تان من الترس القائد يساوي ل و واحده من الترس المنقاد 2:1يكون الناتج حالةفي ىذه ال

كما بالشكل سنة 33والمنقاد ذو سنة 63 م بتبديل الترسين وجعل الترس القائد ذو -4

محاكى األليات الميكانيكية

22

الترس المنقاد ثم احسب النسبو من م بتدوير الترس القائد و م بعد عدد ل ات الترس القائد وعدد ل ات -5 سابقةالعال و ال

سابقةما ىي نتيجو حسابك لمنسبو ال 2 1:1 1:3 1:3.5 3.5:1

الترس المنقاد سرعةدوران الترس القائد وتحسب سرعةدوران الترس المنقاد اكبر من سرعةمن السابق نالحظ ان

تيةمن العال و اال

الترس المنقاد= سرعة الترس القائد سرعة

النسبو بين التروس

5كترس منقاد كما بالشكل وكرر الخطوه سنة 53كترس ائد وترس ذو سنة33 م بتركيب ترس ذو -6

سابقةما ىي نتيجو حسابك لمنسبو بين التروس ال 3 5:3 5:1 1:5 3:5 ل و في 133الترس القائد سرعةدوران الترس المنقاد في الشكل السابق اذا كانت سرعةما ىي 4

الد يقو 33 63 93 123

محاكى األليات الميكانيكية

23

من التمرين السابق نستنتج ان الترس المنقاد بتغيير االحجام سرعةتستخدم مجموعات التروس زياده او تقميل -1 تيةتستطيي حساب النسبو بين التروس من العال و اال -2

Gear ratio = عدد اسنان الترس المنقاد

الترس القائدعدد اسنان تيةالترس القائد والنسبو بين التروس من العال و اال سرعةالترس المنقاد بمعموميو سرعةتستطيي حساب -3

الترس المنقاد= سرعة الترس القائد سرعة

النسبو بين التروس

محاكى األليات الميكانيكية

24

" مجموعات التروس االكثر تعقيدا.Compound Gear Trainتمرين ال " -4في ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي التروس لبناء مجموعات التروس االكثر تعقيدا وحساب النسب ليذه

الترس القائد سرعة معرفةالترس المنقاد عن طريق سرعةالمجموعات وحساب :خطوات التجربة

م بتشغيل محاكي التروس -1 م بتركيب التروس كما بالشكل -2

ومركب فو و عمي ن س سنة 33كترس ائد متصل مي ترس ذو سنة 63من ترس ذو مجموعةتتكون ىذه ال كتر منقاد سنة 63ىذا الترس متصل مي ترس ذو سنة 53العمود ترس ذو

دورات و م بعد عدد ل ات الترس المنقاد 13 م بتدوير الترس القائد -3 ل ات 13كم عدد ل ات الترس المنقاد عند دوران الترس القائد 1 ل ات تقريبا 5 ل و تقريبا 12 مره تقريبا 17 مره تقريبا 25

من الم و لمترس القائد تساوي ل و واحده من الترس المنقاد 3.6اي ان 3.6:1ىي مجموعةاذا نسبو ىذه ال

محاكى األليات الميكانيكية

25

تيةيمكن حساب نسبو التروس من العال و اال

النسبو = Bعدد اسنان الترس

x Dعدد اسنان الترس

Cعدد اسنان الترس Aعدد اسنان الترس

النسبو =53

x 63

=1.6 63 33

3 م بتغيير ترتيب التروس ليصبح كاالتي ثم كرر الخطوه -4

الترس المنقاد سرعةفي وسيطةما تأثير تغيير التروس ال 2 ال يوجد تأثير من السابق الترس المنقاد االن يدور عدد ل ات اكبر المنقاد االن يدور عدد ل ات ا ل من السابقالترس

:سابقةالترس المنقاد من ن س العال و ال سرعةيمكن حساب

الترس المنقاد= سرعة الترس القائد سرعة

النسبو بين التروس

محاكى األليات الميكانيكية

26

تاليةال سئمةكم بتركيب التروس كالشكل االتي واجب عمي اال -5

سابقةالتروس ال مجموعةما ىي نسبو 3 تقريبا 3.1:1 تقريبا 3.4:1 تقريبا 1:1 تقريبا 2.5:1 سرعةل و في الد يقو ما ىي 133 سرعةمي ىذه النسبو المحسوبو اذا كان الترس القائد يدور ب 4

الترس المنقاد 253

من التمرين السابق نستنتج االتي بشكل اكبر من المجموعات البسيطو سرعةبأستخدام ىذه المجموعات يمكن تكبير وتصغير ال -1 تحسب نسبو التروس من ىذه العال و -2

النسبو = Bعدد اسنان الترس

x Dعدد اسنان الترس

Cعدد اسنان الترس Aعدد اسنان الترس تيةالترس المنقاد من العال و اال سرعةوتحسب -3

الترس المنقاد= سرعة الترس القائد سرعة

النسبو بين التروس

محاكى األليات الميكانيكية

27

السيور - ب في ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي السيور لتركيب بكرتين وسير وحساب نسب السرعات

:خطوات التجربة

م بتشغيل محاكي االلسيور -1 م بتركيب البكره الصغيره والبكره الكبيره والسير الصغير كما بالشكل -2

كما بالشكل 1 م بوضي شداد السير عمي الوضي ر م -3

الموتور لتدوير البكر والحظ ما يحدث م بتشغيل -4

ماذا حدث عند تشغيل الموتور 1 لم تتحرك البكره القائده او المنقاده ألن السير مشدود اكثر من الالزم ثابتو ولكن البكره المنقاده تدور بشكل متقطي حيث ان السير ينزلق من سرعةالبكره القائده تدور ب

حول البكره المنقاده ثابتو سرعةالبكره القائده والمنقاده يدورا بكال من

3و م بأعاده الخطوه 2 م بوضي شداد السير عمي الوضي -5 ماذا حدث عند تشغيل الموتور 2 لم تتحرك البكره القائده او المنقاده ألن السير مشدود اكثر من الالزم ثابتو ولكن البكره المنقاده تدور بشكل متقطي حيث ان السير ينزلق من سرعةالبكره القائده تدور ب

حول البكره المنقاده ثابتو سرعةكال من البكره القائده والمنقاده يدورا ب

محاكى األليات الميكانيكية

28

في اي اتجاه تدور البكره المنقاده 3 ساعةعكس عقارب ال ساعةمي عقارب ال

ل ات 3البكره القائده م بعج عدد ل ات البكره المنقاده عند دوران -6 ل ات 3كم عدد ل ات البكره المنقاده عند دوران البكره القائده 4 2

ل ات 3 م بعد عدد ل ات البكره الصغيره عند دوران البكره الكبيره -7 تستخدم عدد اسنان البكرات في حساب نسب السرعات كما في التروس اتيةفي ىذه البكرات الميق

لمتروس في ايجاد النسبو بين ىاتين البكرتين. استخدم عال و النسب -8 ما ىي نسبو التشغيل عندما تكون البكره الصغيره ىي القائده والكبيره ىي المنقاده 5 2:1 3:1 1:1 1.5:1

بين سرعة م بعكس البكرتين حيث تكون البكره الكبيره ىي القائده والصغيره ىي المنقاده واحسب نسبو ال -9 البكرتين

البكره المنقاده سرعةل و في الد يقو فما ىي 33البكره القائده "الكبيره" ىي سرعةاذا كانت 6 "الصغيره"

45

نستنتج ان سابقةمن التمرين ال ال يجب ان تكون السيور مشدوده اكثر من الالزم او ا ل من الالزم -1 الخاصو بالتروس ةسابقيمكن حساب النسبو بين سرعات البكرتين بأستخدام العال ات ال -2

محاكى األليات الميكانيكية

29

البكرات - ج في ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي البكرات في المقارنو بين انواع البكرات ومميزات استخداميا

:خطوات التجربة م بتشغيل محاكي البكرات -1 اختار كال من االربي بكرات بالترتيب وفي كل مره اضف كتمو صغيره واحسب االتي -2

في الحالتين المثاليو والحقيقيوالجيد المطموب لرفي الثقل -1 متر 1ا لرفي الحملحركةالمسافو المطموب ت -2 لرفعو في النظام المثالي مطموبةال القوةحساب النسبو بين الحمل و -3 لرفعو في النظام الحقيقي مطموبةال القوةحساب النسبو بين الحمل و -4

التي حصمت عمييا م بممئ الجدول االتي بالنتائج -3الجيد المطموب البكره

المثاليو حالةفي الالجيد المطموب في

الحقيقيو حالةال حالةالنسبو في ال مطموبةالمسافو ال

المثاليو حالةالنسبو في ال الحقيقيو

1 133 136 1 1 3.94 2 53 56 2 2 1.7 3 36 43 3 2.7 2.5 4 25 33 4 4 3.3

محاكى األليات الميكانيكية

30

المثاليو حالةنيوتنبأستخدام ىذه البكره في ال 133لرفي حمل مقداره مطموبةال القوةما ىي مقدار 1

متر بأستخدام ىذه البكره1ا لرفي الحمل مسافو مقدارىا حركةما ىي المسافو المطموب ت 2

المثاليو حالةلمرفي في ىذه البكره في ال مطموبةال القوةما ىي النسبو بين الحمل و 3 4:1 3:1 2:1 1:1

محاكى األليات الميكانيكية

31

من التمرين السابق نستنتج ان لرفي حمل ما مطموبةال القوةتساعد البكرات عمي تقميل -1 ا لتحريك الحمل مسافو معينوحركةت القوةولكن يأتي ىذا عمي حساب المسافو المطموب من -2 احركةكمما ساعدت البكره عمي تقميل الحمل زادت المسافو المطموب ت -3 1-2-3-4البكرات من حيث االكثر راحو واالطول مسافو ىو ترتيب -4

محاكى األليات الميكانيكية

32

الروافي - د " الروافي من الدرجو االولي1st class leversتمرين ال " -1

لقياس الجيد القوةفي ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي الروافي ألنشاء رافعو من الدرجو االولي واستخدام مقياس المطموب لتحريك حمل معروف القيمو

:خطوات التجربة

م يتشغيل محاكي الروافي -1 في مكان التركيب في مكان التركيب االوسط الرافعة م بتركيب ذراع -2 L4 م بتعميق كتمو صغيره عمي الذراع في المكان المسمي -3 فيكون الشكل النيائي كاالتي R4ولكن بأستخدام المكان المسمي سابقةكرر الخطوه ال -4

اتزان ألن................... حالةفي الرافعةيجب ان تكون 1 كل كتمو تسحب في اتجاه عكس االخر محور التثبيتكال من الكتمتين ليما ن س الوزن والمسافو من الكتمتين عمي مسافتين مختم تين من المحور مختم ةالكتل ليا اوزان

ستجعل الذراع يدور حول محور التثبيت, وىذا التأثير يسمي عزم القوةعمي ذراع رافعو فأن ىذه وةعندما تؤثر

وىو يساوي القوة المسافو من محور التثبيت x القوة= القوةعزم اتزان حالةفي الرافعةفتكون الرافعةعندما تتساوي العزوم عمي طرفي االتزان ويميل الذراع ألن حالةاستبدل احدي الكتل الصغير بواحده كبيره "الحمل المطموب رفعو" فتختل -5

العزوم عمي جانبي الذراع غير متساويين

محاكى األليات الميكانيكية

33

الرافعة م بنقل الكتمو الكبيره "الحمل" عمي طول الجانب المركبو عميو حتي يتزن ذراع -6

المبذولو لرفعو القوة؟ اي يكون عزم الحمل يساوي عزم الرافعةمتي تتزن 2 عندما يتحرك الحمل الي االعمي المبذولو القوةعندما يكون الحمل ا رب الي محور التثبيت من المبذولو في ن س الجيو من الذراع القوةعندما يصبح الحمل و ا رب الي المحور من الحمل القوةعندما تصبح

ومحور التثبيت القوةفي ياس البعد بين الحمل ومحور التثبيت والبعد بين المسطرةاستخدم -7 تيةثم احسب ال ائده الميكانيكيو ليذا النوع من الروافي طبقا لمعال و اال -8

= ال ائده الميكانيكو الحمل

OR المسافو بين الجيد والمحور

المسافو بين الحمل والمركز الجيد المبذول

في الجدول االتي 8و 7بتسجيل نتائج الخطوات و م ال ائده الميكانيكيو المسافو بين الحمل والمركز المسافو بين الجيد والمركز

2 4 8 عند نقطو االتزان

ما ىي يمو ال ائده الميكانيكيو لمروافي من الدرجو االولي 3 2

محاكى األليات الميكانيكية

34

لقياس الجيد المطموب ألتزان القوة م بتركيب رافعو من الدرجو االولي كما بالشكل واستخدم مقياس -9 الرافعة

نالحظ ان سابقةمن نتائج الخطوه ال

لألتزان مطموبةال القوةعند تقميل المسافو بين الجيد و محور التثبيت او الدوران تزيد يمو L4مقياس في النقطو وضي ال R2 م بنقل الحمل الي النقطو -13

ما ىو التغيير الذي حدث في الجيد المطموب عند تقميل المسافو بين الحمل والمحور الي 2 النصف

لم يتغير الجيد المطموب ل الجيد المطموب الي النصف تضاعف الجيد المطموب

نستنتج االتي سابقةمن نتيجو الخطوه ال يقل الجيد المطموب لرفي ىذا الحمل عند تقميل المسافو بين الحمل والمحور

محاكى األليات الميكانيكية

35

" الروافي من الدرجو الثانيو2nd class levers" عتمرين ال -2

لقياس الجيد القوةفي ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي الروافي ألنشاء رافعو من الدرجو الثانيو واستخدام مقياس المطموب لتحريك حمل معروف القيمو

:خطوات التجربة

بتشغيل محاكي الروافي م -1 م بتركيب الذراع والوزن والمقياس كما بالشكل -2

ثم م بقياس المسافو بين الحمل ومحور االرتكاز والمسافو بين الجيد ومحور االرتكاز و يمو الجيد -3

المطموب ايضا 3وكرر القياسات الموجوده بالخطوه ر م D,F,Hالي النقط B م بتغيير موضي الكتمو من النقطو -4

وسجل النتائج بالجدول التالي

محاكى األليات الميكانيكية

36

ال ائده الميكانيكيو الجيد المطموب المسافو بين الحمل والمحور المسافو بين الجيد المطموب والمحور B 16 4 3.8 4النقطو D 16 8 1.5 2النقطو F 16 12 2.3 1.3النقطو H 16 16 3 1النقطو

Hما التغير الحادث لمجيد عند نقل الحمل الي النقطو 1 اصبح الذراع ا ل اتزانا تغير تغيير ط يف زاد الجيد المطموب ل الجيد المطموب تصف الروافي من الدرجو الثانيو وص ا صحيحا تيةاي العبارات اال 2 الميكانيكيوكمما زادت المسافو بين الحمل والجيد المطموب تقل ال ائده اذا كان الحمل والجيد معا في ابعد نقطو عن المحور يكون الجيد المطموب في ا ل يمو لو كمما زادت المسافو بين الجيد والحمل المطموب زادت يمو الجيد المطموب في النقطو التي يكون فييا الحمل ا رب ما يكون من المحور يكون الجيد المطموب لرفعو ا ل تضاعف الجيد المطموب في اي وضي لمحمل كانت ال ائده الميكانيكيو لمرافعو اكبر ما يمكن 3 B D F H

محاكى األليات الميكانيكية

37

" الروافي من الدرجو الثالثو3rd class leversتمرين ال " -3

لقياس الجيد القوةو واستخدام مقياس ثالثفي ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي الروافي ألنشاء رافعو من الدرجو ال المطموب لتحريك حمل معروف القيمو

:خطوات التجربة

م بتشغيل محاكي الروافي -1 م بتركيب الذراع والوزن والمقياس كما بالشكل -2

ثم م بقياس المسافو بين الحمل ومحور االرتكاز والمسافو بين الجيد ومحور االرتكاز و يمو الجيد -3

المطموب ايضا 3وكرر القياسات الموجوده بالخطوه ر م D,F,Bالي النقط H م بتغيير موضي الكتمو من النقطو -4

محاكى األليات الميكانيكية

38

وسجل النتائج بالجدول التالي ال ائده الميكانيكيو الجيد المطموب المسافو بين الحمل والمحور المسافو بين الجيد المطموب والمحور B 4 16 12 3.25النقطو D 8 16 6 3.5النقطو F 12 16 4 3.75النقطو H 16 16 3 1النقطو

ما ىي النقطو التي تعطي ا ل يمو لمجيد؟ 1 B D F H ما ىي يمو ال ائده الميكانيكو عندما كان الحمل والمقياس في ن س المكان؟ 2 1 3.75 3.5 3.25 Bما ىي يمو ال ائده الميكانيكيو عندما كان المقياس في الوضي 3 4 2 1 0.25 باستخدام الروافي من الدرجو التالتو كمما ا ترب الجيد من محور االرتكاز وابتعد الحمل من 4

المحور زادت يمو الجيد المطموب لرفي الحمل نعم ال

محاكى األليات الميكانيكية

39

الكامات - ه " الكامات الدائريو االمركزيوeccentric camsتمرين ال " -1

مي الذراع التابي ونقارن بين كامات بمقاسات الكامةفي ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي الكامات لتركيب الذراع التابي حركةتأثيرىا عمي معرفةو مختم ة

:خطوات التجربة

م يتشغيل محاكي الكامات -1 دائريو دون ترحيل لممركز كالشكل التالي كامة م بتركيب -2

؟الكامةما ىو شكل منحني 1

محاكى األليات الميكانيكية

40

الذراع التابي و م بتشغيل الموتور اضافة م ب -3 والذراع الكامة حركةالحظ -4

ماذا يحدث لمذراع 2 تردديو حركةيتحرك الذراع لألمام ولمخمف في اثناء دورانيا الكامةي قد الذراع االتصال مي اثناء دورانيا ولكن ال يتحرك لألمام او لمخمف الكامةيظل الذراع متصل مي

اخري في المكان االخر لمتشغيل ولكن م بترحيل مركزىا درجو واحده كما بالشكل كامة م بوضي -5

ما ىو مسار الذراعين 3 االول : ال يتحرك

الثاني : اليتحرك االول : اليتحرك

تردديو حركةالثاني : يتحرك في تردديو حركةاالول : يتحرك في

الثاني : ال يتحرك تردديو حركةاالول : يتحرك في

تردديو حركةالثاني : يتحرك في

1االولي الي الوضي الكامة م بزياده ترحيل مركز -6 3ثم 2الثانيو الي الوضي الكامةو م بزياده ترحيل مركز -7 ا الذراعحركةالكامتين من حيث المسافو التي يتيقارن بين -89-

ا الذراعحركةكمما زادت درجو ترحيل المركز كمما زادت المسافو التي يت 4 نعم ال

محاكى األليات الميكانيكية

41

" الكامات الكمثريو الشكلpear camsتمرين ال " -2

مي الذراع التابي ونقارن بين كامات بمقاسات الكامةفي ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي الكامات لتركيب الذراع التابي حركةتأثيرىا عمي معرفةو مختم ة

:خطوات التجربة

م يتشغيل محاكي الكامات -1 كمثريو دون ترحيل لممركز كالشكل التالي كامة م بتركيب -2

والتابي الكامة حركة م بتشغيل الموتور والحظ -3

صحيحا تيةاي العبارات اال 1 تردديو حركةيتحرك الذراع لألمام ولمخمف في اثناء دورانيا الكامةي قد الذراع االتصال مي الذراع ال يتحرك

اخري في المكان االخر لمتشغيل ولكن م بترحيل مركزىا درجو واحده كما بالشكل كامة م بوضي -4

محاكى األليات الميكانيكية

42

؟الكامةما ىو شكل منحني 2

1االولي الي الوضي الكامة م بزياده ترحيل مركز -1 3ثم 2الثانيو الي الوضي الكامةو م بزياده ترحيل مركز -2 ا الذراعحركةيقارن بين الكامتين من حيث المسافو التي يت -3

2الثانيو الكامةو 1االولي الكامةا الذراعين اذا كان ترحيل حركة ارن بين المسافو التي يت 3 االول : ال يتحرك

اليتحركالثاني : مم2يتحرك تقريبا االول :

مم 4تقريبا الثاني : يتحرك مم 4يتحرك تقريبا االول :

مم2يتحرك تقريبا الثاني : ال يتحركاالول :

مم 4يتحرك تقريبا الثاني :

ا الذراعحركةكمما زادت درجو ترحيل المركز كمما زادت المسافو التي يت 4 نعم ال

محاكى األليات الميكانيكية

43

المائموسطح األ - و

ي تغيير ملرفي حمل عمي سطح مائل مطموبةال القوة معرفةفي ىذا التمرين سوف نستخدم محاكي االسطح المائمو ل درجو الميل

:خطوات التجربة

م يتشغيل محاكي االسطح المائمو -1نيوتن فوق 233 م بتركيب السطح المائل في مكان التركيب ر م واحد مي وضي وزن مقدراره -2

السطح المائل وتغيير االنزالق الي بدون احتكاك كالشكل التالي

الشد حتي تصبح كالشكل التالي وةشد الوزن الي اعمي مو السطح المائل باستخدام زياده -3

لشد الحمل ألعمي مطموبة وةما ىي ا ل 1 18.2

نيوتن اذا فاالسطح المائمو توفر فائده 133نيوتن فقط كانت كافيو لرفي حمل وزنو 18نجد ان سابقةال النتيجةمن

ميكانيكيو نستطيي حسابيا كاالتي:

ال ائده الميكانيكيو = القوةالمسافو التي تحركتيا

= طول السطح المائل

ارت اع السطح المائل ا الحملحركةالمسافو التي ت

محاكى األليات الميكانيكية

44

يجعل الحمل اصعب في الرفي بالتأكيد لذلك ال ائده الميكانيكيو الحقيقيو ىيولكن االحتكاك

ال ائده الميكانيكيو الحقيقيو = الحمل المراد رفعو

المبذولو لرفعو القوة في يار طول السطح المائل وارت اعو و م بحساب ال ائده الميكانيكيو المسطرةاستخدم -4

في المثال الثابقما ىي يمو ال ائده الميكانيكيو 2 5.4

خالل رفي شد الحمل عمي السطح المائل فقد بذلت بعض الشغل ولحسابو: المسافو x القوةالشغل البذول =

متر فما يمو الشغل5ا الحمل حركةاذا كانت المسافو التي ت 3 91

حالةمي تغيير مكان تثبيت السطح المائل واحسب االلشغل المبذول في كل سابقةكرر الخطوات ال -5 وامأل الجدول االتي

5 4 3 2 1 مكان تركيب السطح الشغل المبذول

ا الحمل كمما اصبح السطح المائل اكثر انحداراحركةماذا يحدث لممسافو التي يت 4 تقل المسافو ال تتغير تزيد البدايو ثم تقل بعد ذلكتزيد في السطحماذا يحدث لألرت اع الذي يصل اليو الحمل عند زياده زاويو ميل 5 تقل ال تتغير تزيد تزيد في البدايو ثم تقل بعد ذلك

كمما ارت ي الحمل عن االرض اكتسب طا و تسمي طا و الوضي ولحساب كميو الطا و التي اكتسبيا الجسم:

االرت اع xطا و الوضي = الوزن فم بقياس االرت اع الذي يصل اليو الحمل في كل وضي لمسطح المائل واحسب طا و الوضي لو -6

5 4 3 2 1 مكان تركيب السطح طا و الوضي

ما ىي طا و الوضي لمحمل عند وصولو لمرف االول 6

محاكى األليات الميكانيكية

45

م بتركيب الشكل التالي -7

المسطح كما في الشكل ثم م بزياده الشد تدريجيا حتي تحدد ا ل يمو اجعل الحمل عمي الوجو -8 لمشد يمكنيا تحريك الحمل

لتحريك الحمل ا ل من وزن الحمل؟ مطموبةالشد االل وةىل 7 نعم ال

من الم ترض ان االسطح المائمو تقوم بتقميل الجيد المبذول لرفي حمل ما ولكن عند وجود احتكاك فأن االحتكاك يزيد من الجيد المطموب لرفي الحملىذا

تمزم لرفي الحمل مره اخري وة م بتغيير وضي انزالق الحمل الي بدون احتكاك و م بحساب ا ل -9

اصح؟ تيةاي العبارات اال 7 لشد الحمل بدون احتكاك ا ل مطموبةال القوة لشد الحمل بدون احتكاك و مي االحتكاك متساويو مطموبةال القوة لشد الحمل بدون احتكاك اكبر مطموبةال القوة

ال رق بين مقدار القوتين يوضح مقدار تأثير االحتكاك