Máquinas compostas: características e exemplos - Ciência - 2023

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As máquinas complexas eles são o resultado de uma combinação de duas ou mais máquinas simples. Eles podem ser pequenos como um relógio mecânico ou grandes como um guindaste de construção. Exemplos de máquinas compostas são carros, guindastes ou bicicletas.

Para ser claro, uma máquina composta é um dispositivo mecânico formado por um conjunto de máquinas simples conectadas em série, de modo que a força resultante de uma fornece a força aplicada à próxima.

Uma das máquinas compostas mais simples e mais antigas é o carrinho de mão. O carrinho de mão clássico é composto por duas alavancas. Por um lado, as suas pegas, que conferem vantagem mecânica na elevação da sua carga.

Por outro lado, pela roda, que traduz o movimento de avanço em movimento giratório, reduzindo a resistência ao atrito em comparação ao arrasto.

As máquinas compostas têm várias peças que interagem umas com as outras e pelo menos algumas delas estão em movimento relativo durante o uso. Isso invariavelmente causa atrito interno, de modo que máquinas compostas perdem eficiência em comparação com máquinas simples.

Esta é a razão pela qual muitas máquinas compostas requerem lubrificação. Por outro lado, uma máquina composta oferece total vantagem mecânica a todas as suas partes constituintes, razão pela qual muitas vezes tem capacidades muito maiores.

Características de máquinas compostas

As máquinas compostas têm operadores que trabalham em coordenação. Esses operadores podem ser energéticos ou mecânicos.

Operadoras de energia: são aqueles operadores que armazenam e transformam energia, entre os quais se destacam as células ou baterias, que acumulam energia em movimento. E os motores, que são responsáveis por transformar essa energia.
Operadores mecânicos: permitem o funcionamento de uma máquina e convertem a força em movimento. O conjunto de operadores mecânicos é denominado mecanismo. Os principais são roda, eixos e engrenagens.

Mas antes de entrarmos nos diferentes exemplos de máquinas compostas, é muito importante ter conhecimento de máquinas simples.

Máquinas simples são geralmente fáceis de entender e trabalhar. Incluem elementos como alavancas, que proporcionam vantagens mecânicas, bem como cunhas, rodas de vários tipos, polias ou engrenagens. Se esses elementos forem colocados juntos, uma máquina composta é formada.

Surpreendentemente, existem apenas seis máquinas simples que são usadas para fazer máquinas complexas:

Plano inclinado
Berço
Polia
Catraca
Alavanca
Parafuso

Essas máquinas foram estudadas durante o Renascimento. As três máquinas simples na família de alavancas são a alavanca, a polia e a roda e o eixo. O plano inclinado, a cunha e o parafuso são as três máquinas simples da família do plano inclinado.

As máquinas simples da família da alavanca executam o trabalho por meio da entrada de força aplicada a uma certa distância de um ponto de apoio, que é um ponto de pivô. Uma aplicação de força em um lado do fulcro resulta em uma transferência de força para outra parte da máquina.

A serra tem o fulcro localizado no centro de um braço rígido, mas o fulcro também pode estar na extremidade oposta, como no caso de um carrinho de mão. Em uma polia, o ponto de apoio é a roda que gira a corda ou corrente.

A família de máquinas simples de plano inclinado faz uso de uma inclinação para permitir que algo se mova para cima ou para baixo ou, no caso de uma cunha, para separar as coisas. Um parafuso mantém as coisas juntas por meio de um plano inclinado enrolado em um eixo central.

Máquinas simples da família do plano inclinado e da família da alavanca podem ser encontradas trabalhando juntas em uma máquina composta moderna, como uma escavadeira.

Exemplos de máquinas complexas

1- bicicleta

É um veículo unidirecional, movido a pedal e movido a homem, com duas rodas presas a uma estrutura, uma atrás da outra.

As bicicletas foram introduzidas no século 19 na Europa e, em 2003, mais de um bilhão foram produzidos em todo o mundo, o dobro de carros que foram colocados no mercado. Eles são o principal meio de transporte em muitas regiões.

2- Grampeador

É um dispositivo mecânico que une páginas de papel ou material semelhante, passando um fino grampo de metal pelas folhas e dobrando as pontas. Os grampeadores são amplamente usados no governo, empresas, escritórios, residências e escolas.

3- Guindaste

Um guindaste é um tipo de máquina, geralmente equipado com um cabo de guindaste, cabos de aço ou correntes e polias, que podem ser usados para levantar e baixar materiais e movê-los horizontalmente.

É usado principalmente para levantar objetos pesados e transportá-los para outros lugares. O dispositivo usa uma ou mais máquinas simples para criar vantagens mecânicas.

4- Abridor de lata

É um dispositivo usado para abrir latas de metal. Embora a preservação de alimentos usando latas de estanho fosse praticada desde pelo menos 1772 na Holanda, os primeiros abridores de lata não foram patenteados até 1855 na Inglaterra e 1858 nos Estados Unidos.

5- Macaco de carro

É um dispositivo utilizado para levantar grandes pesos, por meio do acionamento de uma alavanca. Eles podem ser mecânicos ou hidráulicos.

6- Caminhão de reboque

É um caminhão usado para mover veículos motorizados inutilizados, estacionados incorretamente, apreendidos ou indispostos.

Isso pode envolver a recuperação de um veículo danificado em um acidente, devolvendo-o a uma superfície administrável em um acidente ou mau tempo, ou rebocando ou transportando um através da plataforma para uma oficina ou outro local.

7- Bloquear

É um dispositivo de retenção mecânico ou eletrônico que é liberado por um objeto físico (como uma chave, um cartão-chave, uma impressão digital, um cartão RFID, um token de segurança, etc.), fornecendo informações secretas.

8- Cortador de grama

É uma máquina que usa uma ou mais lâminas rotativas para cortar uma superfície de grama em uma altura uniforme.

A altura da grama cortada pode ser definida pelo projeto do cortador, mas geralmente é ajustável pelo operador, geralmente por uma única alavanca principal ou por uma alavanca ou porca e parafuso em cada uma das rodas da máquina.

9- Talha

É um dispositivo usado para levantar ou baixar uma carga por meio de um tambor de elevação ou roda em torno do qual a corda ou corrente é enrolada. Pode ser operado manualmente, eletricamente ou pneumaticamente

10- Triciclo

É um veículo de três rodas com propulsão humana (ou gravitacional).

11- Arma

Armas de fogo são máquinas compostas por vários mecanismos divididos em cano, caixa de câmbio, coronha, corrediça, pente e cilindro. Eles são projetados para defesa, caça ou para determinados esportes.

12- Torno de bancada

É uma máquina composta projetada para segurar um objeto de forma a ser capaz de aplicar alguma operação mecânica como furação, fresagem, lixamento ou corte. O torno funciona a partir de uma alavanca (a alça) conectada a um torno que funciona a partir de um conjunto de eixos e engrenagens.

13- Isqueiro

Também chamado de isqueiro, ele é capaz de emitir uma chama para acender ou queimar outros corpos. É composto por uma roda, uma pedra, um botão, uma válvula e um tanque para gás líquido (propano ou butano).

Referências

Máquinas compostas .onatan-maquina.blogspot.com.ar.
Simmons, Ron; Cindy Barden (2008) Descubra! Trabalho e máquinas. EUA: Milliken.
com: (Patrimônio mundial) ”3. qualquer dispositivo que converta outra forma de energia em energia mecânica para produzir movimento ”.
Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery, (trad. E anotado por A. B. W. Kennedy), reimpresso por Dover, New York (1963).