第15章起重滑车.PDFVIP

第十五章第十五章起重滑車起重滑車學習目標學習目標 1.學生能瞭解各種滑車的原理。 2.學生能瞭解起重滑車的種類及機械利益。 33.學生能計算各類起重滑車的機械利益學生能計算各類起重滑車的機械利益 ，並選並選 用適當的滑車。 1515-11起重滑車概述起重滑車概述 起重工作簡單的說，就是把重物從低處吊往高處或 由甲地搬往乙地的搬運過程，許多的工程須應用起 重滑車才能完成重滑車才能完成 。起重滑車的應用很早起重滑車的應用很早 ，在古埃及在古埃及 人建造金字塔及中國人建築萬里長城時已發揮了功 效效 。今日工廠中使用起重機的機會很多今日工廠中使用起重機的機會很多 ，例如機械例如機械 床檯加工前後之搬運或笨重機件之組裝等。在生產 過程中，物料搬運直接影響到生產速度與成本。起 重滑車的應用是物料搬運不可或缺的設備重滑車的應用是物料搬運不可或缺的設備 。 1515-22 滑車的原理滑車的原理 滑車是槓桿原理的應用滑車是槓桿原理的應用 ，經由滑車機構可得到省經由滑車機構可得到省 力、省時或改變作用力的方向等效果。 一、槓桿原理：施力×施力臂＝抗力×抗力臂 二、機械利益 抗力大小與施力大小之比值，稱為機械利益。 亦等於施力臂與抗力臂之比值 。 接上頁接上頁 設W ：抗力，F ：施力，則 抗力 W 施力臂 機械利益Ma 施力 F 抗力臂 當機械利益小於1時，所需施力大於抗力，亦即較 費力費力 ，，但較為省時但較為省時 ；；當機械利益大於當機械利益大於11時時 ，，施力小施力小 於抗力，較省力，但卻較費時。起重滑車之機械利 益可大於益可大於11 、、等於等於11或小於或小於11 。。 三三 、滑車滑車 如圖15-1所示，輪緣刻有凹槽之輪，裝置於輪架上， 且可繞固定軸旋轉者，稱為滑輪。若將繩或鏈繞在輪 緣凹槽緣凹槽 ，一端懸以重物一端懸以重物WW ，一端施力一端施力FF ，即可升降重即可升降重 物。由滑輪、輪軸與支架等合組為滑車(block) 。 圖 15-1滑車 1.1.定滑車定滑車 滑車相當於槓桿的延伸，依支點的不同，分為定滑車 與動滑車與動滑車 ，分述如下分述如下 。 1.定滑車(fixed pulley block) 如圖15-2所示，一個滑輪中心固定於C點，其上繞 一條繩 ，繩一端有作用力F ，繩另一端吊有W的重 物，此種裝置稱為定滑車。 設設FF之線速度為之線速度為VVff ，WW之線速度為之線速度為VWVW ，因因VVff ＝VVWW ， 若不計摩擦時，F×Vf ＝W×VW (能量守恒原理) ， 則則 W Vf 機械利益Ma 1 (15-1) FF VVWW 接上頁接上頁 若依槓桿原理 F×R＝W×R (R為滑輪的半徑) 則 亦即定滑車可改變作用力的方向，而不改變其作用 力的大小。 動畫動畫1515-22 圖 15-2 定滑車 2.2.動滑車動滑車 如圖15-3所示，滑輪中心不固定，稱為動滑車。 (1)如圖15-3(a)中的重物吊於滑輪中心，因此W ＝ 2F ，亦即施力為物重之半 ，其機械利益Ma＝2 ， 省力但費時。 W Vf 機械利益機械利益MMa 22 ．