Cosa sono le macchine composite? (con 10 esempi)

Le macchine complesse possono essere piccole come un orologio meccanico o grandi come una gru da costruzione. Sono il risultato di una combinazione di due o più macchine semplici

Per essere più chiari, una macchina composita è un dispositivo meccanico formato da un insieme di macchine semplici collegate in serie, in modo che la forza risultante di una fornisca la forza applicata alla successiva.

Una delle macchine composte più semplici e antiche, è la carriola. Il classico trolley è composto da due leve. Da un lato le sue maniglie, che danno un vantaggio meccanico nel sollevamento del suo carico.

Dall'altro, dalla ruota, che traduce il movimento in avanti nel movimento rotatorio, diminuendo la resistenza all'attrito rispetto al trascinamento.

Le macchine composite hanno più parti che interagiscono tra loro e almeno alcune di esse sono in movimento relativo durante l'uso. Ciò provoca invariabilmente attriti interni, quindi le macchine composite perdono efficienza rispetto alle macchine semplici.

Questo è il motivo per cui molte macchine composite richiedono lubrificazione. D'altra parte, una macchina composita offre il vantaggio meccanico totale di tutte le sue parti costitutive, quindi spesso ha capacità molto maggiori.

Composizione di macchine composte

Le macchine composte hanno operatori che lavorano in coordinazione. Questi operatori possono essere energici o meccanici.

Operatori energetici : sono quegli operatori che immagazzinano e trasformano le energie, tra cui batterie o batterie che accumulano energia in movimento. E i motori, che sono responsabili della trasformazione di questa energia.
Operatori meccanici : consentono il funzionamento di una macchina e convertono la forza in movimento. L'insieme di operatori meccanici è chiamato meccanismo. I principali sono la ruota, gli assi e gli ingranaggi.

Ma prima di entrare nei diversi esempi di macchine composte, è molto importante avere conoscenza di macchine semplici.

Le macchine semplici sono generalmente facili da capire e da utilizzare. Includono elementi come leve, che offrono vantaggi meccanici, così come cunei, ruote di vario tipo, pulegge o ingranaggi. Se questi elementi sono messi insieme, si forma una macchina composita.

Sorprendentemente, ci sono solo sei macchine semplici che vengono utilizzate per realizzare macchine complesse:

Piano inclinato
cuneo
puleggia
tornio
leva
vite

Queste macchine furono studiate durante il Rinascimento. Le tre semplici macchine della famiglia delle leve sono la leva, la puleggia, la ruota e l'albero. Il piano inclinato, il cuneo e la vite sono le tre semplici macchine della famiglia di piani inclinati.

Le macchine semplici della famiglia di leve eseguono il lavoro con un input di forza applicato ad una certa distanza da un punto di appoggio, che è un punto di svolta. Un'applicazione di forza su un lato del fulcro determina un trasferimento di forza in un'altra parte della macchina.

Una sega ha il fulcro situato al centro di un braccio rigido, ma il fulcro potrebbe trovarsi anche all'estremità opposta, come nel caso di una carriola. Su una carrucola, il fulcro è la ruota su cui ruota la catena o la corda.

La famiglia del piano inclinato di macchine semplici usa una pendenza per permettere a qualcosa di muoversi su o giù, o nel caso di un cuneo, di separare le cose. Una vite tiene insieme le cose attraverso un piano inclinato avvolto attorno ad un asse centrale.

Si possono trovare macchine semplici sia della famiglia di piani inclinati che della famiglia di leve che lavorano insieme in una moderna macchina composta, come un escavatore.

Esempi di macchine complesse

1- bicicletta

È un veicolo guidato da un uomo attraverso il pedale, in un modo, con due ruote attaccate a un telaio, uno dietro l'altro.

Le biciclette sono state introdotte nel diciannovesimo secolo in Europa e nel 2003 ne sono state prodotte più di un miliardo in tutto il mondo, il doppio del numero di auto immesse sul mercato. Sono i principali mezzi di trasporto in molte regioni.

2- Cucitrice

È un dispositivo meccanico che unisce pagine di carta o materiale simile spingendo una sottile graffa metallica attraverso i fogli e piegando le estremità. Le pinzatrici sono ampiamente utilizzate nel governo, nelle aziende, negli uffici, nelle case e nelle scuole.

3- Gru

Una gru è un tipo di macchina, solitamente dotata di fune di sollevamento, funi o catene e pulegge, che può essere utilizzata sia per sollevare e abbassare i materiali sia per spostarli orizzontalmente.

Viene principalmente utilizzato per sollevare oggetti pesanti e trasportarli in altri luoghi. Il dispositivo utilizza una o più macchine semplici per creare vantaggi meccanici.

4- Apriscatole

È un dispositivo utilizzato per aprire lattine di metallo. Sebbene la conservazione del cibo usando barattoli di latta fosse stata praticata da almeno 1772 nei Paesi Bassi, i primi lattine non furono brevettati fino al 1855 in Inghilterra e nel 1858 negli Stati Uniti.

5- Jack auto

È un dispositivo utilizzato per sollevare pesi di grandi dimensioni, attraverso l'azionamento di una leva. Possono essere meccanici o idraulici.

6- Carro attrezzi

È un camion utilizzato per spostare veicoli disabili, parcheggiati in modo improprio, sequestrati o non idonei.

Ciò può comportare il recupero di un veicolo danneggiato in un incidente, il ritorno a una superficie gestibile in caso di incidente o condizioni meteorologiche avverse, il traino o il trasporto di uno attraverso la piattaforma verso un centro di riparazione o altro luogo.

7- Lock

È un dispositivo di fissaggio meccanico o elettronico rilasciato da un oggetto fisico (come una chiave, una chiave magnetica, un'impronta digitale, una carta RFID, un token di sicurezza, ecc.) Che fornisce informazioni segrete.

8- Rasaerba

È una macchina che utilizza una o più lame rotanti per tagliare una superficie erbosa ad un'altezza uniforme.

L'altezza dell'erba tagliata può essere fissata dal design del tosaerba, ma di solito è regolabile dall'operatore, solitamente da una sola leva principale o da una leva o dado e bullone su ciascuna delle ruote della macchina.

9- Polipasto

È un dispositivo utilizzato per sollevare o abbassare un carico mediante un tamburo o una ruota di sollevamento attorno al quale viene avvolta la fune o la catena. Può essere azionato manualmente, elettricamente o pneumaticamente