Znaleziono w kategoriach:
Zabawki drewniane (71)
Wróć
1
TEM
Podręcznik Młodego Inżyniera
MODEL MECHANICZNY
LICZNIK
2
§1
Wstęp
Nasz mózg jest połączony w taki sposób, że łatwo traci rachubę przedmiotów lub
czynności powyżej 10 - prawdopodobnie ze względu na liczbę palców obu rąk. Od
czasów starożytnych ludzie używali wszelkiego rodzaju urządzeń liczących, w tym
również tych, które mierzyły odległość między wioskami - do geolokalizacji jak
daleko znajdowało się źródło wody, do liczenia worków zboża, które trzeba było
transportować do młynarza itp.
Wraz z rozwojem przemysłowym i społecznym wzrosło znaczenie
automatyzacji liczenia - należy rozliczać się z liczby szczegółów i operacji,
rejestrować zwiedzających wystawy, rejestrować każdy punkt zdobyty
przez profesjonalnych sportowców.
Licznik nie tylko zaspokaja wszystkie te potrzeby. Urządzenie
to wydaje się tak małe i proste, ale w takiej czy innej formie
wykorzystywane jest w niemal wszystkich gałęziach ludzkiej
działalności. Dla przykładu, kiedy pasażerowie wchodzą na
pokład samolotu, obsługa lotu używa miniaturowego
licznika do obliczenia liczby pasażerów, trzymając
go za plecami.
Istnieje jednak jedna branża, w której
liczniki zyskały mocną pozycję i zawsze
będą szeroko stosowane, jest to przemysł
motoryzacyjny.
3
§1 Вступление
Licznik z serii STEM-lab
Model ten został zaprojektowany tak, aby przypominał element
konstrukcyjny maszyny przemysłowej z przeszłości, z czasów rewolucji przemysłowej.
§1 Вступление
Mały licznik ręczny
Zgadza się. Na desce rozdzielczej każdego samochodu widzimy
ruchome liczby na wskaźniku przebiegu, i to jest właśnie licznik,
który jest częścią systemu licznika kilometrów pojazdu. Nazwa
«licznik kilometrów» pochodzi od połączenia greckich słów
«hodós» - ścieżka i «métron» - miara, co daje nam całkiem dobre
wyobrażenie o tym, do czego służy urządzenie: do pomiaru
ścieżki.
Model mechaniczny Licznik, któremu przyjrzymy się
szczegółowo w tym przewodniku, może być użyty do liczenia
czegokolwiek, do liczby 999.
Na przykład, model ten pozwoli Ci śledzić ruchy podczas
gry w szachy, śledzić liczbę goli i punktów w grach piłkarskich,
liczyć liczbę kroków, które wykonujesz lub słowa, które
powtarzasz w ciągu dnia, i wiele innych.
Oczywiście, obliczanie przebiegu samochodu będzie sprawiało
trudności, ale licząc liczbę słupków za oknem samochodu i mnożąc
to przez odległość między nimi, można uzyskać odległość, którą
przejechałeś.
Jak już wcześniej zauważyliśmy, liczniki są najczęściej używane
jako część licznika kilometrów.
Weźmy to urządzenie za przykład i rozważmy historię i zasadę
działania tego niesamowitego i pozornie prostego mechanizmu.
§2
Tło historyczne
Archimedes był staro-
żytnym greckim naukow-
cem i inżynierem. Dokonał wielu
odkryć w dziedzinie geometrii,
położył podwaliny pod mecha-
nikę i hydrostatykę, a także był za
wieloma ważnymi wynalazkami.
ОLicznik kilometrów (i jego główna część - licznik)
istnieje już od dłuższego czasu. Wiadomo, że był on
używany prawie 2000 lat temu do pomiaru długości
dróg. Trzem postaciom historycznym przypisywane
są zasługi za jego wynalazek: Chińskiemu polimacie
Zhangowi, słynnemu greckiemu matematykowi
Archimedesowi z Syrakuz i Heronowi z Aleksandrii,
innemu inżynierowi ze starożytnej Grecji.
Odometer Herona (zdjęcie 1) był bardzo prostym
mechanizmem z dwoma biegami i skrzynią z kamieniami,
używany był w wózkach. Przy jednym pełnym obrocie
koła*, zamontowany pionowo bieg obracał się o jedną
zębatkę. Kiedy pionowe koło zakończyło pełne obrót,
zazębiało się z zamontowanym poziomo kołem, które
miało w sobie otwór. Pchnięte przez pionowe koło
zębate, poziome obracało się tak, że przez otwór
wpadał kamień. Liczba kamieni była liczona na końcu
drogi, a znając obwód koła, łatwo było obliczyć
odległość, jaką pokonał wózek.
Podobne urządzenia były używane w mniej więcej
tym samym czasie zarówno w Cesarstwie Rzymskim
jak i w Chinach. Ponadto, w III wieku w Chinach pojawiło
się pojęcie «Ji Li Gu Che» opisujące «licznik mierzący
drogę powozu w li». «Li» jest miarą odległości, która
we współczesnej interpretacji wynosi 500 metrów lub
1640 stóp.
Zalety odometrów zostały uznane w każdym
kraju na świecie. Na przestrzeni lat udoskonalano,
modyfikowano i dostosowywano liczniki do różnych
jednostek miar stosowanych w różnych krajach - mil,
lig, kilometrów. Tak więc, w miarę upływu wieków,
wózki zastępowano powozami, a te z kolei zastępowano
nowoczesnymi samochodami, ale jedno pozostało
niezmienne - pragnienie, aby wiedzieć, ile kilometrów
przejechano. Ale znajomość przejechanego dystansu
jest tak ważna, a dlaczego licznik kilometrów tak bardzo
się liczy? Spróbujmy to zrozumieć.
* Znając długość obwodu okręgu (2πR) - np. koła swojego wózka
- i liczbę obrotów, którą wskazuje licznik, możesz łatwo obliczyć
odległość.
Hero z Alexandrii Był greckim
matematykiem i inżynierem me-
chanikiem. Szczegóły jego życia są
nieznane, ale jest on jednym z naj-
większych inżynierów w historii
ludzkości.
Zhang Heng był chińskim -
lozofem, nauczycielem, myśli-
cielem, pisarzem, poetą, mężem
stanu, wynalazcą i naukowcem,
który dokonał ważnych od-
kryć w dziedzinie matematyki,
astronomii, mechaniki, sejsmo-
logii i geograi.
Zdjęcie 1
5
§3 O mechanizmie i zakresie jego zastosowania
§3
O mechanizmie
i zakresie jego
zastosowania
Tak więc wiemy już, że licznik kilometrów jest urządzeniem najczęściej używanym
do rejestrowania przebiegu samochodu (przebytej odległości) w kilometrach lub
milach.
Zobaczmy teraz, jak to działa i jakie rodzaje liczników kilometrów są obecnie
dostępne.
Na licznik kilometrów składają się trzy podstawowe elementy:
1. Czujnik. Jest to czujnik, który przekazuje do licznika informacje o tym, ile
obrotów wykonało np. koło samochodu.
Z reguły czujniki umieszczone są w obudowie skrzyni biegów lub w samym kole.
Zasada działania może być mechaniczna (wykrywanie obrotów i przesyłanie ich
do licznika) lub elektromechaniczna (wykrywanie obrotów i przetwarzanie ich na
sygnały elektryczne).
2. Licznik jest najważniejszą częścią. Przekształca on sygnał otrzymany z czuj-
nika i wyświetla go na wskaźniku. Za pomocą mechanicznego drogomierza, czujnik,
za pomocą specjalnego elastycznego kabla, fizycznie przekazuje ruch obrotowy
do licznika i wprawia mechanizm w ruch. W elektronicznym liczniku nic nie jest
wprawiane w ruch. Funkcja ta jest realizowana za pomocą impulsów elektronicz-
nych, które są przetwarzane przed wyświetleniem wartości na wskaźniku.
3. Wskaźnik, prostym językiem, jest panelem z ruchomymi figurami lub
elektronicznym wyświetlaczem, który mówi nam, jak daleko się posunęliśmy.
Wskaźnik
Licznik
§3 O mechanizmie i zakresie jego zastosowania