提高機械效率的方法
提高機械效率的方法
機械效率是建立在有用功和總功的基礎上的。有用功是我們需要的，有價值的功。今天，學習啦小編為你帶來了提高機械效率的方法。
提高機械效率的方法是什么
由機械效率的概念和計算公式可知，機械效率由有用功和總功兩個因素共同決定，比較機械效率高低時不能只考慮其中一個因素，不能理解成“有用功多，機械效率就高”;或“總功多，機械效率就高(或低)”。應理解為：當總功一定時，機械所做的有用功越多或額外功越少，機械效率就越高;當有用功一定時，機械所做的總功越少或額外功越少，機械效率就越高;當額外功一定時，機械所做的總功越多或有用功越多，有用功在總功中所占的比例就越大，機械效率就越高。此外，還值得我們注意的是：一、機械效率與功率無關。雖然它們都是反映機械性能的物理量，但兩者是完全不同的概念。功率是表示物體做功快慢的物理量，它是由做功的多少和所需時間的長短兩個因素決定的。它們分別表示機械的不同性能，沒有必然的聯(lián)系;二、機械效率與機械是否省力無關。機械是否省力，是指動力和阻力相比較而言，當動力比阻力小就省力，它與機械效率之間也沒有必然的聯(lián)系。
對滑輪組來說，影響因素主要有四個：物體的重力(G物)、動滑輪的重力(G動，包括動滑輪的個數(shù))、繩重和摩擦，其中物體的重力直接影響有用功，其余的直接影響額外功。若不計繩重和摩擦，則滑輪組機械效率的主要影響因素是物體的重力(G物)和動滑輪的重力(G動，包括動滑輪的個數(shù))，當動滑輪重一定時，被拉物體越重，機械效率越大;當被拉物重一定時，所用動滑輪越重(或動滑輪的個數(shù)越多)，機械效率越小。所以，在分析機械效率的高低時，不能只看一個因素。
此外，滑輪組的機械效率與物體上升高度(h)和拉力移動的距離(s)無關(因為s=nh，最終s和h會被削掉)、與重物提升的速度和拉力移動的速度無關、與細繩的繞線方法無關。
由此可見，提高機械效率的常用方法是：增大有用功或減少額外功。對滑輪組來說，提高機械效率的方法有：增加物重、減少動滑輪的重力(如使用輕質滑輪、減少動滑輪的個數(shù)等)、減小機械自身零部件的摩擦(如給滑輪添加潤滑油等)、以及減小其它輔助用品的重力(如用質量小的繩子、容器等)，在不計繩重和摩擦時，可增加物重、減少動滑輪的重力。
總之，為提高機械效率，我們在使用機械時，總希望有用功在總功中所占比例越大越好，或者說額外功在總功中所占的比例越小越好。因此還要注意在實際應用時選擇好適合的機械，千萬不要出現(xiàn)“用直升機吊木料到二樓家中”的現(xiàn)象。
增大機械效率的方法
1、有用功：定義：對人們有用的功。
公式：W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總
斜面：W有用=Gh
2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。
公式：W額=W總-W有用=G動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)
斜面：W額=fL
3、總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功
公式：W總=W有用+W額=FS
4、機械效率：定義：有用功跟總功的比值。
公式：定滑輪：
動滑輪：滑輪組：
5、有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
6、提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。
7、機械效率的測量：
(1)原理：
(2)應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
(3)器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
(4)步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。
(5)結論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：
?、賱踊喸街?，個數(shù)越多則額外功相對就多。
?、谔嵘匚镌街兀龅挠杏霉ο鄬投?。
?、勰Σ?，若各種摩擦越大做的額外功就多。
8、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率
(1)當總功一定時，機械所做的有用功越多，或額外功越少，機械效率就越高。
(2)當有用功一定時，機械所做的總功越少，或額外功越少，機械效率就越高。
(3)當額外功一定時，機械所做的總功越多，有用功在總功中所占的比例就越大，機械效率就越高。
機械效率的常見效率
噴氣推進系統(tǒng)：16%-24%
起重機：40%-50%
內燃機(汽油發(fā)動機)：22%-27%
柴油發(fā)動機：28%-30%
渦輪水泵：60%-80%
滑輪組：50%-70%
電動機：70%
火箭：49%~52%
滑輪組機械效率影響因素
比如滑輪組的機械效率，影響它的最主要的因素是物重，其次才是滑輪重、繩重和摩擦。無論你用同一滑輪組吊起一根繡花針或一個重量遠遠大于動滑輪的重物，你都需要把動滑輪舉上去，還要克服繩重與摩擦，前者額外功遠遠大于有用功，其機械效率幾乎為零，后者額外功在總功中占的比值就小得多，所以物重越大，機械效率就越高。
主要因素：物體重力一定時，動滑輪越重，機械效率越低，動滑輪重一定時，物體重力越大，機械效率越高。
猜您感興趣：