Тест на тему Машины и механизмы. Кинематичекие схемы

Вот готовый тест по теме: Машины и механизмы. Кинематические схемы. Для 6 класса. Тип вопросов: открытые. 4 вопроса. В конце — образец ответов.

Тест

1. Что такое кинематическая схема механизма? Какие элементы на ней обычно изображают? Приведите простой словесный пример кинематической схемы с двумя звеньями A и B, связанных через шарнир C и закреплённых к неподвижной раме. Опишите, как будет двигаться выходное звено B при вращении входного звена A.

2. Объясните принцип работы зубчатой передачи. Что изображают на кинематической схеме зубчатой передачи: ведущая шестерня с Z1 зубьями и ведомая шестерня с Z2 зубьями? Запишите передаточное отношение скорости ω2/ω1 и укажите направление вращения (если ведущая шестерня вращается по часовой стрелке, как вращается ведомая?). Что произойдет с частотой вращения ведомой шестерни, если Z1 > Z2?

3. Опишите принцип работы ременной передачи. Опишите словесно кинематическую схему: приводной шкив диаметром D1, ремень и ведомый шкив диаметром D2. Запишите передаточное отношение ω2/ω1 = D1/D2 (при отсутствии проскальзывания ремня). Объясните, как изменение размеров шкивов влияет на скорость вращения и момент на ведомом валу. Упомяните различия между открытой и перекрёстной передачей и их влияние на направление вращения.

4. Приведите пример механизма, в котором вращательное движение превращается в линейное: поршень-шатун в поршневом двигателе или насосе. Опишите словесно кинематическую схему: какой элемент вращается, какие звенья соединяют его с поршнем, и как поршень движется линейно вдоль цилиндра. Какие параметры механизма влияют на характер линейного движения поршня?

Ответы (образец)

1. Кинематическая схема — это графическое изображение взаимного положения звеньев механизма, их соединений и узлов, показывающее, как движение переходит от одного элемента к другому. Её элементы: звенья (детали, которые могут двигаться), шарниры (соединения между звеньями), опорная/стационарная рама (неподвижная часть). Пример: две ссылки A и B соединены через шарнир C и закреплены к неподвижной раме; входное звено A может вращаться вокруг своей опоры, а через шарнир C приводить в движение выходное звено B. В зависимости от длины звеньев и угла поворота A, выходное звено B будет двигаться по дуге (или по другой траектории, ограниченной геометрией звеньев).

2. Зубчатая передача передаёт вращение между двумя зубчатыми колесами. На кинематической схеме изображаются две шестерни: ведущая Z1 зубьев и ведомая Z2 зубьев. Передаточное отношение скорости равно ω2/ω1 = Z1/Z2; направления вращения противоположны (для обычной внешней зацепления). Если ведущая шестерня вращается по часовой стрелке, ведомая будет вращаться против часовой. При Z1 > Z2 ведомая вращается быстрее (ω2 > ω1) и момент на ведомом валу снижается по сравнению с приводным.

3. Ременная передача передаёт вращение через ремень между двумя шкивами. На схеме изображаются приводной шкив диаметром D1 и ведомый шкив диаметром D2, ремень между ними. Передаточное отношение ω2/ω1 = D1/D2 (при отсутствии проскальзывания). Если D1 > D2, ведомый вал будет вращаться быстрее (скорость ω2 возрастает по отношению к ω1), но момент на ведомом валу уменьшается. В открытой передаче шкивы вращаются в одном направлении; в перекрёстной передаче направление вращения будет противоположным. Проскальзывание ремня ухудшает передачу скорости и крутящий момент.

4. Пример такого механизма — поршень-шатун. Вращательное движение коленчатого вала через шарнир соединяется со штоком (шатуном), который передаёт движение поршню внутри цилиндра и превращает вращение в линейное перемещение поршня. Кинематическая схема включает вращающееся звено (коленчатый вал), шатун, поршень и цилиндр. Влияют на характер движения поршня такие параметры: диаметр цилиндра, длина шатуна, радиус кривошипа и угол поворота коленчатого вала; эти параметры задают амплитуду, скорость и траекторию линейного перемещения поршня.

Если нужно, могу адаптировать задания под конкретные школьные программы или добавить дополнительные пояснения к каждому вопросу.