Кіріспе

Үшбұрышты пішінді құрал

Клин – үшбұрышты пішінді құрал, портативті еңкіл жазықтық және алты қарапайым машинаның бірі. Ол екі нысанды немесе нысанның бөліктерін бөлу, нысанды көтеру немесе нысанды орнында ұстау үшін қолданылуы мүмкін. Клин өзінің кең жағына қолданылған күшті оның көлбеу беттеріне перпендикуляр (нормальды) күшке айналдыру арқылы жұмыс істейді. Клиннің механикалық артықшылығы оның еңістігінің ұзындығы мен енінің қатынасымен анықталады. Қысқа және кең бұрышты клин жұмысты жылдам орындай білсе де, тар бұрышты ұзын клинге қарағанда көбірек күш қажет етеді. Күш тегіс, кең бетке қолданылады. Бұл энергия клиннің сүйір ұшына жеткізіледі, осылайша күш тасымалданады. Клин энергияны үйкеліс арқылы тасымалдайды және оны сүйір ұшында жинақтап, нәтижесінде нысанды бұзады.

Тарих

Клинк мыңдаған жылдар бойы қолданылып келеді. Олар алғашқыда қарапайым тастан жасалған. Мүмкін, клинктердің алғашқы мысалы – қол балтасы (сондай-ақ, Олоргесайлие қараңыз), ол әдетте кременьтің кесілген тасынан екі жақты жиекті немесе клинк жасау арқылы жасалады. Клинк – бұл құралдың бүйірлік күші мен қозғалысын жұмыс дайындамасының көлденең бөлу күші мен қозғалысына айналдыратын қарапайым машина. Жеткілікті қуат құралды пайдаланатын адамның күшімен шектеледі, бірақ қуат – күш пен қозғалыстың көбейтіндісі болғандықтан, клинк қозғалысты азайту арқылы күшті арттырады. Бұл арттыру немесе механикалық артықшылық – кіріс жылдамдығы мен шығыс жылдамдығының қатынасымен анықталады. Клинк үшін бұл 1/tanα формуласымен беріледі, мұнда α – ұштың бұрышы. Клинк беттері сырғанақ немесе призмалық қосылыс құру үшін түзу сызықтар ретінде модельденеді. Клинктердің пайда болу тарихы белгісіз. Ежелгі Египеттегі тас карьерлерінде қола клинктер құрылыста қолданылатын тас блоктарын бұзу үшін пайдаланылған. Суға қаныққаннан кейін ісіп кететін ағаш клинктер де қолданылған. Американың кейбір жергілікті халықтары каноэ, тұрғын үйлер және басқа да заттар жасау үшін ағаштарды бөлу және өңдеу үшін мүйіз клинктерін пайдаланған.

Бiрiншi және төртiншi қабаттары

Жапырақ – бұл құрама еңіс жазықтық, екі еңіс жазықтықтан тұрады, олардың жиектері бірігіп жатады. Екі жазықтықтың бірігіп жатқан жиегі қатты немесе сұйық затқа басылғанда, материалға түсірілген күшті екі қарама-қарсы күшке айналдырып, материалдың бөлінуіне қарсы тұрады. Адамдар алғаш рет қолданған жапырақ – жануарлар тінін кесуге, мысалы, етті кесуге пайдаланылған кремний тас болған. Темір немесе басқа металдарды қолдану осы сияқты жұмыстар үшін пышақтар жасауға әкелді. Пышақтың жиегі адамдарға ет, талшық және басқа да өсімдіктер мен жануарлар материалдарын қолмен жұлып бөлуге қарағанда әлдеқайда аз күшпен кесуге мүмкіндік берді. Басқа мысалдар: топырақ бөлшектерін бөлетін тыңдар, маталарды бөлетін қайшылар, ағаш талшықтарын бөлетін балқылар, ағашты бөлетін кескіштер мен жоңқалар. Қиыршықтар, аралар мен кескіштер ағаш, қатты тас және қатты металдар сияқты қалың және қатты материалдарды бөле алады, бұл бөлінетін материалдың үлкен ауданына бірдей күш түсіруге қарағанда әлдеқайда аз күшпен, материалдың аз шығындалуымен және жоғары дәлдікпен жүзеге асырылады. Қиыршықтардың басқа мысалдары бұрғылау биттерінде кездеседі, олар қатты денелерде дөңгелек тесіктер жасайды. Бұрғылау битінің екі жиегі қарама-қарсы бұрыштарда нүктеге дейін кескілеп алынып, бұл жиек бұрғылау білігіне оралады. Бұрғылау биті айналу осінде айналғанда, қиыршықтар бөлінетін материалға енгізіледі. Материалдағы кесілім бұрғылау битінің айналу бағытында жасалады, ал биттің спиральді пішіні кесілген материалды алып тастауға мүмкіндік береді.

Нысандарды жылдам ұстау үлгілері

Клиндерлер заттарды орнында ұстау үшін де қолданылуы мүмкін, мысалы, қозғалтқыш бөліктері (жақтау клапандары), велосипед бөліктері (сағақтар мен эксцентрикалық төменгі кронштейндер) және есіктер. Клиндерлі есік тоқтағышы (есік клиндері) негізінен есіктің төменгі жағы мен клиндердің, клиндердің және еденнің (немесе басқа беттің) арасында туындайтын үйкеліс күшінің арқасында жұмыс істейді.