מצמד

באתר זה מה זה (זהמהזה) zemaze.co.il, מיזם שיתופי חברתי להעלאת סרטונים מכל העולם עם כתוביות בעברית תמצאו סרטונים תחת הערך מצמד.

איך פועלת תיבת הילוכים

איך פועל גיר ידני

איך פועלת תיבת הילוכים. תרגום תוכן, סרטון מערוץ היוטיוב © DOCUMENTARY TUBE. הערוץ מוקדש למטרות חינוכיות להוראה, מלגה ומחקר, במיוחד בתחום המדע וההיסטוריה. כל הסרטונים בערוץ ערוכים בצורה המקלה על מחקר קל. הסרטון הפעם – הפעולה המכנית הבסיסית של תיבת הילוכים.

הדגמת פעולת הגיר, הסרנים, המצמד והפעלת הכוח מהמנוע לגלגלים

ארכימדס מיוון העתיקה

לפני זמן רב ארכימדס אמר : "תנו לי מנוף מספיק ארוך, ואוכל להזיז את העולם." כוונתו הייתה שהכוח של המנוף הוא כמעט בלתי מוגבל.

כיום, כמעט כולם משתמשים במנופים בצורה כלשהי בחיי היומיום.
🔹 פותחן קופסאות שימורים הוא למעשה מנוף עם להב חד.
🔹 נדנדת שיווי משקל בגני שעשועים היא מנוף פשוט.
🔹 עובדי רכבות משתמשים במוט חזק כדי להזיז קרונות כבדים בקלות – זהו מנוף רב עוצמה.

איך פועל מנוף?

בואו נבחן את הסוג הפשוט ביותר של מנוף:
🔸 מוט נוקשה שנשען על נקודת תמיכה קבועה (נקראת "סמך").
🔸 אם צד אחד של המנוף ארוך פי שניים מהצד השני – ניתן להרים משקל כבד יותר עם פחות כוח.

לדוגמה:
אם נניח משקל של 10 פאונד בקצה אחד, נוכל לאזן אותו עם 5 פאונד בקצה השני.
אם נרצה להרים 25 פאונד, פשוט נשתמש במנוף ארוך יותר.

מה קורה כשאנחנו משנים את צורת המנוף?

אם נרים את המנוף באוויר ונשנה את צורתו מעט – נקבל ידית ארכובה (crank).
אם נוסיף מנוף נוסף – נקבל ידית ארכובה כפולה (double crank).
כך ניתן להפעיל כוח גדול יותר עם פחות מאמץ!

איך מנופים הפכו לגלגלי שיניים?

🔸 אם נרצה תנועה רציפה, נוסיף עוד מנופים מחוברים.
🔸 כך נוכל ליצור גלגלי שיניים – סדרה אינסופית של מנופים שמסתובבים יחד.
🔸 על ידי עיצוב הקצוות של המנופים כשיניים, הכוח מועבר בצורה חלקה ויעילה.

כיום קיימים מיליוני גלגלי שיניים ברכבים, בתעשייה ובמכונות שונות.
למשל, תיבת ההילוכים של רכב (transmission) היא מערכת מתוחכמת של גלגלי שיניים שמסייעים להעברת כוח מהמנוע אל הגלגלים.

איך פועלת תיבת הילוכים ברכב?

🔹 מצב ניוטרל – המנוע פועל, אך גלגלי הרכב לא זזים.
🔹 נמוך (Low Gear) – הכוח ממונף בצורה מקסימלית, כך שהרכב מקבל כוח רב כדי להתחיל לנוע.
🔹 שני – מהירות גבוהה יותר, פחות כוח.
🔹 בשלישי – הכוח עובר ישירות מהמנוע לגלגלים, ומאפשר מהירות מרבית.
🔹 ברוורס – מוסיפים גלגל שיניים נוסף שמשנה את כיוון התנועה.

שיפור תיבת ההילוכים – מערכת הסינכרון (Synchromesh)

בעבר, החלפת הילוכים הייתה רועשת ולא חלקה, כי הגלגלים הסתובבו במהירויות שונות.
🔹 הפתרון: סינכרומש (Synchromesh) – מערכת שמסנכרנת את מהירות גלגלי השיניים לפני שהם מתחברים.
🔹 כעת ניתן להעביר הילוכים בצורה שקטה וחלקה, ללא שחיקה מיותרת.

תיבת הילוכים מודרנית – שליטה מלאה על הרכב

 הילוך נמוך – יש לנו כוח גדול להתחלת נסיעה.
 בהילוך שני – אפשר להגביר מהירות במהירות גבוהה יותר.                                         בשלישי – הכוח מועבר ישירות לגלגלים ואפשר להגיע למהירות מרבית.

בסוף הסרטון נהגת המאיטה את רכבה בירידה באמצעות הורדת הילוך. דוגמה מושלמת לשליטה טובה בתיבת הילוכים.

לסרטוני 'איך זה פועל' נוספים עם כתוביות בעברית או תרגום תוכן לעברית לַחֲצוּ על הקישור הזה 

איך מצמד עובד

איך קלאץ' עובד

איך מצמד עובד. תרגום תוכן, סרטון מערוץ היוטיוב © Learn Engineering (למד הנדסה). הערוץ נוסד ע"י סבין מתיו. מטרת הערוץ להגיש שיעורי הנדסה איכותיים, להבהיר תפיסות מוטעות ולהסביר טכנולוגיות מסובכות בצורה פשוטה.

האם תהיתם פעם מה קורה בתוך מכונית כשאתם לוחצים על דוושת המצמד? למה צריכים ללחוץ על דוושת המצמד לפני העברת הילוך במכונית עם תיבת הילוכים ידנית? הסרטון הזה נותן לכם תשובות הגיוניות לשאלות האלו. בסוף הסרטון מוסבר גם התפקיד המכריע שממלא המצמד בזינוק בעלייה.

התפקיד המכריע שממלא הקלאץ'

כדי להבין את הצורך בקלאץ' בואו נבין תחילה את האנטומיה של מכונית עם מנוע בעירה פנימית.

למנועי בעירה פנימית יש רצועת מומנט מוגבלת מאוד. בשל הסיבה הזו, על מנת לשנות ביעילות את מהירות גלגלי ההינע, מכוניות עם מנוע בעירה פנימית זקוקות למערכת הילוכים. השימוש בתמסורת מוודא שהמנוע פועל בטווח הסל"ד האופטימלי שלו.על ידי החלפת הילוך בהתאם לתנאי הנהיגה תיבת ההילוכים עוזרת לשלוט במהירויות גלגל ההינע

במכונית. החלפת הילוכים אינה משימה קלה לביצוע. להחלפת הילוכים יש להפסיק את זרימת כוח המנוע לתיבתההילוכים.עםזאת, זה לא מעשי לכבות את המנוע רק בשביל החלפת הילוכים. המצמד משמש למטרה הזו. המצמד הוא מנגנון לניתוק זרימת הכוח לתיבת ההילוכים מבלי לכבות את המנוע.

בואו נבין איך זה עובד

החלק העיקרי של המצמד מורכב מדיסק מצופה בחומר חיכוך גבוה משני הצדדים.דיסק המצמד המפושט המוצג בסרטון יושב על גלגל התנופה. אם כוח חיצוני לוחץ על דיסק המצמד, גם דיסק המצמד יסתובב עם גלגל התנופה בגלל כוח החיכוך. פיר הכניסה של תיבת ההילוכים מחובר לדיסק כך שכאשר מופעל כוח חיצוני על הדיסק, כוח המנוע יועבר למערכת ההילוכים.

הכוח החיצוני הזה מסופק על ידי מערכת קפיצי לוחות לחץ.

הכיסוי של המערכת הזו מחובר בחוזקה לגלגל התנופה.לוחית הלחץ תילחץ בחוזקה על דיסקית מצמד החיכוך וכוח המנוע יועבר למערכת ההילוכים

אבל זה המצב בנהיגה רגילה אז איך מתבצעת ניתוק הכוח עם המצמד?

למטרת הניתוק מוכנס סוג מיוחד של קפיץ בפלטת הלחץ הרכבה. הקפיץ הזה ידוע כקפיץ דיאפרגמה.כדי להבין טוב יותר את קפיץ הסרעפת הזה, נניח שתנועת קפיץ הסרעפת קבועה סביב העיגול שמוצג בסרטון. במקרה הזה אם תלחצו על החלק המרכזי של הקפיץ החלק החיצוני צריך לנוע בכיוון ההפוך. קפיץ הדיאפרגמה יושב בין לוחית הלחץ והכיסוי.

כדי להבין את התצורה הזאת טוב יותר, נשתמש בחתך של המכלול. החלק החיצוני של קפיץ הדיאפרגמה מחובר לדיסק הלחץ, זה אומר שאם תלחץ על החלק הפנימי דיסק הלחץ יתרחק מדיסק החיכוך ולכן זרימת הכוח תופסק.זה בדיוק מה שקורה כשאתם לוחצים על דוושת המצמד.

מערכת הידראולית מעבירה את תנועת המצמד למרכז קפיץ הדיאפרגמה. כאשר קפיץ הסרעפת נלחץ, זרימת הכוח מופסקת.

במהלך הזמן הזה אתם יכול לבצע החלפת הילוך. דוושת המצמד משוחררת לאחר החלפת ההילוך וזרימת הכוח ממשיכה שוב.

כך עובד קלאץ'.בקלאץ' ממשי אתם יכולים לראות כמה קפיצי סליל על דיסק המצמד.הקפיצים האלה משמשים כדי להחליק את התנודות והרעידות מהספק המנוע.ברור שהרכז והדיסק אינם מחוברים ישירות, כוח המנוע מגיע תחילה לדיסק ואז הוא עובר לקפיצים ולבסוף לרכזת הפלט.פירוש הדבר שהקפיצים יבלומו את רוב זרימת הכוח.

התנודות מהמנוע והתנועה המועברת לרכב יהיו חלקות הרבה יותר. כעת, בואו נחקור משימה חשובה וקשה ביותר בנהיגה במכוניות עם תיבת הילוכים ידנית המתחילה בעליה.

זינוק בעלייה

אפילו במכונית ללא בלם יד אתם יכולים להשתמש בטכניקת המצמד הזו כדי להתחיל בהתנעה בעלייה. בהתחלה לוחצים גם על דוושת הבלם וגם על דוושת המצמד בזמן שהמנוע פועל. כעת, שחררו את דוושת הקלאץ' חלקית עד שתרגיש את נשיכת הקלאץ'. ניתן לחוות את נשיכת הקלאץ' ברגל, זה עשוי להרגיש כאילו המנוע רועד. בנקודה הזו, גם אם תשחררו את דוושת הבלם תוכל לראות שהרכב לא יתגלגל אחורה.

המצמד המשוחרר חלקית פועל כמו בלם כעת. אתם יכולים ללחוץ על דוושת הגז והמכונית תנוע קדימה

 

הילוכים ידניים, איך זה עובד?

איך עובדים הילוכים ברכב

הילוכים ידניים, איך זה עובד? סרטון מערוץ היוטיוב © Learn Engineering (למד הנדסה). הערוץ נוסד ע"י סבין מתיו. מטרת הערוץ להגיש שיעורי הנדסה איכותיים, להבהיר תפיסות מוטעות ולהסביר טכנולוגיות מסובכות בצורה פשוטה.

בסרטון הפעם מוסברת פעולת התמסורת הידנית בצורה מוחשית והגיונית מוסברת גם פעולת ההילוך האחורי. תרגום לעברית: Maor Ganon 

לסרטוני 'איך זה פועל' נוספים עם כתוביות בעברית או תרגום תוכן לעברית לַחֲצוּ על הקישור הזה