机械效率(精选5篇)

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机械效率范文第1篇

1. 功――用来表示力使物体的能量变化了多少的物理量

我们知道力有两种作用效果: 一是改变物体的形状;二是使物体的运动状态发生改变. 其实,从能量的角度说,力还有改变物体能量的效果. 例如: 使物体速度变化――动能变化;使物体高度变化――重力势能变化;使物体形状变化――弹性势能变化等等. 物体能量发生变化的多少,在物理学中用“功”来表示这种“变化量”. 如果物体在力的作用下动能或势能发生了变化,就说力对物体做了功. 力使物体的动能或势能改变越大,力对物体做的功也就越多. 概括地说, 功是用来表示力使物体的能量变化了多少的物理量. 要知道力对物体做了多少功,就看它使物体的能量改变了多少.

进一步的研究表明,力对物体做功的多少,与力的大小和物体沿力的方向移动距离的大小有关. 使物体移动相同的距离,所用的力越大,力做的功越多;或者,对物体施加相同的力,使物体沿力的方向移动的距离越大,力做的功越多. 于是,物理学中把功的涵义具体为: 力和在力的方向上移动的距离的乘积称为功. 这样也就很自然地有了计算做功多少的方法,写成公式就是:

W=Fs.

根据上述,可以获得一种具体判断力是否对物体做功的方法: 一是看有没有力作用在物体上;二是看物体有没有沿力的方向移动距离. 两者缺一不可.

2. 功率――表示做功快慢的物理量

做功使物体的能量改变(使物体的能量发生转化或转移) ,其过程是有快有慢的. 做同样多的功,花的时间越少说明做功越快;或者,在相同时间内,做功越多说明做功越快.

如何表示做功的快慢呢?不妨想一想运动的快慢是怎样表示的. 物体单位时间内运动的路程叫做速度,速度越大说明运动越快;类似地,单位时间内所做的功称为功率,功率越大说明做功越快. 功率的公式在形式上也与速度公式类似,功率的计算公式是:

3. 理解机械效率,关键是理解“有用功”、“额外功”和“总功”

很多情况下,人们并不是直接对物体做功,有时为了省力,有时为了方便,甚至是为了安全,往往是利用机械来做功. 当利用机械做功时,有一个很重要的问题值得研究:

例如,用水桶从井中向上提水,水桶是提水的机械. 其目的很明确,就是要把一定量的水从井里取上来,必须克服水的重力做功,这是为了把水取上来必须做的功. 物理学中,把“为了达到某种目的”必须做的功叫做有用功. 但是,因为使用了水桶,于是你在提水过程中不但要对水做功,也要对水桶做功,这是不可避免的. 从提水这个“目的”看,提水桶就成了“不可避免的额外负担”. 物理学中,把不希望做但又不得不做的功称为额外功. 在提水的例子中,把水桶提上来做的功就是额外功.

在提水的例子中,人的提力既要对水做功,同时也要对水桶做功,即包括了“有用功”和“额外功”,所以把人的提力做的功称为总功. 三者的关系为: W总=W有用+W额外.

使用机械做功时,额外功是不可避免的. 但是人们总有这样的愿望: 努力使机械多做有用功,尽可能少做额外功,即希望有用功占总功的比例越大越好. 于是,物理学中把“有用功与总功的比值”称为机械效率,即η=×100%.

4. 影响机械效率大小的因素

从一些简单的例子看: 例如,用水桶提水,水桶越重需要做的额外功就越多;又如,用动滑轮或滑轮组提升重物,动滑轮越重,需要做的额外功也越多. 这说明,机械的自重是影响机械效率的因素之一. 有些机械在工作时,由于做相对运动或者绕轴转动,会受到摩擦阻力,而摩擦阻力越大需要做的额外功也越多,所以摩擦阻力也是影响机械效率的因素之一. 因此,我们可以从减少机械自重和机械工作时的有害摩擦阻力这两个方面来提高机械的效率. 当然,在实际问题中,机械自重和有害摩擦总不可能减小到没有的程度,所以机械效率总是小于1的.

机械效率大小还与机械的工作情况有关. 举个例子说: 一个大型起重机,它上面的滑轮组很笨重. 不论提升的物体轻重,总是要把笨重的动滑轮提起来. 你说,用它把几吨的物体或几千克的物体提起相同的高度,机械效率会一样吗?当然是提起几吨物体时的机械效率大. 因为,两种情况所做的额外功一样,而提起几千克的物体时做的有用功却很少,所以这种情况下的机械效率就比较小.对于一个机械来说,越是充分利用它的能力,它的机械效率就越大. 比如滑轮组,在它能承受的范围内,提升的物体越重,机械效率就越大.

5. 一个不可违背的自然法则――功的原理

很多事实说明,要想得到某种“利益”,必须付出比“利益”还要大的“代价”,至少是与“利益”等同的“代价”. 要想“少付出”而“多获得”是不可能的.

例如,使用机械时,要想省力(这是希望得到的“利益”) ,那就要多移动距离(这是必须付出的“代价”) ;反过来,如果不惜付出费力的“代价”,那么相应的也会得到省距离的“实惠”. 但是,既想省力又要省距离是不可能的. 力和距离是与做功相关的,省力就要费距离,费力就会省距离,其实质就是不可能少做功. 这反映了自然界的一个基本法则――使用任何机械都不省功. 物理学把这个法则称为功的原理.

“不省功”包含两层意思: 一是,使用机械做功与直接做功相等,这是理想情况,现实生活中不存在;二是,在实际情况中,因为不可避免地要做额外功,所以使用机械做功比直接做功还要多. 这与上面说到的“机械效率总是小于1”是一致的.

二、 应用与实践

例 1 如图1表示一个楼梯,楼梯上面是一个平台. 楼梯的斜坡长L=5m,平台高h=4m,平台长s=3m. 某人手提质量为25kg的水桶沿楼梯匀速上楼,并走到平台右端. 整个过程中人做了多少功?(g=10N/kg)

解析 人提水桶的力是:

F=G=mg=25kg×10N/kg=250N.

人沿楼梯上楼走的是斜坡,但是提力的方向竖直向上,所以水桶沿提力方向移动的距离是楼梯的高度. 于是,人沿楼梯上楼做的功为: W=Fs=Fh=250N×4m=1000J.

当人提水桶沿平台行走时,由于提力方向竖直向上,而水桶在水平方向移动,所以提力对水桶不做功.

于是,整个过程中人所做的功就是1000J.

机械效率范文第2篇

图1(1)根据表格中的数据,在图甲种画出滑轮组的绕绳方法.(2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应(选填“保持静止”或“匀速上升”).(3)第三次试验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为N,滑轮组的机械效率为%.(4)根据表格中的数据分析可知:①随着物重的增大,额外功(选填“变小”、“不变”或“变大”),原因是.②要提高同一滑轮组机械效率,可以采取的措施.图2[点拨]“影响滑轮组机械效率的因素”是滑轮组机械效率的实验探究题的常见考点,本题涉及的都是基本实验方法的考查.具体点拨如下:(1)要确定滑轮组的绕绳方法,首先应根据物体上升的高度h与绳端移动的距离s的关系n=s/h,确定与动滑轮相连的绳子的股数从而确定绕绳方法.(2)探究滑轮组的机械效率时,要沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,这样能使物体处于匀速上升平衡状态,此时弹簧测力计示数为绳端所受的拉力;(3)根据图乙的测力计指针位置和测力计的分度值确定读数,可得到绳端的拉力.

根据滑轮组机械效率η=W有W总×100%=GhFs×100%公式,可求出此时滑轮组的机械效率η为74.1%.(4)①随着物重的增大时,摩擦力也相应变大,克服摩擦力所做的功为额外功,所以额外功将变大.②分析表中的第1、2、3次实验数据可知,动滑轮重一定,钩码重依次为1N、2N、4N,则滑轮组的机械效率依次为55.6%、66.7%、74.1%,这说明在使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,机械效率越高;可得:要提高同一滑轮组机械效率,可以采取增大所提重物的质量的措施.图2[答案](1)如图2所示(2)匀速上升(3)1.874.1(4)①变大克服摩擦做功更多②增加提起的物重或减轻动滑轮重例2.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:.(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:;请简要说明两条理由:①;②.[点拨](1)前两问是常考题,属于较易题.相信同学们对这类问题能很好掌握了.对于第三问,我们可以从杠杆本身的自重和摩擦这两因素去思考,问题不难解决.(2)在探究杠杆的机械效率是否与钩码悬挂点的位置和钩码的总重有关时,应采用控制变量法.

如在探究杠杆的机械效率是否与所挂钩码的总重有关时,应保持钩码悬挂点的位置、钩码升高的高度等因素不变;此外,应多次(至少三次)改变钩码的总重,测出多组数据,通过比较、分析才能得出结论.本题中仅有两组数据,且未控制变量,故不具有可比性,因此,不能得出结论.[答案](1)0.566.7使用杠杆时需要克服杠杆自重、摩擦力等做功(2)不能①两次实验时钩码没有挂在同一位置②仅根据一次对比实验所得的结论不可靠[点评]对实验结论进行评估时,应从下列方面进行考虑:实验方法是否科学,实验步骤是否合理,实验图4结论是否具有普遍性.[变式](2016杭州)小金用如图4所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计).问:(1)重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为4N,钩码上升0.3m时,动力作用点C上升0.5m,此时机械效率η1为.(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m.问:人的拉力F与第一次相比___(选填“变大”“变小”或“不变”).比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导.[答案](1)75%(2)变小此时的机械效率η2<η1推导过程如下:杠杆的机械效率可表示为:η=W有用W有用+W额=11+W额W有用杠杆升高的高度不变,所以克服杠杆自重所做的额外功不变(即W额=G杠杆h杠杆不变);由于悬挂点B更接近支点,所以钩码提升的高度减小,根据W有用=Gh可知,有用功减小;从上面η的表达式可知:W有用减小、W额不变,所以W额/W有用变大,分母变大,η就减小;即η2<η1.

作者:蔡雪华

机械效率范文第3篇

一、数据处理型

例1 在探究“测滑轮组的机械效率”的实验中,马刚同学用图1所示的同一滑轮组进行了三次实验,实验记录如下表:

(1)将实验序号2、3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处。

(2)根据以上实验可得到的结论是:在滑轮组的串绕绳子的方式不变时,机械效率与_____________________有关,与_____________________无关。

解析 根据机械效率的计算公式,可以计算出第二次和第三次实验的机械效率分别是90.1%、83.3%。根据表格中的数据分析可以看出,第1次和第3次实验的机械效率相同,说明在提高的重物相同情况下,机械效率与速度没有关系;第1次和第2次实验中钩码重量不同,机械效率不同,说明机械效率与被提高重物的重量有关。

答案:(1)90.1%;83.3%。(2)物重;速度。

例2 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,某同学记录了三次实验数据如下表:

(1)这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验序号是____________,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是_____________________________________。

(2)如图2所示,当在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂_____个钩码。(每个钩码的质量相等)

解析 本题考查的是杠杆的平衡条件。由于第2次实验数据不满足杠杆的平衡条件,所以这组实验数据是错误的。根据第1次和第3次实验数据可得到杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。在本题的第(2)问中,根据杠杆平衡条件可得应挂4个钩码。

答案:(1)2;动力×动力臂=阻力×阻力臂。(2)4。

点评 以上两个实验题的共同特点是要对实验数据进行进一步的分析和处理,进行相关运算和数据的分析归纳出实验的结论。这就要求同学们有亲自动手做实验的经历及会对实验的数据进行分析处理,有较强的实验分析和处理数据能力是解答此类试题的关键。

二、设计及完善实验步骤型

例1 (2008•北京)实验台上有如下实验器材:一个带支架的杠杆、一个量程为0~5 N的弹簧测力计、六个质量均为100 g的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验,证明“在杠杆平衡时,如果动力臂和阻力臂保持不变,则动力跟阻力成正比”。

(1)在你所设计的实验中,如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置,用点B表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置,请在图3中的杠杆上标出A点和B点。

(2)请写出主要实验步骤。

解析 动力作用点和阻力作用点的位置可以随便选择,最好不要选择一点(即重合),再在A点依次向上挂钩码,并读出对应的B点的弹簧测力计的示数,最后对数据进行分析。

答案:(1)见图4。

(2)①用细绳做成两个绳套,分别拴牢在杠杆的A点和B点处,调节杠杆使其在水平位置平衡。将弹簧测力计固定在B点并调节指针到零刻线位置。

②在A点处依次挂1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码,在B点处依次竖直向上拉弹簧测力计,分别使杠杆在水平位置平衡。将每次实验操作中挂在杠杆上的钩码的总质量和相应的弹簧测力计示数记录在表格中。

点评 本题解答具有开放性,特别是第(1)问,A、B两点的位置并不是唯一的。其实,这是探究杠杆平衡条件实验的一个拓展实验,要求同学们对探究杠杆平衡条件的实验理解得更深刻,只有这样才能更灵活地应用杠杆平衡条件来完成这个拓展实验。

例2 (2008•兰州)如图5是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮,若使绳端的拉力沿向上的方向,并且最省力。

(1)请在图5中画出该滑轮组的绳子绕法。

(2)完善下列实验步骤:

A. 按组装图把实验器材装配好;

B. 用弹簧秤测量出重物的重力;

C. 在动滑轮下面挂上重物,并分别记下重物和弹簧秤的位置;

D. ________________拉弹簧秤,使重物上升一段距离,读出___________________;

E. 用刻度尺分别量出___________和__________移动的距离;

F. 由测得的数据,求出滑轮组的机械效率。

(3)在这个实验中,若物重4 N,重物上升了0.1 m,弹簧秤示数为2 N,请计算该滑轮组的机械效率η=_______。

(4)你能分析一下效率不是100%的原因吗?请你试着写出两条:____________________________________、

____________________________________________。

解析 根据题设的条件“使绳端的拉力沿向上的方向并且最省力”,很容易画出绳子的绕法。在第(2)题中,步骤基本给出,考查的是在实验的过程中应该注意的一些问题,比设计实验步骤简单。D步骤中,在拉动弹簧测力计时一定要竖直匀速拉动,最后读出弹簧测力计的示数;E步骤中是用刻度尺测量出物体上升的高度和绳子自由端移动的距离,机械效率的计算利用η==即可得出。

答案:(1)如图6所示。(2)竖直匀速;弹簧秤读数;重物上升的距离;绳的自由端。(3)η=66.7%。(4)没有考虑动滑轮及绳子所受重力;没有考虑绳子与滑轮间的摩擦。

点评 这道实验题主要是考查实验过程中应该注意的问题、机械效率的计算和影响机械效率的因素。这就要求学生在实验过程中对实验的步骤及应该注意的问题都要掌握,否则就容易出错。

三、综合型

例 (2008•大连)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_________调,直到杠杆在水平位置平衡为止。

(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6 N、l1=20 cm、F2=4 N和l2=30 cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?____________________________。理由是:____________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由:_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

________________________________________________。

(4)如图7所示,杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_____________端将下沉。

解析 调节杠杆平衡和调节天平的方法是一样的,当右端下沉时,杠杆左右两端的平衡螺母都应该向左调节;如果杠杆左端下沉,则杠杆左右两端的平衡螺母都应该向右调节。我们在做实验时,一般不能只分析一组数据就得出结论,这样有很大的片面性,实验数据也不可靠。在做探究“杠杆平衡条件”的实验时,一般要让杠杆在水平位置平衡,因为这时杠杆标尺上的长度能直接读出,这样最容易确定动力臂和阻力臂的长度,否则,力臂的长度不易确定。根据杠杆平衡条件可知,力臂与力的乘积大的一段会下沉。

答案:(1)左。(2)不能得出探究结论;一次实验得出的数据具有偶然性,不能归纳出规律。(3)杠杆在水平位置的实验方案好,这样便于测力臂。(4)右。

机械效率范文第4篇

1.影响斜面机械效率的因素

影响斜面机械效率的因素有:斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。倾斜程度影响的是有用功,粗糙程度影响的是额外功。斜面越光滑,机械效率越高;斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。

图1例1.如图1所示是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置。

(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是。

(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表:

实验

次数接触面粗糙

程度物块

G/N物块上

升的高

度h/m沿斜面

的拉力

F/N物块移

动的距

离l/m机械

效率1较粗糙

(木块-木板)2.00.251.20.8052%2同上2.00.351.40.8063%3同上5.00.353.50.8063%4较光滑

(铁块-木板)5.00.353.10.80①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、、的关系。

②在第四次实验中,斜面的机械效率为。

解析:(1)分析表中需要测量的物理量,从而知道需要的测量工具。由表中数据可见需要测量的物理量有四个:物块的重力、沿斜面的拉力、物块上升的高度、物块移动的距离,其中前两个由弹簧测力计完成,后两个由刻度尺来完成,因此还需要补充的器材是刻度尺。

(2)①分析实验1、2,接触面的粗糙程度、物块重力相同,斜面的倾斜程度不同,机械效率不同,研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系(有关);

分析实验2、3,斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同,物块重力不同,机械效率相同,研究的是斜面的机械效率与物块重力的关系(无关);

分析实验3、4,斜面的倾斜程度、物块重力相同,接触面的粗糙程度不同,机械效率不同,研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系(有关)。

由此可见探究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度、物块重力、斜面倾斜程度的关系。

②斜面的有用功等于物块的重力和物块上升高度的乘积,即W有=Gh;总功等于沿斜面的拉力和物块移动距离的乘积,即W总=Fl。

斜面机械效率η=W有/W总=Gh/Fl=(5N×0.35m)/(3.1N×0.8m)≈71%。

所以,根据以上实验数据分析,斜面的机械效率与接触面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关,与物体的重力无关。接触面越光滑,机械效率越高;斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。

2.影响滑轮组机械效率的因素

在不考虑绳的重力,绳与轮、轮与轴之间的摩擦时,影响滑轮组机械效率的因素有:滑轮自身的重力和物体的重力。物体的重力影响的是有用功,动滑轮自身的重力影响的是额外功。物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高;动滑轮自身的重力越大,机械效率越低。

例2.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小明用图2所示的滑轮做了多次实验,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:

物理量

实验次数钩码

总重

G/N钩码上升

的高度

h/m测力计

示数

F/N测力计移

动距离

s/m机械

效率

η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%图2(1)第1次实验测得的机械效率为。(结果保留两位有效数字)

(2)分析表中数据可知:第2次实验是用图做的;第4次实验是用图做的。(填“甲”、“乙”或“丙”)

(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率。

(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。

解析:(1)第一次实验测得的机械效率η=W有/W总=Gh/Fs=(4N×0.1m)/(1.8N×0.3m)≈74%。

(2)同一装置的滑轮组,物体越重,机械效率越高;拉同一重物,动滑轮越重(动滑轮个数越多),机械效率越低。所以第二次实验机械效率最高,应该是用乙图做的;第四次实验机械效率最低,应该是用丙图做的。

(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,增大所拉物体的重力可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低。

(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。

根据以上实验可知,滑轮组的机械效率与滑轮组中动滑轮的重力和物体的重力有关。在被提升的重物一定时,滑轮组中动滑轮的重力越大(动滑轮个数越多)时,机械效率越低;使用同一滑轮组所拉物体的重力越大时,机械效率越高。

3.影响杠杆机械效率的因素

在不考虑摩擦时,影响杠杆机械效率的因素有:杠杆自身的重力和物体的重力,物体的重力影响的是有用功,杠杆自身的重力影响的是额外功。

图3例3.某实验小组利用图3所示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:

①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用弹簧测力计拉住杠杆,使杠杆保持水平;

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题:

(1)杠杆机械效率的表达式为η=。(用已知或测量的物理量符号表示)

(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是。

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将(填“变高”、“变低”或“不变”)。

解析:(1)杠杆机械效率的表达式为η=W有/W总=Gh/Fs=Gh1/Fh2。

(2)若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆的自重。因为使用杠杆时需要克服杠杆自重、摩擦力等做功,这是使用杠杆的额外功。

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,克服杠杆自重做的额外功不变,而在拉力提升同样高度时,重物提升的高度增加,做的有用功增大,所以机械效率变高。

综上所述,无论是斜面、滑轮组还是杠杆,它们的机械效率并不是固定不变的,都与机械本身的装置、所拉物体的重力有关。

机械效率范文第5篇

选矿机械的工作效率直接关系到采矿工作的工作效率,和企业的经营状况有着密切的联系,提高选矿机械的效率对于采矿工作的工作效率有着非常重大的作用。本文从选矿机械工作时的技术情况出发,对选矿机械工作的技术问题进行探讨分析,并提出相应的选矿机械效率提高的措施。

矿物质通常都不是单一存在的,往往和其他种类的石头共同存在。在实际的采矿过程中,我们必须要把矿石从众多的石料中选出,这里通常都会使用相关的技术和机械设备来进行选择加工矿石石料,这一过程就是选矿过程,这其中所使用的相关的机械设备便是选矿设备。通常在石料中所含的矿石就相对就少,故而机械要从极多的石料中选出仅有的一两块矿石石料其工作量非常的大,故而在这一环节中机械设备的机械效率具有非常重要的作用。在进行选矿作业时,一般主要是有筛分、粉磨、选别、破碎、脱水等步骤,每个步骤都有着相对应的机械设备,这些机械都属于选矿机械。这些设备的工艺和水平提高了,那么整个选矿机械设备的机械效率就得到了有效的提高,这对于我国矿业水平发展有着极大的促进作用。在本文中,主要以铁矿石的选矿机械作为研究对象,现就其具体的选矿情况进行分析探究。

1.铁矿选矿的特点和对选矿机械的要求

1.1铁矿的选矿特点

铁矿属于一种金属矿产,其基本情况和大多数的金属矿产相似,但是仍然存在着一定的自身特点。在进行选矿工作之前,首先就要对目标矿产的基本情况有一个深入的了解,尤其是矿产的自身性质,利用矿产的独特的自身性质来进行选矿工作可以有效的提高选矿的工作效率。铁矿具有种类多且易出现贫矿的特点,且部分的铁矿还对其破碎情况有一定的要求。在进行选矿工作的时候,由于诸多的具有铁元素的不同的矿物质之间必须要先判断出目标矿产,随后对其进行收集工作。在我国,铁矿主要有磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿,在选矿的时候必须要选择适当的设备才可以保障尽可能的将矿石都选择出来,提高矿产的生产率和工作效率。但在实际的操作中技术复杂。另外,在矿产的开采中,铁矿的贫矿现象也是不容忽视的。尤其是在最近这现年里,人们不断的向大自然索取,铁矿的含量也越来越少,就算是有足够的铁含量,其铁矿的出矿率也不高。故而在这种情况下,选矿工作就有了更大的难度。另外,在有些场合中,对于选矿的破碎情况也有着严格的要求,例如细碎、超细碎等,故而在选矿的时候,对破碎机的研磨情况也必须要多加注意,尤其是研磨的程度,必须要设置在适当的范围,满足铁矿的选矿的基本要求。在生产中最常用到的就是颚式破碎机、圆锥破碎机、锤式破碎机。在破碎的时候一定要对部分较为坚硬的矿石进行多次破碎,避免一次不能使其满足要求的情况,另外在破碎的时候不可破坏了矿山的基本性质,使其情况发生变化。

1.2选矿机械的要求

在选择铁矿选矿机械的时候,一定要注意观察机械设备的铭牌,尤其是铭牌上的参数一定要加以确认了解,确保机械设备的型号、大小、功能符合选矿作业的要求。例如在进行磁铁矿石的研磨破碎的时候就必须要选择反击式的破碎机或者是锤式的破碎机,通过速度或者质量来提高冲击力从而使得矿石能够根据其自身的结构纹理破碎。在进行矿石的鉴别的时候,通常是采用风力来进行鉴别,这时候就要求矿石在研磨粉碎的时候不可粉碎得过细小,这样风一吹,矿石都飞起来根本无法利用重力来判断出铁矿石。要避免过于粉碎,通常都会选择使用圆锥破碎机进行粉碎,在粉碎的时候好必须熟练的掌握动静锤的速度,并对矿石进行逐段浮选工作。另外,为了提高选矿机械的工作效率,还必须要对各种的铁矿石所具有的特殊情况大部分的满足。

2.选矿机械效率提高的相关措施

2.1加强机械管理

要提高选矿机械的工作效率,最终要的是保障机械在选矿的时候能够正常的运转。而采矿场中,机械设备的运转环境差,碎石粉尘非常多,甚至还有一些具有腐蚀作用的特殊液体。在这种情况下要确保选矿机械在高强度下进行作业就必须要在平时做好机械设备的维护和管理工作。

2.1.1建立完善的机械管理制度

机械设备日常的护理能够有效的提高机械设备的运行情况,并提高其工作的效率。但是目前我国对于机械的保养和护理意识相对较为薄弱,很多的机械在使用之后只是进行简单的护理,对于机械的内部保养等严重缺乏。必须要建立健全机械的管理制度,并对相关的管理人员进行培训,在常规的日常保养之外还必须要求管理人员能够定期的对机械设备进行内部深层次的保养工作,并对保养检修的结果登记在册,做好机械设备的基本资料整理工作。只有保持设备始终维护在高水平的作业状态,机械设备的工作效率也就会明显的提高。

2.1.2有重点的维修设备

除了加强机械的管理制度,做好机械设备的日常护理之外,对于机械设备的维修情况也必须要做到张弛有度。在机械出现一定的损坏的时候,对机械的损坏零部件进行鉴定并判断其可维修的程度,对于重要的零部件采取及时维修,而对于不重要的零部件进行适当的替换整改即可。这样就会使得整个设备在管理时的维修成本得以降低,从而使得设备的使用率得到有效提高。

2.2引入先进的机械设备,提高选矿技术水平

落后的技术装备在这个以科技为主流时代是不堪一击的,落后的生产技术如果不及时的创新突破是极易为具有先进技术水平的企业单位吞没。在进行选矿作业的时候,对于一些落后的生产资料也是必须要被淘汰掉的。

2.2.1破碎、研磨设备

环保节能技术的大力提倡,不仅能够保护环境降低作业对环境造成的损伤,而且其节能高效的作业效率也深得人们的喜爱,这类机械设备也被引进在选矿工作中。破碎、研磨是选矿工作的首要环境,对于选矿具有极为重要的作用,在研磨的时候一定要一次成型,且保证加工的矿石颗粒破碎均匀,避免二次加工,从而有利于进行筛选工作。

2.2.2筛选、过滤脱水设备

在进行筛选的时候,矿石通常是选择浮选设备。在国内,这类设备相对较为小型且耗费大量的人力、物力,工作效率低下。在未来的发展中,这类设备必须要向自动化,大型化,节能化转变,只有使用高度的智能化大型化的设备才能够使得大型的采矿企业中的工作效率急速的提高。在过滤脱水的时候,必须要保证在过滤的时候对矿石进行充分的清晰随后再对其进行脱水,在整个过程中,水是主要的工作媒介,要提高这类工作的积极性,就是加强自动化设备,做到水资源的循环利用,这样不仅提高了水资源的利用率,还保护了环境,提高了机械设备的工作效率。

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