机械效率十篇

机械效率篇1

一、重点内容解说

1.杠杆：杠杆的五要素是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；杠杆的平衡条件是F1・L1=F2・L2；杠杆有省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆.

2.滑轮：定滑轮，不省力但可以改变力的方向；动滑轮，理想情况下，可以省一半的力，即F1=■，S绳端=2h物；

3.功：功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离.计算公式：W=F・S.单位：焦耳.

4.功率：单位时间内完成的功，公式为P=■，单位是瓦特.常用重要变形公式P=F・v（匀速直线运动）.

5.机械效率：有用功跟总功的比值.公式：?浊=■，W总=W有用+W额外；理想情况，?浊=1；实际情况?浊

二、典型题例

例1用图1所示的滑轮组匀速提升6N的重物，牵引力大小为2.6N，重物10s内上升了3m，求：（1）绳子自由端通过的距离；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的功率.

解析：（1）绳子自由端通过的距离

S=3h=3×3m=9m；

（2）W有用=G・h=6N×3m=18J，

W总=F・S=2.6N×9m=23.4J，

机械效率=■= ■=76.9%；

（3）拉力的功率P总=■=■

=2.34W.

例2东风-1100型柴油机的功率为1.1×104W，每千瓦时消耗柴油265g，柴油的热值为3.3×107J/kg.求：（1）柴油机工作1h 所做的功；（2）柴油机工作1h的耗油量；（3）这种柴油机的机械效率.

解析：

（1）W有用=P・t=1.1×104W×3600s=3.96×107J；

（2）m=0.265kg/kwh×11kw×1h=2.915kg；

（3）W总=Q= m・q=2.915kg×3.3×107J/kg=9.62×107J，

=■=■=41.16%.

练习题：

1.在如图2所示的“研究杠杆的平衡条件”实验中，要调节平衡螺母使杠杆在 位置平衡；图中杠杆平衡后，分别在两边的钩码下增加一个相同的钩码，则杠杆平衡（填“能”或“不能”）.

2.在“测定滑轮组的机械效率”的实验中：（1）一位同学用图（a）所示的滑轮组在10秒钟内将总质量为0.25千克的钩码匀速提升了10厘米.在这个过程中弹簧秤的示数如图（b）所示（g取10牛/千克）.则：作用于绳子自由端的拉力所做的功W= 焦耳；此拉力的功率P= 瓦特；滑轮组的机械效率?浊=

.如果这位同学仍然用图（a）的滑轮组，只是把所挂钩码减少了3个，此时测得滑轮组的机械效率为?浊′，则?浊′与?浊的大小关系是?浊′ ?浊（填“>”“=”或“

3.一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程中起重机对钢材做的功为J.

4.小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是 J，总功是J，杠杆的机械效率是

5.在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”.他们经过实验，获得了下述数据：、

于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在什么问题？

机械效率篇2

对于三种功的定义，我是这样给出的：有用功是指在使用机械的过程中，去除机械而直接用手完成相应任务所做的功；总功是指作用在机械上的动力实实在在所做的功；额外功是指动力克服机械自身的重力及摩擦力所做的功.三种功常用的计算公式是：W＝Gh；W＝Fs；W＝W－W.只要明确了三种功的计算性定义，在具体的机械问题中牢牢抓住有用功和总功的计算，机械效率、功率的计算则水到渠成.现针对于初中物理中常见的几种机械计算中这一思路方法的应用例析如下：

例1 （定滑轮）若升旗手用20N的拉力，通过定滑轮将重为16N的旗帜竖直匀速提升10m，则拉力所做的功是______J，该定滑轮的机械效率是______.

解析 使用定滑轮的目的是改变动力的方向，任务是把重为16N的旗帜提升10m.因此直接用手完成该任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝16N×10m＝160J；而通过定滑轮的20N动力拉动绳子移动10m实际做的功为总功，即W＝Fs＝20N×10m＝200J；由此可得机械效率为η＝W/W＝160J/200J＝80%.

例2 （动滑轮）如图所示的动滑轮重5N，不计绳重和摩擦，用力F匀速提起重为45N的重物，并使其升高1m.则拉力所做的有用功为______J，总功为______J，此装置的机械效率为______.

解析 使用动滑轮的目的是省力，任务是将45N的重物提高1m.因此直接用手完成任务做的有用功W＝Gh＝45N×1m＝45J；作用在绳端的动力F＝1/2（G＋G）＝25N，拉力使绳子自由端移动2m所做的总功W＝Fs＝25N×2m＝50J；由此可得机械效率η＝W/W＝45J/50J＝90%.

例3 （滑轮组）用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F拉着重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦，拉力做的有用功是______，滑轮组的机械效率是______

解析 该问题中使用滑轮组在省力的同时改变了动力的方向，任务是将900N的重物提高3m.直接用手完成任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝900N×3m＝2700J；动力作用下绳端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，作用在滑轮组绳端的500N的动力所做的总功W＝Fs＝500N×6m＝3000J；由此可得滑轮组的机械效率η＝W/W＝2700J/3000J＝90%.

例4 （滑轮组）如图所示，物块重600N，通过滑轮组在25N拉力作用下沿水平方向匀速移动了2m，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍.则拉力所做的总功是______，滑轮组的机械效率是______

解析 该问题中滑轮组水平使用的目的是省力，任务是将重物沿水平方向移动2m.对物块进行受力分析可知，物块被匀速拉动时，滑轮组对物块的拉力等于摩擦阻力60N.直接用手完成任务所做的功为有用功，则W＝fs′＝60N×2m＝120J；作用在滑轮组绳端的25N的拉力使绳端移动s＝3s′＝3×2m＝6m所做的功为总功，即W＝Fs＝25N×6m＝150J；由此可得该滑轮组水平使用时的机械效率η＝W/W＝120J/150J＝80%.

例5 （杠杆）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是______J,总功是______J,杠杆的机械效率是______

解析 使用此杠杆的目的是省力，任务是将320N的重物提高0.5m.因此直接用手提升重物0.5m所做的功为有用功，即W＝Gh＝320N×0.5m＝160J；100N的动力作用下将杠杆动力作用端拉下2m所做的总功W＝Fs＝100N×2m＝200J；由此可得杠杆的机械效率η＝W/W＝160J/200J＝80%.

例6 （斜面）如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中工人做的有用功是______J，机械效率是______.

解析 使用斜面的目的是省力，任务是将840N的重物提高到1m高的位置.因此直接用手将840N的重物提高1m所做的有用功W＝Gh＝840N×1m＝840J；沿斜面400N的动力将重物沿3m长的斜面推上去所做的总功为W＝Fs＝400N×3m＝1200J；由此可得斜面的机械效率η＝W/W＝840J/1200J＝70%.

例7 （机械组合）利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.斜面的长是5m，高是2m，拉力为50N，则该装置的机械效率为______

机械效率篇3

1、把有用功和总功的比值叫做机械效率。用符号η表示,计算公式为η=W有/W总×100%。

2、按照理论来说就是:杠杆的机械效率与扭矩有关。

3、按照实际情况来说:杠杆的机械效率与杠杆自重、变形程度、转动角度、用力方向等等都有关系。

4、机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分比。

（来源：文章屋网 ）

机械效率篇4

关键词：汽车；发动机；机械效率

引 言

自19世纪末至今已有100余年，汽车工业也实现了由无到有。汽车工作的迅速发展为人类文明的发展写下了重要篇章。当前，汽车是人们使用较为普遍、运输量较大的重要交通工具，其为人类的发展带来了巨大的便利。发动机是汽车的心脏，其时刻为汽车的行使运行提供所需的动力源泉。发动机机械效率切实关系到汽车的行使效率，由此可见，提高汽车发动机机械效率对于汽车来说具有非常重要的意义。

1.汽车发动机工作原理

1.1.二冲程发动机的工作原理

当前，很多汽车的发动机都属于二冲程式，其主要依靠曲轴的来回旋转以及发动机内活塞的上下运动来完成工作。二冲程发动机在气缸上都设有进气、排气以及换气的小口，这些气口的开闭主要是通过活塞的上下运动来完成。在汽车行驶过程中，曲轴的旋转会造成活塞的运动，在活塞运动的过程中，气缸的气口就会随着发生开闭等工作。当内燃汽车进入进气口后，气体将会被压缩，当活塞向上运动时，曲轴箱的容积加大，进气口的舌簧阀将打开。汽油以及空气将进入曲轴箱内，当活塞上行到止点时，火花塞随之产生电火花，其将内燃汽车点燃随之产生热能。在活塞的作用下，这种热能转换为机械能，进而促使发动机工作。

1.2.四冲程发动机的工作原理

四冲程发动机是汽车的主要发动机。四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程（做功冲程）和排气冲程[1]。汽车发动机的运行主要依靠气缸内的活塞来回运动来实现。当发动机内的活塞向下运动时，发动机的排气门随之关闭，内燃气从进气口进入气缸，当发动机活塞向下运行到止点时，进气门随之关闭。发动机的曲轴通过活塞上下运动来压缩气体。活塞压缩气体的主要目的是促使气体迅速燃烧，产生热能，进而使发动机运行。当发动机的活塞向上运行到止点时，气缸内的其他将点燃，进而推动活塞向下运动。当排气门代开始，气体将会被强制排到大气中。汽车四冲程发动机就是在这种工作原理中周而复始的运行着。

2.提高汽车发动机机械效率的使用措施

2.1.保持良好的效果

对于汽车发动机来说，如果能把摩擦功率减小到最低限度，并保持机器的精度以防止高压气体泄漏而不使指示功率下降，发动机的机械效率将会大大提高[2]。因此，对汽车发动机实行充分而合理的是提高发动机机械效率的重要措施。当前，很多汽车工业都在采用合肥工大研制出的活塞环，这种活塞环表面沉积并且特别耐磨，其使发动机的摩擦损失率下降了6.6个百分点。与此同时，汽车工业可以采用稠化机油或者添加减摩剂的方式来改善发动机的条件，从而尽量确保发动机处于全油膜状态，进而降低发动机的摩擦与磨损。

2.2.定期清洗发动机的燃油系统

燃油在通过油道进入燃烧室过程中，不可避免的会形成胶质或积碳，从而干扰燃油流动或破坏正常的空燃比，或者使燃油雾化不良等现象，因而汽车工业应定期对燃料系统进行清洁，其中，燃油系统清洁部位主要有油道、化油器、喷油嘴或燃烧室等[3]。由此可见，确保发动机储油环境以及储油器的清洁是保障汽车正常运行的重要因素。与此同时，汽车工业还应对汽车发动机的进气系统、曲轴箱以及冷却系统实行定期清洗，这既保障了汽车发动机内部环境的整洁，也提高了发动机机械效率。

2.3.降低发动机的附件消耗功率

在发动机内部系统中，冷却风扇是发动机消耗功率最大的一个附件。汽车工业应该采用风扇离合器来降低发动机的附件消耗率。风扇离合器既能减少发动机的消耗功率，也能减少发动机的磨损，同时，它也能减少发动机的噪声。在寒冷的冬季，采用风扇离合器，发动机的节油效果非常明显。据统计数据显示，汽车发动机采用EF140型的风扇离合器平均节省了发动机5%的燃油消耗率。

2.4.适当控制发动机的转速

汽车发动机的机械损失主要与发动机的转速有关，其与发动机的转速的平方成正相关。当发动机转速加快时，发动机各部分的摩擦损失以及驱动附件的损失比例增加。因此，汽车发动在使用的过程中，应适当控制转速，并确保高速运转的时间不要过长，同时，发动机的转速也不宜上时间处于高速运转状态。

3.结 语

发动机是汽车的心脏。在一定程度上说，发动机机械效率的高低直接决定了汽车行驶效率的高低。发动机在使用的过程中，会产生一定的磨损以及污染，汽车用户应定期对其进行检查和保养，一旦发现问题，应给予及时修复，并尽力提高装配质量，从而保障发动机处于良好的运行状态。

参考文献：

[1] 何才. 浅析工学结合一体化学习站的功能与建设——以汽车发动机机械维修一体化学习站为例[J]. 交通职业教育，2010，（4）：28.

[2] 杜发荣，蒋彬. 航空重油发动机机械效率的影响因素[J]. 内燃机与配件，2010，（11）：4.

[3] 陈惠民. 汽车发动机的工作原理和总体构造[J]. 科技信息，2010，，（24）：719.

机械效率篇5

一、为何要引出机械效率概念

我们学习了功（W）、功率（P），为何还要提出机械效率（η）这一概念呢？首先要弄清前两个物理量的概念.实际生产生活中，做功有多少之分，因此用W=

J来表示做功的多少；做功有快慢之分：做同样的功，时间也许不同.做相同时间的功，做功的多少可能不一样.当时间和功都不同的时候，我们只需比较单位时间内做的功，也就是用功率P=

W来反映做功的快慢.仅凭这两个物理量就能对做功的特点描述完整了吗？打个比方，把做功看成投篮，教练会从三方面看投篮练习的效果：1.投篮的数量——多少次投篮（好比是做功有多大）；2.投篮的节奏——每分钟投几次（好比是做功有多快）；3.投篮的命中率——百分之几的投中（好比是做功的效率）.由此可见，为了完整地描述做功的情况，应该从功（W）、功率（P）、效率（η）三方面进行.

二、如何理解有用功、额外功、总功、机械效率

1.整体把握机械效率的概念

初学者弄不清机械效率是因为：把物理概念中的“效率”和生活中常说的“效率”混为一谈.生活的效率是一种综合性叙述，是“效果”的意思.打个比方，作业效率高是指：做得多、时间少、正确率高.换句话讲，就是省时、省力、出成果.而物理中的效率单指一项：纯粹是有用功占总功的比例，即η=W有用／W总.不管是多少时间完成的，也不管一共做了多少功，只要有用功所占的比例高，就是效率高.

例1　甲利用定滑轮提升物体，1s内做了10J的功，其中有用功8J；乙利用动滑轮，2s内做了100J的功，其中有用功50J，则机械效率哪个高？

解　因为η甲=W有用／W总=8／10=80%

η乙=W有用／W总=50／100=50%

所以甲的机械效率高.

解题感悟　虽然乙做功总量多，速度快，又省力，但机械效率仍是甲高.因为物理上的效率，纯粹是有用功占总功的比例.

2.透彻理解有用功、额外功、总功

知道了机械效率的概念后，我们只需要弄清不同类型的简单机械中的有用功、额外功、总功，就可以顺利求解机械效率了.教材中对有用功和额外功的叙述比较抽象，需要加强辨析和举例才能深刻理解.教材中认为：有用功（W有用）是为达到目的而做的功，是人们需要的功；而额外功（W额外）是不需要，但不得不做的功；动力做的功是总功（W总）.

我们还可以这样理解：有用功——即使不使用任何简单机械，为达目的而至少要对物体做的功；而额外功——克服机械本身的重力或者摩擦力做的功.动力与动力作用点的移动距离的乘积就是总功.不过，有时也可以采用W总=W有用+W额外来计算W总.

例2　请说出以下四种装置中的有用功和额外功、总功.

三、如何提高机械效率

看了上图，初学者可能难理解两点：a.根据η=W有用／W总，为什么影响因素不是W有用和W总两大因素？b.为什么高度、速度不是影响因素？下面将一一解答a：有用功与额外功之和就等于总功，也就是W有用和W额外是“因”，决定了W总这个“果”.解答b：根据例题2可知物体的移动距离虽然影响W有用，但也会同等地影响额外功，不影响比例.

例3　若不计绳重和摩擦，已知动滑轮重为G动，写出机械效率表达式：

解　η=W有用／W总=Gh／Fs=Gh／F（3h）=G／3F

F=■，η=■.

解题感悟　效率η与股数n，物体移动距离s、速度v均无关.

由树形图第一层可知，只要尽量减小额外功或增大有用功，使有用功占的比例变大即可.根据树形图第二层可知，只要尽量少用动滑轮或用轻质滑轮和绳子，减小装置内部摩擦，就可以减小额外功的比例；一次性尽量多地提起重物就可以提高有用功比例.

机械效率篇6

一、给学生理清拉力F与物重G物、绳自由段移动距离s与物体上升距离h之间的关系

学生对这两种关系的理解直接影响学生对“三功”的准确计算。

1.F与物重G物的关系：F=（G物+G动）/n；条件：竖直方向上不计绳重和摩擦

很多学生只记公式而忽视此关系式成立的条件，如果不符合以上条件可能就有两种情况：

a.竖直方向上考虑了绳重和摩擦，则F>（G物+G动）/n；

b.如果是水平方向上拉动，拉力与重力就没直接关系了。

2.绳自由段移动距离s与物体上升距离h之间的关系：s=nh，此等式成立是没有条件的，即无论有无摩擦都成立。

由此延伸出的公式：v绳=nv物，此等式成立是没有条件的，即无论有无摩擦都成立。

二、“三功”概念的教学要准确到位，能掌握基本的求功方法

1.有用功（W有）

从做功角度看，如果某力所做的，功达到我们使用机械的目的，则此功就为有用功；从能量角度看，是系统对外界输出有价值的能量。

几种常见的情形：

a.竖直方向上提升重物：W有=Gh

b.水平方向上拉动物体：W有=fh

c.W有=W总-W额

d.W有=W总・η

很多学生在遇到水平方向上拉动物体时也死记公式W有=Gh，所以有用功不一定就是Gh。

2.额外功（W额）

从做功角度看，如果某力所做的功完全达不到我们使用机械的目的，而此功又不得不做，则此功就为额外功；额外功和有用功同时产生的；从能量角度看，是系统对外界输出无价值的能量。

额外功产生的原因：

a.竖直方向上提升重物：克服动滑轮自重、绳重、绳与滑轮之间的摩擦所做的功。

b.水平方向上拉动物体：克服绳与滑轮之间的摩擦。

几种常见的情形：

a.W额=G动（不计绳重和摩擦）；

b.W额=W总-W有（有时候摩擦力未知的情况，多采用此方法）；

c.W有=W总・（1-η）

3.总功（W额）

总功就是有用功与额外功之和。

几种常见的方法：

a.W总=W有+W额；

b.W总=Fs。

三、明晰影响滑轮组机械效率的因素

1.在竖直方向上提升重物

η=W有/W总=Gh/FS=Gh/Fnh=Gh/nF

a.如果存在摩擦力，则减小摩擦、减小动滑轮自重都可以提高机械效率；

b.若不计摩擦，则公式可以变为η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/（Gh+G动h）=G/（G+G动），则可以增加物重或减小动滑轮自重可以提高机械效率。

2.在水平方向上拉动物体

在水平方向上拉动物体时，有用功是克服物体与地面之间的摩擦力所做的功；额外功是克服绳与滑轮之间摩擦所做的功，与动滑轮自重、物重没多大关系，所以减小绳与滑轮之间摩擦可以提高滑轮组的机械效率。

计算公式：η=W有/W总=fh/Fs=fh/Fnh=f/nF

综上所述，提高滑轮组的机械效率的方法有：

（1）减小额外功可以提高机械效率。减小额外功可以减小动滑轮自重、减轻绳重、减小绳与滑轮之间的摩擦。

（2）在额外功不变的情况下，增大有用功。增大有用功可以增加物重、增大物块与地面之间摩擦所做的功。

三、实验的一个注意点，教师需理解清楚

在“测定滑轮组机械效率”的实验中，只要同一物体被提升的高度h相同，那么有用功就都为Gh，匀速拉动弹簧测力计和加速拉动弹簧测力计的区别在于弹簧测力计做的总功不同，那么匀速拉动和加速拉动的机械效率就不同，为什么非要测定在匀速拉动弹簧测力计下滑轮组的机械效率呢？这个一直困扰着学生也困扰着老师。

1.问题的分析

我们先从人们设定机械效率这个概念的目的谈起，机械效率是描述机械使用性能的一个物理量，即使用时有用（达到目的需要）的功占使用机械总共做功的百分比。在有用功一定的情况下，机械的机械效率越大，机械使用时需做的额外功越少。任何人在使用机械时都希望使用机械效率大的机械，这也是人们选购机械的一个重要参考量。所以我们肯定要测出这个机械的最大的机械效率。在测定时，若做加速运动，根据公式W总=Fs，拉力需做总功必然变大，而在提升相同高度的情况下，有用功不变，机械效率会变小，所以说匀速拉动测得的机械效率最大。我想，另外一个重要原因就是从操作层面上来说的，当匀速拉动时比加速拉动时弹簧测力计的示数会更加稳定，易于读数。

2.实验的建议

在“测定滑轮组机械效率”时对于弹簧测力计使用应遵循“匀速、竖直、缓慢”的原则。

综上所述，我们在教学中应该更重视概念的生成，关注公式的适用条件，注重实验的教学，让学生在实验中提升动手能力，在思考中提升分析的能力，无论以后遇到什么样题型能以不变应万变。希望笔者的这一点点见解可以对同行的教学有一点帮助。

参考文献：

机械效率篇7

一、 简单机械的种类、定义及性质

简单机械在我们已学过的中学内容里归纳起来有以下四种形式：

1、杠杆

定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。

实际生活中的杠杆有省力的，也有费力的，还有既不省力、也不费力的，例如独轮车、钳子、起子、剪刀、天平等。

2、滑轮

滑轮可分为定滑轮、动滑轮、滑轮组三种。

（1） 定滑轮

定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。

定滑轮实质是一个等臂杠杆使用它不省力，但可改变力的方向，

例如在旗杆上装一个定滑轮，人站在地上就能把旗子升到高处。

（2） 动滑轮

定义：滑轮和重物一志移动，这样的滑轮叫动滑轮，动滑轮的实

质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但是不能改变力的方向，在很多情况下使用不方便，因此动滑动很少单独使用。

（3） 滑轮组

定义：动滑轮和定滑轮组合在一起叫滑轮组。

这种机械使用起来既方便，又省力，例如汽车起重机、塔式起重

机等。

3、轮轴

定义：由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的简单机械，叫做轮轴。

轮轴的实持是可以连续旋转杠杆，例如汽车驾驶盘、手摇卷扬机、辘轳等。

4、斜面

定义：与水平方向有一个倾角的面叫斜面。

使用斜面可以省力，但不能省功。例如，为了省力，人们在把重的物体搬到车上时，常常搭上一块木板。

二、 简单机械的有用功、总功及效率。

为了清楚有效地搞好机械效率复习，我把简单机械的有用功、

总功及效率总结列表如下（表中“L1”表示动力臂，“L2”表示阻力臂，“L”表示斜面长“R”表示轮关径，“r”表示轴关径，“h”表示重物所升高度或斜面高，“s”表示绳子自由端的伸长量，“F1”表示动力，“F2”表示阻力，“G”表示物生，“n”表示轮轴转的周数或表示承担动滑轮的绳子段数）。

项目

名称

有用功

W有用 总功W总 机械效率η

杠杆 F2*L2 F1*L1 F2*L2/F1*L1*100%

轮轴 n·2πr*G

或G*h n·2πrR*F1或:

h/2πr·2πr*F1 n·2πrG/n·2πrRF1

*100%或G*h/(h/2πr*2πR F1)*100%

滑轮 竖直

状态 G*h(G也可含滑轮重) F1*nh G*n/F1*nn′*100%

水平状态 F2*3/n F1*3 F2*(3/n)/F1*3*100%

斜面 G*h F*L G*h/ F*L*100%

说明,表中有些栏目的公式没有化成最简式,目的在于让公式仍能继续充分反映各机械的本质特征,便于学生准确选择公式解答题目.

三、 习题示范

使用上表公式，求解有用功、总功时要根据题目的要求正确选择

力和力臂或距离的单位，避免因单位混乱而出错；求解机械效率时，公式上下相同物理量单位统一就可以了，不必再转换成国际单位，以节约时间，提高解题速度。

例1：沿着长5米、高1米的斜面，把重104牛顿的物体用2500牛顿的力沿斜面拉到车上去，这个斜面的机械效率是多少？额外功是多少？

解：本题属于求斜面机械效率问题，参照上表所列可知：

W有用 =G*h，W总=F*L

根据η=，得

η=G*h/F*L=104*1/2500*5*100%=80%

又根据W总= W有用+ W额外得：

W额外=W总- W有用

=F*L+G*h

=2555*5-104*1

=2500（焦）

例2：如图所示的滑轮组提重2000牛顿的货物，这个滑轮组的机械效率为62.5%，求拉力的大小。

解：本题与滑轮的机械效率有关，而且属于竖直状态的问题，根据上表所列，设绳子自由端伸长s米，则：W有用=G*s/n，W总=F*s

而η= W有用/ W总= G*s/n/ F*s*100%，n=4，

故F=G/nη=2000/4*62.5%=800（牛）。

必须指出表中滑轮的效率公式不但适用于滑轮组，也同样可适用于定滑轮、动滑轮，切莫缩小应用范围。

例3：用道钉撬来撬铁路枕上的道钉（如图2），加在道钉撬撬上的力是200牛顿它的动力臂是1.2米，阻力臂是6厘米，求道钉对道钉撬的阻力，若机械效率为40%,道钉对撬撬的阻力又是多少?

解:求第一问时的机械效率为10%,根据上表查杠杆的有关公式得: F2*L2=F1*L1

F2=F1*L1/L2=200*1.2/0.06=4000（牛）

第二问的机械效率为40%，得：

η= F,2*L1/ F1*L1*100%，得

F, 2= F1*L1*η/ L2=200*1.2*40%/0.06=1600（牛）

例4：人们用辘轳从井中提起一桶300牛事出有因重的水，轮半径是轴半径的3倍，在轮上加200牛顿的力才能把这桶水匀速提起（如图3），该辘轳的效率是多少？

解：题目虽然没有把已知R和r的具体数值，但已经告诉R=3r，在只求效率的情况下，不需要求出W有用/ W总，只要能求得比值就行了，假设辘轳转了n周，则

η=（n·2πr*F2）/ （n·2πR*F1）*100%

η= r*300/3r*200*100%

=50%

机械效率篇8

【关键词】农业；机械效率；提高措施

农业机械能够受到人们的青睐成为农业生产中的重要工具，是因为农业机械在农业生产中的生产效率和作业质量都远远高于人的手工劳作，其生产成本也远远低于手工劳作的劳动力成本。农业机械所产生的效率越高其替代作用就越明显，效益也就相当可观。可见，现代农业大力提倡农机化，在农业生产中的地位和作用不可小觑，而其中的关键是提高农业机械的生产效率及作业质量。

1.农机具和编制机组的正确使用

我们在使用农业机械设备进行农田地耕种时，必须要进行科学合理的使用，才能够真正意义上的提高农业机械设备的工作效率。实现农业生产的高效性、安全性以及高品质。我们都清楚，机械设施的牵引功率对于农业生产的工作效率有着非常重要的影响。从而我们要对其功率进行仔细地了解，并且正确的使用其农机设备，才能有效地提高工作效率。例如：我们经常采用拖拉机来牵引五桦犁进行作业，当我们需要进行深20厘米的耕种时，我们所使用的牵引功率就必须要达到90%，这样才能够保证我们每小时的工作量达到预期的要求。如果在同样的土地状况下，我们把其功率进行减小，我们工作效率就会相应地降低。从而，我们要根据所进行工作的不同需求，合理地进行农机具地编配才能更好地进行作业操作。例如：我们在进行较大工作量的作业时，可以选用功率较大的链轨式拖拉机。同时选用这种类型的拖拉机，还可以提高一些农田的基本建设工作效果。如果我们在进行一些抽水作业或者是饲料加工作业时，可以选用轮式拖拉机，而且这种类型的农机设备还可以进行运输、喷药等类型的工作。总而言之，我们要想提高农业机械效率就需要结合农业生产的需求，进行合理的编制以及选择，充分地了解农机设备的特征。

2.合理选择速度以及提高时间利用率

我们在采用拖拉机进行农业作业时，要全面的了解其设备的各档速度，这一点对于提高机械设备工作是一个非常关键的因素之一。我们在进行操作过程中，要确保工作的质量以及设备的安全，在这样的一个基础之上，可以充分地利用好设备的负荷来进行作业，有效地提高了机械操作的效率。例如：我们采用某一款拖拉机来进行工作时，了解到其三档的牵引力为2320kg，其行进速度在24-30km/h左右。如果我们想要用其来带动两台四十一片的圆盘耙，采用三档的牵引力来进行操作则不可能。因此，我们可以采用其设备的四档来作为牵引功率，带动两台圆盘粑进行作业，在其设备的安全使用范围内有效地提高了生产效率。农业生产所谓是争分夺秒，每个环节都会受到时间的限制，为了能够在有限的时间内得到最大的工作量，使得农业机械在农业生产中很好的发挥作用，除了合理使用农机具和合理选择速度外，提高时间利用率也是相当关键的，恰当安排时间，做到有效统筹。在机器空运转费油费时，操作时就要将空运转时间降到最低，尽力做到提高纯作业时间，各项准备工作必须在生产作业前到位。减少农机具空行时间的有效措施有：提前消除田间各类障碍物；农业机械检查维修；确保驾驶员的技术状态完好；农田规划；制定机车、农具、作业地点、人员等。除去这些，地块的长度对时间利用也是有很大的影响。这就要求作业人员运用恰当的作业方法，并合理正确的操作机组，不仅能够提高作业质量，而且减去空行时间。为生产赢得了更多时间。例如：垄长1000m时，转弯时间约占10%；当垄长200m时，转弯时间约占30%。

3.提高驾驶操作农具经验

驾驶员的操作经验和操作水平也是相当关键的，一旦驾驶拖拉机作业时走的不直，就会出现漏作和重作现象。所以为了更好提高工作效率，首先要提升驾驶员的操作技术水平，减少机组工作实际幅宽小于或大于构造幅宽，尽量使工作幅宽等于构造幅宽，以提高工效。也有个别作业（耙地、镇压）少重不漏外要除外。

农机作业质量不仅与农机具技术状态机密相连，更与驾驶操作人员提高农机驾驶员密不可分，而且还是更关键的组成部分。我们可以通过以下几个方面来提高操作者的技术水：

第一，把农机培训和农业技术培训要很好的结合在一起。农机培训不仅要单一性地进行农机技术培训，而是要把农机培训、农业技术的培训恰当的结合在一起，利用这种有活力、有趣、生动的方法吸引农民学习，从而来适应现代农业生产发展的需求。

第二，农机驾驶员和操作员首先要经过高标准、严要求的农机驾驶、机具操作培训，然后在经过严格的考核后取得驾驶、操作合格资质，才能够持证上岗。

第三，为了能够提升自己的技术水平，要不断的学习，了解与掌握新技术，废除不符合农业机械要求的旧技术，实现与时俱进。

第四，为了能够使驾驶操作者在作业中得心应手，就应该在平时的实践中互相进行经验交流，互相探讨新方法，总结新经验；全方面的了解掌握机具的性能和恰当正确的操作方法。

4.结语

总而言之，在农机化作业过程中，农机驾驶员和操作员要在实践中认真研究提升生产效率和作业质量的技巧，不断地总结并掌握了解这些技巧。从而来提升农业机械的生产效率，为农民增长收入，为我国农机设备的整体现代化水平做出巨大贡献。 [科]

【参考文献】

机械效率篇9

关键词：智能采伐;采伐成本;生产力

中图分类号： S776.31 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.20.013

森林产业是国家经济建设不可缺少的重要组成部分。传统的采伐方式不仅效率低下，而且采伐成本高，这种采伐方式已经不能满足日益增长的市场需求。机械采伐能够改善作业环境、极大的提高作业效率。近几年，随着信息技术的发展，林业机械采伐也逐渐向自动化、信息化、智能化和数字化发展。

1林业机械采伐的发展

国外林业机械采伐的起步较早，尤其是一些林业发达的国家。早在20世纪初期，林业采伐机械逐渐兴起，到20世纪60年代左右，联合采伐机的研制成功，标志着林业机械采伐又向前迈进了一大步。但此时采伐机的功能相对比较简单，直到70年代采伐机的技术发展才逐渐趋于稳定。进入21世纪，欧美各国逐渐生产出适用于自己国家的林业机械采伐设备，通过信息技术改造，提高机械采伐装备的技术密集程度，形成以信息技术、人工智能为一体的采伐装备，使得采伐作业的操作简单化。

我国林业机械采伐总体来说，起步较晚，发展较慢，原始的人工油锯采伐效率低且不安全。在上世纪50年代后期和60年代中期我国引进的自行式造材机和原条采伐联合机，极大的提高了采伐作业效率。改革开放以后，通过开发研究、引进技术及合作生产，采伐设备得到长久发展，目前采伐作业已基本上实现全机械化，但是和国外的机械采伐技术相比还有一定的差距，主要体现在两个方面[1]：一是主要的采伐机械设备都是从国外引进，自主研发的能力不足;二是缺少实际的生产实践经验，群众对林业机械设备的革新积极性不足。随着我国经济快速的发展，木材的需求量也在迅速的增加，因此采伐机械的发展也面临着严峻的考验。

2林业机械采伐的研究现状

随着林业信息技术飞速的发展，林业机械采伐的研究不仅仅局限于如何造材来满足人们的需求，而是逐渐朝着更加智能化、信息化的方向发展[2]，逐步提高采伐效率以及森林资源的利用率。

采伐机是一种多功能、高自动化的采伐机械，采伐头是其主要部件之一，不同类型的采伐头能够满足不同的造材需求，未来的采伐头要朝着智能化的方向去发展，能够自动优化造材方案[3]，实时的获取造材数据，例如直径、长度等。为了实现这些，基于计算机视觉及2D、3D的激光扫描仪逐渐应用到测量系统中，采伐数据的获取更加方便、可靠。依靠先进的设备及手段，人们能够从采伐机中获得的数据会越来越多，深入研究这些数据，能够对森林的生成管理、经营决策有很大的帮助。

木材处理控制系统是采伐机控制系统的组成之一，该部分包含两个子系统：测量系统和造材优化系统。测量系统主要是运用非接触的测量方式，例如激光扫描仪;优化造材系统的目的是制定最优采伐策略，根据历史采伐数据，模拟采伐，最终得出最优的采伐方案。一个完善的造材优化系统对提高木材收益以及木材的利用率有很大的帮助，因此越来越来多的采伐机制造商以及研究人员致力于这种系统的研究当中。

森林作业过程中，采伐成本主要包括燃油成本、作业时间成本、劳力成本等，降低采伐作业各个环节的成本对林业产业有着重要的发展意义[4]。在不影响生产率的同时如何控制采伐作业的成本是人们关心的主要问题，例如合理的规划采伐路线以及根据木材需求制定合适的造材方案等，以达到节约燃料的目的;利用传感器收集到的数据建立一些数学模型去评估时间成本的大小，并对时间成本的控制提供一些合理的建议，选用懂林业技术以及操作技术的人员去使用采伐机，以达到控制劳力成本的目的。

3 林业机械采伐的发展趋势

未来的林业机械采伐必然朝着智能、高效和多功能的方向发展，以提高生产力、节约森林资源为目的。归纳起来主要体现在以下几个方面：

采伐机的自动化程度和效率要逐步的提高，在不影响生产率的同时，降低采伐作业每个环节的成本，提高森林资源利用率。

研究更先进的采伐机设备，不断的改进信息化系统，使采伐机变得更加智能化，提高生产率、保证木材质量。

以数据为驱动，指导森林经营各个环境的经营以及决策。利用收集到的海量造材数据，建立相应的数学模型去指导造材，不断的改进采伐策略，提供有价值的信息。

参考文献

[1] 刘小虎，俞国胜.中国林业机械发展的研究[J].黑龙江农业科学，2010（07）：141-143.

[2] 覃圣钊.林业机械采伐发展趋势[J].吉林农业，2015（17）：110.

[3]蒲帅，刘晋浩.林木采伐头的发展历程及现状研究[J].机械工程与自动化，2016（01）：219-221.

[4] Chloe Williams， Pierre Ackerman. Cost-productivity analysis of South African pine sawtimber mechanised cut-to-length harvesting， Southern Forests， 2016.

机械效率篇10

[关键词]数控机床 机械技术 加工效率

[中图分类号] TD4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-339-1

机械市场的多样化需求，刺激数控机床的发展，尤其是机械产品复杂化的表现形式，更是强调机械技术的重要性。优化数控机床的科研环境，着实改进机械技术的现代状态，充分改进机械技术，体现机械技术高效率的作业状态。机械技术的工作效率，不仅影响到机械市场的供求关系，还关系到数控行业的实际效益，由此可见：提高机械技术加工效率对数控机床机械生产的重要性。

1简述提高机械技术加工效率的意义

数控机床机械加工，不仅具有生产控制能力，而且在自动化、技术性上的优势表现较为明显，确保机械加工处于稳定状态，体现机械技术高效率的产品供应。提高机械技术的加工效率，对数控企业具备高水平的发展意义，第一，拓宽数控加工的涉足领域，促使其满足产品的多方需要，进入机械市场的各个领域，创造巨大的企业效益，稳定立足社会；第二，为数控企业节约成本，高效率的机械加工，处于生产约束和控制状态，降低机械生产的事故发生率，节约数控行业对硬件的资金投入，转入正常生产，避免成本的重复投入，体现节约理念。

2优化软件建设，提高加工效率

数控加工的软件环境，属于提升效率的一部分，为机械效率的提升，提供基础支持，通过以下方式，重点优化数控机床机械加工的软设施。

2.1加强机械生产的现场管理

规划机械生产的现场，维持生产秩序，避免生产现场发生混乱，发挥机械技术的生产能力，提高生产效率。例如：针对现场机械生产设备，实行工艺调整，合理搭配生产设备，弥补机械生产中的工艺欠缺，确保优质的现场环境，防止机械技术受现场影响，降低生产效率。

2.2提高操作人员的技能水平

专业技术是提升机械效率的必备软件，机械技术的生产和完工，基本是由操作人员完成，操作人员与机械技术具有直接的关系，提高操作人员的技能水平，有利于机械技术效率的产生[1]。操作人员具备专业的操作能力，可以排除不安全因素对机械加工的影响，例如：确保机械技术的加工精度，保障机械制品的安全性能，避免机械生产设备由于操作问题，出现安全事故，影响整体生产线的效率。数控企业定期组织操作人员，实行有针对的培训，提高操作人员的专业能力。

2.3明确机械生产的流程

保障机械生产流程的精细化，需要严格遵循精度分析原则，待机械技术各项工作准备完成后，再实行工艺生产。精度分析的内容包括：机械装置、设备的参数配置，如：设备结构、装置设置等，严格把关机械生产，尽量简化生产环节，避免多余流程影响生产效率。

3加强硬件建设，提高加工效率

硬件是提高生产效率的主体，根据数控机床内主要的硬件进行建设性分析，如下：

3.1稳定供电、供气

电量与气量是机械加工的两大能源支持，保持稳定状态，提高生产效率。第一，稳定供电，数控机床生产中，涉及大量的机械技术和设备，必须在供电稳定的环境下，才能达到高效状态，为数控机床加工配备稳压器，稳定交流电量，排除电压不稳、供电不足的缺陷，保持供电持续进行，解决电压对设备的冲击影响，排除安全隐患；第二，稳定供气，供气不足经常导致生产线闭塞，降低生产效率，在供气系统中，安装过滤设备，对供气能源实行细化、过滤，保障供气通畅，提前做好预防工作，维持供气的最佳状态，稳定生产，确保效率。

3.2确保传感器的优质状态

数控机械技术的传感，提升机械加工效率，生产系统内的传感器，本身存在封闭缺陷，较容易制止传感动作，导致液位失控，冲击整体生产系统，所以在数控机床硬件设施中，最先需要解决传感封闭，避免传感不足，引发效率低下。利用自动传感，支持机械技术，选用优质型号的传感器，同时确保生产系统内设备的型号一致，保持传感同步状态，排除外界干扰[2]。例如：根据数控机床的具体情况，选用高信誉传感设备，保障设备售后，及时发现传感问题，可以迅速联系厂家，实行及时维修，尽量保持传感设备的规格相同，注重日常的检修和维护，延长传感设备的使用周期，确保机械技术的实际效率得到提高。

3.3维持数控机床的优化特性

保障数控机床机械生产的优化性能，对其进行合理的处理。可以提升生产流畅性，提高数控机床的机械效率，确保剂与数控设备的匹配度，根据数控设备的规格、型号和性能，调配剂，保障剂的适应性，稳定数控机械生产的核心，既可以防止数控机床生产中出现性能缺陷，又可以维持生产稳定，加快机械技术的生产效率，推进数控行业的效益性。

3.4整合机械技术的零配件

配件是数控机床硬件建设的精细部分，虽然配件占据的生产规模较小，但是其为数控生产中不可缺少的组成部分，负责不同类型的机械加工[3]。配件选用时，需要根据科学的标准依据，规范配件参数，例如：配合数控机床加工的实际，结合机械技术的生产环境，科学选择需要更换的零配件，保障零配件与整体生产线的相适应性，避免配件影响生产，在配件的灵活支持下，机械技术得到高效率的利用，进而提高数控机床机械生产的效率。

4结束语

高效率的技术作业，直接关系到数控企业的效益，稳定数控行业的发展。影响机械技术效果的因素比较多，必须保障数控机床处于优质的发展状态，才可发挥机械技术的效率价值，既要满足市场对机械制品的需要，又要保障数控机床良好的工作状态，降低机械故障，完善生产流程和工艺，体现数控机床高水平的生产能力。

参考文献

[1]彭丽华.提高数控机床机械加工效率的方法[J].机床与液压，2012（07）：29-31.