कील

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एक लकड़ी का बंटवारा कील

एक कील एक त्रिकोण आकार का उपकरण, एक पोर्टेबल झुका हुआ विमान और छह सरल मशीनों में से एक है। इसका उपयोग किसी वस्तु की दो वस्तुओं या भागों को अलग करने, किसी वस्तु को ऊपर उठाने या किसी वस्तु को रखने के लिए किया जा सकता है। यह अपने कुंद सिरे पर लगाए गए बल को अपनी झुकी हुई सतहों पर लंबवत (सतह सामान्य) बलों में परिवर्तित करके कार्य करता है। एक कील का यांत्रिक लाभ इसकी ढलान की लंबाई और इसकी चौड़ाई के अनुपात द्वारा दिया जाता है। हालांकि चौड़े कोण वाला एक छोटा वेज तेजी से काम कर सकता है, इसके लिए एक संकीर्ण कोण के साथ एक लंबे वेज की तुलना में अधिक बल की आवश्यकता होती है।

बल एक सपाट, चौड़ी सतह पर लगाया जाता है। यह ऊर्जा कील के नुकीले, नुकीले सिरे तक पहुँचाई जाती है, इसलिए बल पहुँचाया जाता है।

कील केवल घर्षण के रूप में ऊर्जा का परिवहन करती है और इसे नुकीले सिरे तक एकत्रित करती है, फलस्वरूप वस्तु को तोड़ देती है।

इतिहास

विनचेस्टर में फ्लिंट हाथ की कुल्हाड़ी मिली

Wedges हजारों सालों से मौजूद हैं। वे पहले साधारण पत्थर से बने थे। शायद पच्चर का पहला उदाहरण हाथ की कुल्हाड़ी है (Olorgesailie भी देखें), जो पत्थर को काटकर बनाया जाता है, आम तौर पर चकमक पत्थर, एक बिफेसियल एज या वेज बनाने के लिए। कील एक सरल मशीन है जो पार्श्व बल और उपकरण की गति को अनुप्रस्थ विभाजन बल और वर्कपीस की गति में परिवर्तित करती है। उपलब्ध शक्ति उपकरण का उपयोग करने वाले व्यक्ति के प्रयास से सीमित है, लेकिन क्योंकि शक्ति बल और गति का उत्पाद है, कील गति को कम करके बल को बढ़ाती है। यह प्रवर्धन, या यांत्रिक लाभ इनपुट गति से आउटपुट गति का अनुपात है। एक कील के लिए, यह 1/tanα द्वारा दिया जाता है, जहां α टिप कोण है। एक फिसलने या प्रिज्मीय जोड़ बनाने के लिए एक कील के चेहरे को सीधी रेखाओं के रूप में तैयार किया जाता है।

कील की उत्पत्ति ज्ञात नहीं है। प्राचीन मिस्र की खदानों में, निर्माण में प्रयुक्त पत्थर के ब्लॉकों को तोड़ने के लिए कांसे की कील का उपयोग किया जाता था। लकड़ी की कीलें जो पानी से संतृप्त होने के बाद फूल जाती थीं, उनका भी उपयोग किया जाता था। अमेरिका के कुछ स्वदेशी लोगों ने डोंगी, आवास और अन्य वस्तुओं को बनाने के लिए लकड़ी को विभाजित करने और काम करने के लिए बारहसिंगे के शाखादार सींग वेजेज का इस्तेमाल किया।

कील का उपयोग

भारी वस्तुओं को उठाने के लिए वेजेज का उपयोग किया जाता है, उन्हें उस सतह से अलग किया जाता है जिस पर वे आराम करते हैं। एक ब्लॉक पर विचार करें जिसे एक वेज द्वारा उठाया जाना है। जैसे ही वेज ब्लॉक के नीचे स्लाइड करता है, ब्लॉक वेज के स्लोप्ड साइड को स्लाइड करता है। यह वजन एफ उठाता है_B ब्लॉक का। क्षैतिज बल एफ_A ब्लॉक को उठाने के लिए आवश्यक वेज वी के वेग पर विचार करके प्राप्त किया जाता है_A और ब्लॉक v का वेग_B. यदि हम मानते हैं कि कील ऊर्जा को नष्ट या संग्रहीत नहीं करती है, तो कील में शक्ति शक्ति के बराबर होती है।

या

${\frac {F_{\mathrm {B} }}{F_{\mathrm {A} }}}={\frac {v_{\mathrm {A} }}{v_{\mathrm {B} }}}.$

ब्लॉक का वेग कील के किनारे के ढलान द्वारा पच्चर के वेग से संबंधित होता है। यदि कील का कोण α है तो

$v_{\mathrm {B} }=v_{\mathrm {A} }\tan \alpha ,\!$

जिसका अर्थ है कि यांत्रिक लाभ

$MA={\frac {F_{\mathrm {B} }}{F_{\mathrm {A} }}}={\frac {1}{\tan \alpha }}.$

इस प्रकार, कोण α जितना छोटा होता है, पच्चर पर लगाए गए बल के लिए भारोत्तोलन बल का अनुपात उतना ही अधिक होता है। यह कील का यांत्रिक लाभ है। यांत्रिक लाभ के लिए यह सूत्र काटने वाले किनारों और बंटवारे के संचालन के साथ-साथ उठाने पर भी लागू होता है।

उनका उपयोग वस्तुओं को अलग कोन के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कटे हुए पत्थर के ब्लॉक। अनाज के साथ लकड़ी को विभाजित करने के लिए बंटवारा मौल ्स और स्प्लिटिंग वेजेज का उपयोग किया जाता है। वस्तुओं के बीच की दूरी को ठीक से समायोजित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अपेक्षाकृत लंबे शंकु के साथ एक संकीर्ण पच्चर को शिम (इंजीनियरिंग) कहा जाता है, और आमतौर पर बढ़ईगीरी में उपयोग किया जाता है।

कांटे और नाखून (इंजीनियरिंग) की युक्तियां भी वेजेज हैं, क्योंकि वे उस सामग्री को विभाजित और अलग करते हैं जिसमें उन्हें धकेला या चलाया जाता है; शाफ्ट तब घर्षण के कारण तेजी से पकड़ सकते हैं।

ब्लेड और वेजेज

ब्लेड एक यौगिक झुका हुआ विमान है, जिसमें दो झुके हुए विमान होते हैं ताकि विमान एक किनारे पर मिलें। जब किनारे, जहां दो विमान मिलते हैं, एक ठोस या द्रव पदार्थ में धकेल दिया जाता है, तो यह ब्लेड के चेहरे के लिए सामान्य रूप से सामग्री के खिलाफ लगाए गए बल को दो विरोधी बलों में स्थानांतरित करके अलग करने के लिए सामग्रियों के प्रतिरोध पर काबू पा लेता है।

मनुष्यों द्वारा ब्लेड का पहला ज्ञात उपयोग एक चकमक पत्थर का तेज किनारा था जिसका उपयोग जानवरों के ऊतकों को काटने या विभाजित करने के लिए किया जाता था, उदा। मांस काटना। लोहे या अन्य धातुओं के उपयोग से इस प्रकार के कार्यों के लिए चाकू का विकास हुआ। चाकू के ब्लेड ने मनुष्यों को मांस, रेशों, और अन्य पौधों और जानवरों की सामग्रियों को बहुत कम बल से काटने की अनुमति दी, जितना कि उन्हें केवल अपने हाथों से खींचकर अलग करने में नहीं लगेगा। अन्य उदाहरण हैं हल, जो मिट्टी के कणों को अलग करता है, कैंची जो कपड़े को अलग करती है, कुल्हाड़ी जो लकड़ी के रेशों को अलग करती है, और छेनी और समतल (उपकरण) जो लकड़ी को अलग करती है।

कील, आरी और छेनी मोटी और कठोर सामग्री, जैसे लकड़ी, ठोस पत्थर और कठोर धातुओं को अलग कर सकते हैं और वे कोल्हू की तुलना में बहुत कम बल, सामग्री की बर्बादी और अधिक सटीकता के साथ ऐसा करते हैं, जो एक ही बल का अनुप्रयोग है। अलग की जाने वाली सामग्री के एक व्यापक क्षेत्र में।

वेजेज के अन्य उदाहरण ड्रिल की बिट ्स में पाए जाते हैं, जो ठोस पदार्थों में गोलाकार छेद बनाते हैं। एक ड्रिल बिट के दो किनारों को विरोधी कोणों पर, एक बिंदु में तेज किया जाता है और वह किनारा ड्रिल बिट के शाफ्ट के चारों ओर लपेटा जाता है। जब ड्रिल बिट अपनी रोटेशन की धुरी पर घूमती है, तो वेजेज को सामग्री में अलग होने के लिए मजबूर किया जाता है। सामग्री में परिणामी कटौती ड्रिल बिट के रोटेशन की दिशा में होती है, जबकि बिट का पेचदार आकार कट सामग्री को हटाने की अनुमति देता है।

वस्तुओं को तेजी से पकड़ने के उदाहरण

कील का उपयोग वस्तुओं को जगह पर रखने के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि आंतरिक दहन इंजन के पुर्जे (पॉपट वॉल्व), साइकिल के पुर्जे (स्टेम (साइकिल का हिस्सा) और सनकी (तंत्र) नीचे के कोष्ठक), और दरवाजे। एक वेज-टाइप दरवाजे की तरफ (डोर वेज) मोटे तौर पर दरवाजे के नीचे और वेज, और वेज और फर्श (या अन्य सतह) के बीच उत्पन्न घर्षण के कारण काम करता है।

यांत्रिक लाभ

एक स्प्लिटिंग वेज का क्रॉस-सेक्शन जिसकी लंबाई लंबवत रूप से उन्मुख है। एक अधोमुखी बल इसकी झुकी हुई सतहों के लंबवत बल उत्पन्न करता है।

कील के यांत्रिक लाभ या एमए की गणना कील की चौड़ाई से कील की ऊंचाई को विभाजित करके की जा सकती है:

${\rm {MA={Length \over Width}}}$

अधिक तीव्र कोण, या संकीर्ण, एक पच्चर का कोण, इसकी ढलान की लंबाई का अनुपात इसकी चौड़ाई से अधिक होता है, और इस प्रकार यह अधिक यांत्रिक लाभ प्राप्त करेगा।

वेज तब बंधेगा जब वेज शामिल कोण वेज और सामग्री के बीच घर्षण के गुणांक के चाप स्पर्शरेखा से कम हो। इसलिए, एक लोचदार सामग्री जैसे लकड़ी में, घर्षण एक विस्तृत की तुलना में एक संकीर्ण पच्चर को अधिक आसानी से बांध सकता है। यही कारण है कि एक बंटवारे के सिर का एक कुल्हाड़ी की तुलना में बहुत व्यापक कोण होता है।

यह भी देखें

• कुल्हाड़ी
• ब्लेड
• प्रशन
• चाकू
• लॉग स्प्लिटर
• कील (जकड़न)
• प्लग और पंख
• पुष्पीं
• क्वाइन (मुद्रण)
• छुरी
• कैंची
• दरांती
• स्प्लिटिंग मौल और स्प्लिटिंग वेजेज
• पहिया और धुरि
• पंचर पहिया