Дугуй бол хүн төрөлхтний хамгийн чухал шинэ бүтээлүүдийн нэг гэж хэлж болно. Тэнхлэгийн холхивч дээр эргэдэг дугуй эд ангиас бүрдэх энэхүү энгийн төхөөрөмж нь олон машинуудын үндэс суурь болж, тээвэр, үйлдвэрлэл, технологийг өөрчилсөн. Дугуйн тухай ойлголт, түүх, механикийг судалж, соёл иргэншлийн хөгжилд яагаад ийм чухал үүрэг гүйцэтгэснийг ойлгоцгооё.
Дугуй нь хөдөлгөөнийг хөнгөвчлөхийн тулд үрэлтийг багасгах зарчмаар ажилладаг. Үрэлтийг даван туулахын тулд их хэмжээний энерги шаардагддаг гадаргуу дээгүүр объектыг чирэхээс ялгаатай нь объектыг өнхрүүлэхэд хамаагүй бага хүч шаардагдана. Энэхүү үр ашиг нь дугуйг машин, тээврийн хэрэгсэлд өргөн ашигладаг болсонтой холбоотой юм.
Дугуйны системд хэд хэдэн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг:
Энэхүү бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хослол нь ачааллыг даах, хөдөлгөөнийг үр ашигтайгаар хөнгөвчлөх системийг бий болгодог.
Дугуйг зохион бүтээсэн нь бичигдсэн түүхээс өмнө байсан тул зарим талаараа нууцлагдмал байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ дугуйг дэлхийн өнцөг булан бүрт бие даан зохион бүтээсэн гэж үздэг бөгөөд хамгийн эртний дугуй нь МЭӨ 3500 оны үед Месопотамид байсан юм. Эхэндээ дугуйг тээвэрлэхэд ашигладаггүй байсан ч вааран эдлэл хийхэд ашигладаг байсан. Цаг хугацаа өнгөрөхөд тэдний бараа, эцэст нь хүмүүсийг зөөхөд ашиг тустай болсон нь дугуй болон тэнхлэгийн механизмыг хөгжүүлэхэд хүргэсэн.
Дугуйны үр ашгийн гол цөм нь гулсалтын үрэлтээс хамаагүй бага гулсмал үрэлтийн тухай ойлголт юм. Өнхрөх үрэлтийн томъёо нь \(F_r = \mu_r \cdot N\) энд \(F_r\) нь өнхрөх үрэлтийн хүч, \(\mu_r\) нь өнхрөх үрэлтийн коэффициент, \(N\) нь өнхрөх үрэлтийн коэффициент юм. хэвийн хүч (дугуй эргэлдэж буй гадаргуутай перпендикуляр хүч).
Энэ харьцангуй бага хүч шаардлагын улмаас дугуй нь объектыг хөдөлгөхөд шаардагдах хүчин чармайлтыг багасгахад маш үр дүнтэй байдаг. Цаашилбал, дугуйг тэнхлэг болон холхивчтой хамт ашиглах үед хөшүүргийн зарчим үйлчилнэ. Дугуйны радиус нь ижил хэмжээний оролтын хүчээр илүү их зайг туулах боломжийг олгодог бөгөөд механизмаар дамжуулж буй хүчийг үр дүнтэй өсгөдөг. Үүнийг эргүүлэх моментийн томъёогоор тайлбарлав: \(T = F \cdot r\) энд \(T\) нь эргэлтийн момент, \(F\) нь дугуйны ирмэг дээр үйлчлэх хүч, \(r\) нь дугуйны радиус юм.
Дугуй нь тоо томшгүй олон машин, төхөөрөмжүүдийн салшгүй хэсэг юм. Энд хэдэн жишээ байна:
Түүхийн туршид дугуйны дизайн, материал ихээхэн өөрчлөгдсөн. Эртний дугуйнууд нь энгийн модон дискүүд байсан бөгөөд хожим нь хигээстэй дугуй болж хувирч, жинг бууруулж, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг. Орчин үеийн дугуйнууд нь ган, хөнгөн цагаан, резин зэрэг олон төрлийн материалыг хослуулсан бөгөөд гүйцэтгэл, бат бөх чанарыг оновчтой болгож, жинг багасгадаг.
Дугуйны технологийн шинэчлэлд агаараар дүүрсэн (хийн) дугуйг бий болгосон нь цочролыг шингээх, тэгш бус гадаргуугийн дугуйны механизмд үзүүлэх нөлөөллийг багасгах замаар тээврийн хэрэгслийн жолоодлогын чанар, үр ашгийг эрс сайжруулдаг. Хүчээр ажилладаг жолоодлого, тоормосны системийг нэвтрүүлснээр тээврийн хэрэгслийг хамгийн бага биеийн хүч чармайлтаар удирдахад хялбар болгож, дугуйны ашиглалтыг улам сайжруулсан.
Дугуйг тээвэр, машин механизмд өргөнөөр ашиглах болсон нь байгаль орчинд ихээхэн нөлөөлсөн бөгөөд энэ нь тээврийн хэрэгслийг эрчим хүчээр хангахын тулд чулуужсан түлшнээс хамааралтай байдаг. Гэсэн хэдий ч цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, нийтийн тээврийн үр ашигтай систем зэрэг дугуй болон тээврийн хэрэгслийн технологийн дэвшил нь утаа, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах амлалтыг харуулж байна.
Дугуйны технологийн ирээдүйн хэтийн төлөв нь жингээ цаашид бууруулах, үр ашгийг дээшлүүлэх шинэ материал, дизайныг судлах явдал юм. Нэмж дурдахад дугуйны тухай ойлголтыг бүх чиглэлтэй дугуй гэх мэт шинэ бүтээлүүдээр шинэчлэн боловсруулж байгаа бөгөөд энэ нь тээврийн хэрэгслийг уламжлалт эргэлтгүйгээр ямар ч чиглэлд хөдөлгөж, робот техник, автоматжуулалтад шинэ боломжийг нээж өгч байна.
Дугуй нь зөвхөн машин механизмын бүрэлдэхүүн хэсэг биш юм; Энэ нь соёл иргэншлийн дэвшилд түлхэц өгсөн хүн төрөлхтний шинэ бүтээлийн тулгын чулуу юм. Түүний энгийн байдал нь тээвэр, үйлдвэрлэл, технологид үзүүлсэн гүн нөлөөг үгүйсгэдэг. Бид дугуйны технологийг үргэлжлүүлэн шинэчилж, боловсронгуй болгохын хэрээр бидний ирээдүйг тодорхойлоход түүний гүйцэтгэх үүрэг өнгөрсөн үеийнх шигээ чухал хэвээр байна.
