Это относится не только к простейшим приводным механизмам, но и к различным двигателям. Например, поршень паровой машины может развивать тем бо'льшую силу, чем больше его диаметр (при данном давлении пара). Таким образом, в общем, для всех механизмов справедливо следующее положение: чем больше сила, которую должен развивать механизм, тем больше должны быть его размеры.
Но так как мощность механизма зависит не только от развиваемой силы, но и от скорости движущихся частей, то из двух механизмов, способных развивать одну и ту же мощность, быстроходный механизм можно сделать меньших размеров. При том же типе и размере быстроходный механизм будет всегда мощнее тихоходного.
Например, быстроходный редуктор (зубчатая передача), служащий для изменения числа оборотов авиационного винта, обладает сравнительно небольшими размерами, хотя он служит для передачи от мотора к винту (когда последний делает большое число оборотов) очень большой мощности (тысячи киловатт). Рассчитанная на ту же мощность зубчатая передача тихоходной водяной турбины имеет размеры примерно в десять раз бо'льшие, а весит в тысячу раз больше.
§ 109. Коэффициент полезного действия механизмов. Всякий механизм, совершающий работу, должен откуда-то получать энергию, за счет которой эта работа производится. В простейших случаях механизм лишь передает механическую работу от источника энергии к потребителю. Так действуют простые машины и все передаточные или приводные механизмы, представляющие собой различные комбинации простых машин; например, ременный привод передает работу от двигателя, вращающего ведущий шкив, через ведомый шкив потребителю (станку).
Такой приводной механизм лишь передает определенную мощность от источника к потребителю. Однако при этом не вся работа, а значит и не вся мощность, получаемая механизмом от источника, передается потребителю.
Дело в том, что во всяком механизме действуют силы трения, на преодоление которых затрачивается часть работы, потребляемой механизмом. Эта работа превращается в тепло и обычно является бесполезной. Отношение мощности, которую механизм передает потребителю, ко всей мощности, подводимой к механизму, называется коэффициентом полезного действия данного механизма (сокращенно: к. п. д.).
210
Если подводимую к механизму мощность обозначить через N1, а отдаваемую механизмом потребителю — через N2 , то к. п. д. ? механизма будет равен далее