المحتوى
إحدى المهام الرئيسية في الصناعة البشرية هي العمل ضد قوة الجاذبية ، وإقامة هياكل مثل الجسور والمباني الكافية لمقاومة قوة الجاذبية المفروضة على كتلتها وعلى الأفراد الذين يحملونها. يجب على المرء أن يمتلك وسيلة لبناء هذه الهياكل بالفعل ، وأحد أكثر الآلات المعروفة في رفع الأجسام الثقيلة بطرق دقيقة هي الرافعة.
الأساطيل ذات الهيمنة الطويلة حيث يتم بناء أي شيء من الحجم ، تعمل الرافعات كرافعات قادرة على رفع الأجسام على مسافة من المحرك ونقطة التثبيت في الرافعة. ويتم ذلك باستخدام ذراع الازدهار، يمكن تغيير الطول والزاوية من الأرض وفقًا لمهمة الإنشاء (أو إلغاء البناء) في متناول اليد.
قد تحتاج إلى صيغة حساب الرفع لتحديد قدرة الرفع لمجموعة رافعة معينة. يتضمن هذا الهندسة الأساسية في الغالب ، لكن الفهم القليل للفيزياء الأساسية يساعد أيضًا.
أجزاء والفيزياء للرافعة
يتم تشغيل الرافعة من فوق منصة متحركة ومنقولة (ولكن مثبتة على نحو آخر) تسمى قاعدة ذراع ، والتي يمكن أن يبلغ عرضها عدة أمتار. يمتد ذراع الرافعة لأعلى وللخارج بزاوية معينة (على سبيل المثال 30 درجة) لطولها ، وفي نهاية ذراع الرافعة هذا جهاز يرفع الحمل لرفعه ونقله.
الحمل (كتلة أوقات الجاذبية g ، أو 9.8 م / ث2) (مثالي) يتم رفعه عموديًا ، لذلك لا توجد قوى أفقية في اللعب (الأيام العاصفة تلعب الفوضى لمشغلي الرافعات). بدلاً من ذلك ، يتم الحفاظ على التوتر T (قوة لكل وحدة طول) في الكبل عندما تقوم القوة التصاعدية للرافعة (التي يتم توجيهها بواسطة بكرة أعلى الجهاز) بموازنة وزن الحمل تمامًا. عندما يقود المحرك T أعلى من هذه النقطة ، يتحرك الحمل للأعلى ، بشرط أن يكون الكبل قويًا بدرجة كافية لمقاومة القوة.
هندسة رافعة
من جانب واحد ، تشكل ذراع الرافعة والأرض والكابل العمودي مثلثًا صحيحًا. إن hypotenuse هو ذراع الرافعة ، والذراع الطويل للمثلث هي المسافة r من قاعدة الركيزة إلى الحمل ، بينما يكون الذراع القصير من hypotenuse هو الارتفاع الرأسي h لـ "طرف" ذراع الرافعة فوق الأرض.
يجب أن يراعي نصف القطر الفعال قاعدة الركيزة وبالتالي يتم تقصيره قليلاً لحساب قدرة الرفع ؛ بمعنى أنه لا يبدأ مباشرة من المحرك ، حيث يكمن طرف هذا المثلث الصحيح الواقعي.
A Crane in Equilibrium
الطائرة في التوازن لا تحتوي على أجزاء متحركة. وهذا يعني أن مجموع القوى الخارجية وعزم الدوران الخارجي هو صفر. نظرًا لأن الحمل يميل إلى تدوير ذراع ذراع الرافعة نحو الأسفل حول محورها عند قاعدة الركيزة ، يجب موازنة عزم الدوران هذا مع موازنة القوة الهبوطية المباشرة التي تمارسها الجاذبية.
حساب الرفع رفع القدرات
المعيار صيغة حساب سعة الرافعة اعطي من قبل
(ص) (HC) / 100،
حيث r هي نصف القطر (المسافة على الأرض حتى الحمل) و hC ترفع السعة القصوى للقدرة. السعة ، بدورها ، خاصة بكل طول وطول ذراع ذراع الرافعة المختار ، ويجب البحث عنها في جدول مثل الجدول الموجود في الموارد.
الحساب النهائي هو في الواقع متوسط ، يؤخذ باستخدام قيمة hC التي هي أقصى لكل نصف قطر تم اختياره. النقاط التي يتم حسابها في المتوسط هي الحد الأدنى لنصف القطر ، r نفسه ، وكل دائرة نصف قطرها الدقيق بوحدات تبلغ 5.0 متر بينهما. وبالتالي ، قد تبدو مجموعة كاملة من القيم على أنها 1.9 و 5.0 و 10.0 و 14.2 مترًا ، وسيكون المتوسط في هذه الحالة هو متوسط أربعة أرقام.