الأعمدة هي مكونات عالمية للآلات ذات الأجزاء الدوارة. في سيارة عادية ، كل محور يربط بين العجلات الأمامية والخلفية هو عمود تدور حوله مجموعة العجلة أثناء تحرك السيارة.
تميل هذه الأنواع من الأعمدة إلى أن تكون ذات قطر أو سمك موحد ، مما يعني أن كل طرف من نهايات العمود يبدو متماثلًا. لكن بعض الأعمدة تتناقص ، أو تصبح أرق من طرف إلى آخر ، عادة بمعدل ثابت. تحدد طبيعة الوظيفة عادةً "انحدار" الاستدقاق ، والذي يمكن التعبير عنه بالوحدات أو الدرجات أو كليهما.
العمود كمخروط دوار
إذا نظرت إلى عمود مدبب من الجانب ، فإنه يأخذ شكل مثلث ، مع قاعدة وجانبين متطابقين يقتربان من نقطة. هذا يجعل العمود المخروطي مخروطًا دوارًا ، وإذا كانت النقطة صغيرة ، فإن القوة الناتجة عن الدوران تتركز على منطقة صغيرة وبالتالي يمكن أن تكون قوية جدًا.
معظم الأعمدة المستدقة لا تصل إلى نقطة معينة. بدلاً من ذلك ، لديهم قطر أكبر (يشار إليهدلأغراض الحساب) في نهاية واحدة وقطر أصغر (د) في الطرف الآخر. يتم إعطاء المسافة بينهماإل. يتم التعبير عن الأعمدة المستدقة من حيثنسبة تفتق، وهو التغير في القطر مقسومًا على التغير في الطول ، أو
\ frac {D-d} {L}
الأدوات المدببة في الصناعة البشرية: مراوح
توفر مروحة القارب مثالًا أساسيًا على عمود مدبب. تحتوي هذه الأعمدة على مواد أخرى مترابطة على طولها ، مثل البراغي ، وعادة ما يتم إخراجها في النهاية لتوفير قوة دفع ضد مقاومة الماء. معظم استدارة في اتجاه عقارب الساعة. تحتوي بعض القوارب على مراوح مزدوجة تدور في اتجاهين متعاكسين.
تشمل المستويات الشائعة من الاستدقاق في المراوح 1:10 (أي زيادة وحدة واحدة في القطر لكل 10 وحدات زيادة في الطول) ، 1:12 و 1:16. غالبًا ما يتم تصنيع قوارب الطاقة المتخصصة وفقًا لمواصفات غير عادية. TPF ، أو تفتق لكل قدم ، هي الوحدة الأكثر شيوعًا المستخدمة في هذه الصناعة.
نموذج حساب الاستدقاق
يعتمد المثال التالي على نسبة 1 من 8 ، وهي ليست شائعة بشكل خاص.
لنفترض أنك حصلت على مروحة بقطر صغير يبلغ 1.5 قدم. إذا كان الطول 12 قدمًا ، فما قيمة القطر الأكبر؟
لديك هناد = 1.5, إل= 12 ، ونسبة الاستدقاق 1: 8 ، يتم التعبير عنها بشكل أفضل على أنها العلامة العشرية 0.125 (1 مقسمة إلى 8). أنت تسعى للحصول على قيمةد.
من المعلومات الواردة أعلاه ، فإن نسبة الاستدقاق ، هنا 0.125 ، تساوي (د − د) / إل، وبالتالي:
0.125 = \ فارك {D-1.5} {12}
نضرب كل طرف في 12 نحصل على
\ start {align} 1.5 & = D - 1.5 \\ \ text {So} \\ D & = 1.5 + 1.5 \\ D & = 3 \ end {align}
لإيجاد الزاوية بالدرجات لهذا الاستدقاق (أي 1 في 8 زاوية الاستدقاق) ، ببساطة خذ معكوس الظل (tan-1 أو arctan) من هذه الزاوية ، وهي نصف نسبة القطرين (منذ ذلك الحينإليقسم "مثلث" المروحة إلى مثلثين أيمن متطابقين أصغر) مقسومًا على L - المماس المألوف "المقابل على المجاور" المماس في علم المثلثات الأساسي.
كما قد تلاحظ ، هذا هو نفس نسبة الاستدقاق. في هذه الحالة ، يكون الظل العكسي هو 1.5 / 12 = 0.125 ، والزاوية المرتبطة ، والتي يمكنك تحديدها باستخدام آلة حاسبة أو متصفح ويب فقط ، هي 7.13 درجة.
الانترنت تفتق لكل قدم حاسبة
إذا كنت بحاجة ، على سبيل المثال ، إلى تحويل سهل لكل قدم إلى درجات أو أي نوع من الآلة الحاسبة المستدقة لكل قدم (أو أيًا كانت وحدات القياس التي تطلبها احتياجاتك) ، يمكنك العثور على مجموعة منها تحت تصرفك عبر الإنترنت. انظر الموارد للحصول على مثال واحد من هذا القبيل.
إذا كنت طالبًا متقدمًا ماهرًا في التعامل مع لغات الكمبيوتر ، فيمكنك حتى كتابة برنامج بسيط يقوم بالحسابات.