Yksi ihmisen teollisuuden päätehtävistä on tehdä työtä painovoimaa vastaan ja rakentaa sellaisia rakenteita kuin sillat ja rakennukset, jotka ovat riittäviä kestämään heidän ja heidän väestönsä joukkoon kohdistuvan painovoiman kantaa. Yksi on oltava keino näiden rakenteiden rakentamiseksi, ja nosturi on yksi tunnetuimmista koneista raskaiden esineiden tarkalle nostamiseksi.
Pitkään hallitsevat taivaanrantat, missä rakennetaan mitä tahansa kokoa, nosturit toimivat vipuna, joka pystyy nostamaan esineitä etäisyydellä nosturin moottorista ja ankkuripisteestä. Tämä tehdään käyttämällä a puomivarsi, jonka pituutta ja kulmaa maasta voidaan muuttaa rakennustöiden (tai rakennustöiden purkamisen) mukaan.
Saatat tarvita nostolaskentakaavan tietyn nosturin kokoonpanon nostokyvyn määrittämiseksi. Tähän liittyy enimmäkseen perusgeometria, mutta myös pieni ymmärtäminen taustalla olevasta fysiikasta auttaa.
Nosturin osat ja fysiikka
Nosturia käytetään liikkuvan ja pyörivän (mutta muuten ankkuroidun) alustan yläpuolella, jota kutsutaan tukijalaksi, joka voi olla useita metrejä. Puomivarsi ulottuu ylöspäin ja ulospäin tietyssä kulmassa (sanotaan 30 astetta) pituudeltaan, ja tämän puomivarren päässä on laite, joka nostaa nostettavan ja siirrettävän kuorman.
Kuorma (massa kertaa painovoima g tai 9,8 m / s2) nostetaan (ihannetapauksessa) pystysuoraan, joten vaakasuoria voimia ei ole pelissä (tuuliset päivät aiheuttavat tuhoa nosturin käyttäjille). Sen sijaan kaapelissa pidetään jännitystä T (voima pituuden yksikköä), kun nosturin ylöspäin suuntautuva voima (ohjataan laitteen yläosassa olevalla hihnapyörällä) tasapainottaa tarkalleen kuorman painon. Kun moottori ajaa T: tä tämän pisteen yläpuolelle, kuorma liikkuu ylöspäin, jos kaapeli on riittävän vahva kestämään voimaa.
Nosturin geometria
Toiselta puolelta katsottuna nosturin puomi, maa ja pystysuora kaapeli muodostavat suorakulmion. Hypotenuusa on puomivarsi, kolmion pitkä varsi on etäisyys r tukijalan pohjasta Hypotenuusan kuormaan ja lyhyt varsi on puomin "kärjen" pystysuora korkeus h maahan.
Tehollisen säteen r on otettava huomioon tukijalan pohja ja se on siten hieman lyhentynyt nostokyvyn laskemiseksi; eli se ei käynnisty suoraan moottorista, jossa on tosiasiallisen suorakulmion kärki.
Nosturi tasapainossa
Tasapainossa olevassa tasossa ei ole liikkuvia osia. Tämä tarkoittaa, että ulkoisten voimien ja ulkoisten momenttien summa on nolla. Koska kuormalla on taipumus kiertää puomivartta alaspäin akselinsa ympäri tukijalan pohjassa, tämän vääntömomentin on oltava tasapainossa tasapainottamalla painovoiman kohdistama suora alaspäin suuntautuva voima.
- Kuten todettiin, vaakasuorien voimien summa pitäisi olla nolla.
Nosturin nostokyvyn laskenta
Standardi nosturin kapasiteetin laskentakaava antaa
(r) (hC) / 100,
missä r on säde (etäisyys maata pitkin kuormaan) ja hC on nostokorkeus ja kapasiteetti. Kapasiteetti puolestaan on ominaista jokaiselle valitulle puomivarren pituudelle ja kulmalle, ja sitä on etsittävä taulukosta, kuten Resurssit-taulukossa.
Lopullinen laskelma on itse asiassa keskiarvo, joka otetaan käyttämällä hC-arvoa, joka on suurin jokaiselle valitulle säteelle. Keskimääräiset pisteet ovat vähimmäissäde, itse r, ja jokainen tarkka säde 5,0 metrin yksiköissä. Siksi täydellinen joukko arvoja voi näyttää 1,9, 5,0, 10,0 ja 14,2 m, ja keskiarvo tässä tapauksessa olisi neljän luvun keskiarvo.