Jedan od glavnih zadataka u ljudskoj industriji je rad protiv sile gravitacije i postavljanje konstrukcija poput mostovi i zgrade dovoljni da izdrže gravitacijsku silu nametnutu njihovoj masi i masi ljudi koje oni nositi. Morate imati sredstva za stvarno građenje tih konstrukcija, a jedan od najprepoznatljivijih dijelova strojeva za precizno podizanje teških predmeta je dizalica.
Dugo dominirajuće linije na kojima se gradi bilo što veće, dizalice funkcioniraju kao poluge sposobne za podizanje predmeta na udaljenosti od motora i sidrišta krana. To se radi pomoću a bum krak, čija se duljina i kut od tla mogu mijenjati u skladu s trenutnim zadatkom gradnje (ili dekonstrukcije).
Možda će vam trebati formula izračuna podizanja da biste odredili nosivost određene postavke dizalice. To uglavnom uključuje osnovnu geometriju, ali pomaže i malo razumijevanja temeljne fizike.
Dijelovi i fizika dizalice
Dizalicom se upravlja s vrha pokretne i rotirajuće (ali inače usidrene) platforme koja se naziva nosač stuba, a koja može biti široka nekoliko metara. Krak nosača proteže se prema gore i prema van pod zadanim kutom (recimo 30 stupnjeva) za svoju duljinu, a na kraju tog kraka nosača nalazi se uređaj koji podiže teret za podizanje i pomicanje.
Opterećenje (masa pomnožena s gravitacijom g ili 9,8 m / s2) (idealno) se podiže vertikalno, tako da nisu u igri horizontalne sile (vjetroviti dani igraju pustoš za rukovaoce dizalicama). Umjesto toga, u kablu se održava napetost T (sila po jedinici duljine) kada sila dizalice prema gore (preusmjerena remenicom na vrhu uređaja) točno uravnoteži težinu tereta. Kada motor pokreće T iznad ove točke, teret se pomiče prema gore, pod uvjetom da je kabel dovoljno jak da podnese silu.
Geometrija dizalice
Gledano s jedne strane, nosač dizalice, tlo i okomiti kabel čine pravokutni trokut. Hipotenuza je krak nosača, dugi krak trokuta udaljenost je r od osnove nosača na teret i kratki krak hipotenuze je okomita visina h "vrha" nosača iznad tlo.
Učinkoviti radijus r mora uzeti u obzir bazu nosača i stoga je neznatno skraćen za izračunavanje nosivosti; to jest, ne započinje izravno na motoru, gdje leži vrh ovog faktički pravokutnog trokuta.
Dizalica u ravnoteži
Ravnina u ravnoteži nema pokretnih dijelova. To znači da je zbroj vanjskih sila i vanjskih momenta nula. Budući da teret nastoji okretati krak nosača prema dolje oko svoje osi na dnu nosača, taj moment mora biti uravnotežen zajedno s uravnoteženjem izravne sile prema dolje koju djeluje gravitacija.
- Kao što je napomenuto, zbroj vodoravnih sila treba biti nula.
Proračun nosivosti dizalice
Standard formula za izračunavanje nosivosti dizalice dana je od
(r) (hC) / 100,
gdje je r radijus (udaljenost uz tlo do tereta), a hC visina dizanja pomnožena sa kapacitetom. Nosivost je pak posebna za odabranu duljinu i kut svake kraka nosača i mora se potražiti u tablici poput one u Resursima.
Konačni izračun zapravo je prosjek, uzet koristeći vrijednost hC koja je maksimalna za svaki odabrani radijus. Prosječne točke su minimalni radijus, sam r i svaki točan radijus na jedinicama od 5,0 metara između. Tako bi cjeloviti skup vrijednosti mogao izgledati poput 1,9, 5,0, 10,0 i 14,2 m, a prosjek bi u ovom slučaju bio prosjek četiri broja.