A tengelyek forgó alkatrészekkel rendelkező gépek univerzális alkatrészei. Egy szokásos autóban az első és a hátsó kerekeket összekötő minden tengely olyan tengely, amely körül a kerekek forognak, miközben az autó mozgásban van.
Az ilyen típusú tengelyek általában egyenletes átmérőjűek vagy vastagságúak, vagyis a tengely mindkét vége egyformának tűnik. Néhány tengely azonban elvékonyodik, vagy elvékonyodik egyik végétől a másikig, általában állandó sebességgel. A munka jellege általában meghatározza a kúp "meredekségét", amely egységekben, fokban vagy mindkettőben kifejezhető.
A tengely mint forgó kúp
Ha oldalról nézünk egy kúpos tengelyt, akkor az háromszög alakú, alapja és két azonos oldala egy pont felé kerül. Ez a kúpos tengelyt forgó kúppá teszi, és ha a pont kicsi, akkor a forgatás által generált erő egy apró területre összpontosul, és így nagyon erős lehet.
A legtöbb kúpos tengely nem ér el pontot. Ehelyett nagyobb átmérővel rendelkeznek (jelölikDszámítás céljából) az egyik végén és egy kisebb átmérővel (
d) a másiknál. A köztük lévő távolságot megadjákL. A kúpos tengelyek azok kifejezéseikben vannak kifejezvekúpos arány, amely az átmérő változása elosztva a hossz változásával, vagy\ frac {D-d} {L}
Kúpos eszközök az emberi iparban: propellerek
A hajócsavar elsődleges példát jelent a kúpos tengelyre. Ezeknek a tengelyeknek más anyaga van menetesítve, mint a csavarok, amelyek általában a végén vannak kifésülve, hogy meghajtó tolóerőt biztosítsanak a víz ellenállása ellen. A legtöbb az óramutató járásával megegyező irányban forog; egyes hajókon ikercsavarok vannak, amelyek ellentétes irányban forognak.
A légcsavarok kúpjának közös szintjei: 1:10 (vagyis minden egység 10 egységnyi hossznövekedése esetén egy egységnyi átmérő növekedés), 1:12 és 1:16. A speciális motorcsónakokat gyakran szokatlan specifikációk szerint gyártják. A TPF, vagyis a lábanként kúpos kúp a leggyakoribb egység, amelyet ebben az iparban használnak.
Kúpszámítás minta
A következő példa egy 1: 8-os kúpos arányra támaszkodik, ami nem különösebben gyakori.
Tegyük fel, hogy kapsz egy propellert, amelynek kis átmérője 1,5 láb. Ha a hossza 12 láb, mekkora a nagyobb átmérő értéke?
Itt vand = 1.5, L= 12, és kúpos aránya 1: 8, jobban kifejezve 0,125 tizedesjegyként (1 osztva 8-ra). Keresed az értékétD.
A fenti információk alapján a kúpos arány, itt 0,125, egyenlő (D − d) / L, így:
0,125 = \ frac {D-1.5} {12}
Ha mindkét oldalt megszorozzuk 12-vel, megkapjuk
\ begin {aligned} 1.5 & = D - 1.5 \\ \ text {So} \\ D & = 1.5 + 1.5 \\ D & = 3 \ end {igazított}
Ahhoz, hogy megtalálja ennek a kúposnak a szögét fokban (azaz az 1: 8-os kúpos szöget), egyszerűen vegye be az inverz érintőt (-1 vagy arctan) ennek a szögnek, amely a két átmérő arányának fele (mivelLa légcsavar "háromszögét" két kisebb, egyenes derékszögű háromszögre osztja), osztva L-vel - az alap trigonometria ismerős "ellentéte a szomszéddal szemben" meghatározó tangensével.
Mint észreveheti, ez megegyezik a kúparánnyal. Ebben az esetben az inverz tangens 1,5 / 12 = 0,125, és a hozzá tartozó szög, amelyet számológéppel vagy csak egy webböngészővel határozhat meg, 7,13 fok.
Online kúp lábonként kalkulátor
Ha szüksége van mondjuk egy könnyű kúpos láb / fok konverterre, vagy bármilyen kúp / láb számológépre (vagy bármilyen igény szerinti mértékegységet igényel), ezek közül egy tömeget megtalálhat online. Lásd az Erőforrások című példát.
Ha haladó hallgató vagy, aki ügyesen kezeli a számítógépes nyelveket, akár egy egyszerű programot is írhat, amely elvégzi a matematikát.