Salah satu tugas utama dalam industri manusia adalah melakukan pekerjaan melawan gaya gravitasi, dan mendirikan struktur seperti: jembatan dan bangunan yang cukup untuk menahan gaya gravitasi yang dikenakan pada massa mereka dan orang-orang yang mereka membawa. Seseorang harus memiliki sarana untuk benar-benar membangun struktur ini, dan salah satu mesin yang paling dikenal untuk mengangkat benda berat dengan cara yang tepat adalah derek.
Langit-langit panjang yang mendominasi di mana segala ukuran sedang dibangun, derek berfungsi sebagai tuas yang mampu mengangkat benda dari jarak jauh dari motor dan titik jangkar derek. Ini dilakukan dengan menggunakan lengan booming, panjang dan sudut dari tanah yang dapat divariasikan sesuai dengan pekerjaan konstruksi (atau de-konstruksi) yang ada.
Anda mungkin memerlukan rumus penghitungan pengangkatan untuk menentukan kapasitas pengangkatan dari set-up derek tertentu. Ini melibatkan sebagian besar geometri dasar, tetapi sedikit pemahaman tentang fisika yang mendasarinya juga membantu.
Bagian dan Fisika Derek
Sebuah derek dioperasikan dari atas platform bergerak dan berputar (tetapi sebaliknya berlabuh) yang disebut basis cadik, yang lebarnya bisa beberapa meter. Lengan boom memanjang ke atas dan ke luar pada sudut tertentu (katakanlah 30 derajat) untuk panjangnya, dan di ujung lengan boom ini terdapat peralatan yang mengangkat beban untuk diangkat dan dipindahkan.
Beban (massa kali gravitasi g, atau 9,8 m/s2) (idealnya) diangkat secara vertikal, sehingga tidak ada gaya horizontal yang berperan (hari-hari yang berangin mengganggu operator derek). Sebaliknya, tegangan T (gaya per satuan panjang) dipertahankan dalam kabel ketika gaya ke atas dari derek (diarahkan oleh katrol di bagian atas peralatan) secara tepat menyeimbangkan berat beban. Ketika motor menggerakkan T di atas titik ini, beban bergerak ke atas, asalkan kabelnya cukup kuat untuk menahan gaya.
Geometri Derek
Dilihat dari satu sisi, derek boom, tanah dan kabel vertikal membentuk segitiga siku-siku. Sisi miring adalah lengan boom, lengan panjang segitiga adalah jarak r dari alas cadik ke beban dan lengan pendek sisi miring adalah ketinggian vertikal h dari "ujung" boom di atas tanah.
Jari-jari efektif r harus memperhitungkan dasar cadik dan dengan demikian sedikit dipersingkat untuk menghitung kapasitas angkat; yaitu, tidak dimulai langsung di motor, di mana ujung segitiga siku-siku de facto ini terletak.
Derek dalam Kesetimbangan
Sebuah pesawat dalam kesetimbangan tidak memiliki bagian yang bergerak. Ini berarti jumlah gaya eksternal dan torsi eksternal adalah nol. Karena beban cenderung memutar lengan boom ke bawah di sekitar sumbunya di dasar cadik, torsi ini harus diseimbangkan dengan menyeimbangkan gaya ke bawah langsung yang diberikan oleh gravitasi.
- Sebagaimana dicatat, jumlah gaya horizontal Sebaiknya menjadi nol.
Perhitungan Kapasitas Pengangkatan Derek
Standar rumus perhitungan kapasitas derek diberikan oleh
(r)(hC)/100,
di mana r adalah jari-jari (jarak di sepanjang tanah ke beban) dan hC adalah tinggi angkat dikalikan kapasitas. Kapasitas, pada gilirannya, khusus untuk setiap panjang lengan boom dan sudut yang dipilih, dan harus dilihat dalam tabel seperti yang ada di Sumber Daya.
Perhitungan akhir sebenarnya adalah rata-rata, diambil dengan menggunakan nilai hC yang maksimum untuk setiap radius yang dipilih. Titik yang dirata-ratakan adalah jari-jari minimum, r itu sendiri, dan setiap jari-jari eksak pada satuan 5,0 meter di antaranya. Jadi satu set lengkap nilai mungkin terlihat seperti 1,9, 5.0, 10,0 dan 14,2 m, dan rata-rata dalam hal ini adalah rata-rata empat angka.