인간 산업의 주요 작업 중 하나는 중력에 대항하여 작업을 수행하고 다음과 같은 구조물을 세우는 것입니다. 질량과 사람들의 질량에 가해지는 중력을 견딜 수있는 충분한 다리와 건물 나르다. 실제로 이러한 구조를 구축 할 수있는 수단이 있어야하며, 무거운 물건을 정밀하게 들어 올리는 가장 잘 알려진 기계 중 하나는 크레인입니다.
크기의 모든 것이 건설되는 긴 스카이 라인을 지배하는 크레인은 크레인의 모터 및 앵커 지점에서 멀리 떨어진 곳에있는 물체를 들어 올릴 수있는 레버 역할을합니다. 이것은 붐 암지면으로부터의 길이와 각도는 현재 건설 (또는 해체) 작업에 따라 달라질 수 있습니다.
주어진 크레인 설정의 리프팅 용량을 결정하기 위해 리프팅 계산 공식이 필요할 수 있습니다. 여기에는 대부분 기본 기하학이 포함되지만 기본 물리학에 대한 약간의 이해도 도움이됩니다.
크레인의 부품과 물리학
크레인은 폭이 수 미터 인 아우 트리거베이스라고하는 움직일 수 있고 회전하는 (그러나 고정 된) 플랫폼 위에서 작동합니다. 붐 암은 해당 길이에 대해 주어진 각도 (예: 30도)로 위쪽 및 바깥쪽으로 확장되며, 이 붐 암의 끝에는 들어 올려 이동 될 부하를 들어 올리는 장치가 있습니다.
하중 (질량 x 중력 g 또는 9.8m / s2)는 (이상적으로) 수직으로 들어 올려 져있어 수평력이 작용하지 않습니다 (바람이 부는 날은 크레인 작업자에게 혼란을줍니다). 대신 크레인의 위쪽 힘 (장치 상단의 도르래에 의해 방향이 바뀜)이 하중의 무게와 정확히 균형을 이루면 장력 T (단위 길이 당 힘)가 케이블에 유지됩니다. 모터가이 지점 이상으로 T를 구동 할 때 케이블이 힘을 견딜 수있을만큼 충분히 강하다면 부하가 위로 이동합니다.
크레인의 형상
한쪽에서 보면 크레인 붐, 지면 및 수직 케이블이 직각 삼각형을 이룹니다. 빗변은 붐 암이고 삼각형의 긴 암은 아우 트리거베이스로부터의 거리 r입니다. 하중과 빗변의 짧은 팔은 위의 붐 "팁"의 수직 높이 h입니다. 바닥.
유효 반경 r은 아우 트리거베이스를 고려해야하므로 리프팅 용량을 계산하기 위해 약간 단축됩니다. 즉, 사실상 직각 삼각형의 끝이있는 모터에서 직접 시작하지 않습니다.
평형에있는 크레인
평형 상태의 평면에는 움직이는 부분이 없습니다. 이것은 외부 힘과 외부 토크의 합이 0임을 의미합니다. 부하가 붐 암을 아우 트리거베이스에서 축을 중심으로 아래쪽으로 회전시키는 경향이 있기 때문에이 토크는 중력에 의해 가해지는 직접적인 아래쪽 힘의 균형과 함께 균형을 이루어야합니다.
- 언급했듯이 수평력의 합은 할까요 0이됩니다.
크레인 리프팅 용량 계산
표준 크레인 용량 계산 공식 ~에 의해 주어진다
(r) (hC) / 100,
여기서 r은 반경 (지면을 따라 하중까지의 거리)이고 hC는 리프팅 높이에 용량을 곱한 값입니다. 용량은 선택한 각 붐 암 길이와 각도에 따라 다르며 리소스에있는 것과 같은 테이블에서 조회해야합니다.
최종 계산은 실제로 선택한 모든 반경에 대해 최대 인 hC 값을 사용하여 얻은 평균입니다. 평균 포인트는 최소 반경, r 자체 및 그 사이 5.0 미터 단위의 정확한 모든 반경입니다. 따라서 전체 값 집합은 1.9, 5.0, 10.0 및 14.2m처럼 보일 수 있으며이 경우 평균은 4 개의 숫자의 평균이됩니다.