Vienas iš pagrindinių uždavinių žmonių pramonėje yra dirbti prieš sunkio jėgą ir pastatyti tokias struktūras kaip tiltai ir pastatai, pakankami atlaikyti gravitacinę jėgą, tenkančią jų masei ir žmonių, kuriuos jie masiškai, jėgai nešiotis. Reikia turėti galimybę iš tikrųjų pastatyti šias konstrukcijas, o vienas iš labiausiai atpažįstamų mašinų, skirtų tiksliems sunkiųjų daiktų kėlimo būdams, yra kranas.
Ilgai dominuojantys panoraminiai statiniai, kur statoma bet kokio dydžio, kranai veikia kaip svertai, galintys pakelti daiktus per atstumą nuo krano variklio ir tvirtinimo taško. Tai daroma naudojant a strėlės ranka, kurio ilgis ir kampas nuo žemės gali būti keičiami atsižvelgiant į atliekamą statybos (arba statybos) nutraukimo darbą.
Jums gali prireikti kėlimo skaičiavimo formulės, kad nustatytumėte tam tikro krano sąrankos keliamąją galią. Tai dažniausiai apima pagrindinę geometriją, tačiau šiek tiek suprasti pagrindinę fiziką taip pat padeda.
Krano dalys ir fizika
Kranas valdomas ant kilnojamos ir besisukančios (bet kitaip įtvirtintos) platformos, vadinamos atramos pagrindu, kuri gali būti kelių metrų pločio. Strėlės svirtis driekiasi į viršų ir į išorę tam tikru kampu (tarkime, 30 laipsnių) dėl savo ilgio, o šios strėlės rankos gale yra aparatas, kuris pakelia keliamą ir judamą krovinį.
Apkrova (masė padauginta iš gravitacijos g arba 9,8 m / s2) (idealiu atveju) pakeliamas vertikaliai, todėl horizontalios jėgos neveikia (vėjuotomis dienomis kranų operatoriai sujaukia). Vietoj to, kabelyje palaikoma įtampa T (jėga ilgio vienetui), kai krano į viršų jėga (nukreipta skriemuliu aparato viršuje) tiksliai subalansuoja krovinio svorį. Varikliui važiuojant T aukščiau šio taško, apkrova juda aukštyn, jei kabelis yra pakankamai tvirtas, kad atlaikytų jėgą.
Krano geometrija
Žiūrint iš vienos pusės, krano strėlė, žemė ir vertikalus trosas sudaro stačią trikampį. Hipotenuzė yra strėlės ranka, ilga trikampio ranka yra atstumas r nuo atramos pagrindo iki hipotenuzės apkrovos ir trumpos rankos yra vertikalus strėlės „antgalio“ aukštis h virš žemės.
Efektyvus spindulys r turi atitikti atramos pagrindą ir todėl yra šiek tiek sutrumpintas, norint apskaičiuoti keliamąją galią; tai yra, jis neprasideda tiesiai prie variklio, kur yra šio de facto stačiojo trikampio viršūnė.
Kranas pusiausvyroje
Pusiausvyroje esanti plokštuma neturi judančių dalių. Tai reiškia, kad išorinių jėgų ir išorinių sukimo momentų suma lygi nuliui. Kadangi apkrova linkusi pasukti strėlės svirtį žemyn aplink savo ašį atramos pagrinde, šis sukimo momentas turi būti subalansuotas kartu su balansu gravitacijos veikiama tiesiogine jėga žemyn.
- Kaip pažymėta, horizontalių jėgų suma turėtų būti nulis.
Krano keliamosios galios apskaičiavimas
Standartas krano talpos skaičiavimo formulė yra duota
r) (hC) / 100,
kur r yra spindulys (atstumas išilgai žemės iki krovinio), o hC - kėlimo aukštis ir talpa. Savo ruožtu talpa yra būdinga kiekvienam pasirinktam strėlės ilgiui ir kampui, todėl ją reikia ieškoti lentelėje, esančioje „Resursuose“.
Galutinis skaičiavimas iš tikrųjų yra vidurkis, apskaičiuotas naudojant hC vertę, kuri yra didžiausia kiekvienam pasirinktam spinduliui. Taškų vidurkis yra mažiausias spindulys, r ir kiekvienas tikslus spindulys, esant 5,0 metrų vienetams. Taigi visas verčių rinkinys gali atrodyti kaip 1,9, 5,0, 10,0 ir 14,2 m, o vidurkis šiuo atveju būtų keturių skaičių vidurkis.