Velenai yra universalūs mašinų su besisukančiomis dalimis komponentai. Standartiniame automobilyje kiekviena ašis, jungianti priekinius ir galinius ratus, yra velenas, aplink kurį sukasi ratų komplektai, kol automobilis juda.
Šio tipo velenai paprastai būna vienodo skersmens arba storio, o tai reiškia, kad kiekvienas veleno galas atrodo vienodas. Tačiau kai kurie velenai siaurėja arba tampa plonesni nuo vieno galo, paprastai pastoviu greičiu. Darbo pobūdis paprastai lemia kūgio „statumą“, kuris gali būti išreikštas vienetais, laipsniais arba abiem.
Velenas kaip besisukantis kūgis
Jei pažvelgsite į siaurėjantį veleną iš šono, jis yra trikampio formos, o pagrindas ir dvi identiškos kraštinės eina link taško. Dėl to smailėjantis velenas tampa besisukančiu kūgiu, o jei taškas yra mažas, sukimosi sukelta jėga sutelkta į mažą plotą ir gali būti labai stipri.
Dauguma siaurėjančių velenų nepasiekia taško. Vietoj to, jie turi didesnį skersmenį (žymimiDskaičiavimo tikslais) viename gale ir mažesnio skersmens (
d) kitoje. Atstumas tarp jų nurodomas kaipL. Kūginiai velenai išreiškiami jų formakūgio santykis, kuris yra skersmens pokytis, padalytas iš ilgio pokyčio, arba\ frac {D-d} {L}
Kūginiai įrankiai žmonių pramonėje: sraigtai
Valties sraigtas yra pagrindinis kūgio formos koto pavyzdys. Šiuose velenuose išilgai sriegių yra kitos medžiagos, pavyzdžiui, sraigtai, paprastai išmetami gale, kad būtų užtikrinta varomoji jėga prieš vandens atsparumą. Dauguma sukasi pagal laikrodžio rodyklę; kai kurios valtys turi dvigubus sraigtus, kurie sukasi priešinga kryptimi.
Paprastieji sraigtų kūgio lygiai yra 1:10 (tai yra, vieno skersmens padidėjimas kiekvienam 10 vienetų ilgio padidėjimui), 1:12 ir 1:16. Specializuoti motoriniai laivai dažnai gaminami pagal neįprastas specifikacijas. TPF arba siaurėjanti pėda yra dažniausiai naudojamas vienetas šioje pramonėje.
Kūgio skaičiavimo pavyzdys
Šis pavyzdys remiasi 1: 8 smailėjimo santykiu, kuris nėra ypač įprastas.
Tarkime, kad jums yra suteiktas mažo 1,5 pėdos skersmens sraigtas. Jei ilgis yra 12 pėdų, kokia yra didesnio skersmens vertė?
Štaid = 1.5, L= 12, o smailėjantis santykis 1: 8, geriau išreikštas dešimtainiu skaičiumi 0,125 (1 padalytas į 8). Jūs siekiate vertėsD.
Remiantis aukščiau pateikta informacija, kūgio santykis, čia 0,125, yra lygus (D − d) / L, taigi:
0,125 = \ frac {D-1,5} {12}
Padauginus kiekvieną pusę iš 12, gaunama
\ begin {aligned} 1.5 & = D - 1.5 \\ \ text {So} \\ D & = 1.5 + 1.5 \\ D & = 3 \ end {aligned}
Norėdami sužinoti šios kūgio kampą laipsniais (t. Y. 1 iš 8 smailėjančio kampo), tiesiog paimkite atvirkštinę liestinę (įdegis-1 arba arktanas) šio kampo, kuris yra pusė dviejų skersmenų santykio (nuoLpadalija sraigto „trikampį“ į du mažesnius vienodus stačiakampius trikampius), padalytus iš L - pažįstamas „priešingas nei gretimas“, apibrėžiantis pagrindinės trigonometrijos liestinę.
Kaip pastebėsite, tai yra tas pats, kas kūgio santykis. Šiuo atveju atvirkštinė liestinė yra 1,5 / 12 = 0,125, o susijęs kampas, kurį galite nustatyti naudodami skaičiuoklę ar tiesiog žiniatinklio naršyklę, yra 7,13 laipsnių.
Dabar naršo skaičiuoklė „Taper Per Foot“
Jei jums reikia, tarkime, paprasto kūgio už pėdą į laipsnį keitiklio arba bet kokio kūgio už pėdą skaičiuoklės (ar bet kokių matavimo vienetų, kurių reikalauja jūsų poreikiai), internete galite rasti jų kiekį. Vieną tokių pavyzdžių žr. Ištekliai.
Jei esate pažengęs studentas, išmanantis kompiuterines kalbas, netgi galite parašyti paprastą programą, kuri atlieka matematiką.