Viens no galvenajiem uzdevumiem cilvēku rūpniecībā ir darbs pret gravitācijas spēku un tādu struktūru uzstādīšana kā tilti un ēkas, kas ir pietiekami, lai izturētu gravitācijas spēku, kas tiek uzlikts gan viņu, gan to cilvēku masai nest. Jābūt līdzekļiem, kā faktiski uzbūvēt šīs konstrukcijas, un celtnis ir viens no atpazīstamākajiem mehānismiem precīzu smagu priekšmetu celšanai.
Ilgi dominējošie horizonti, kur tiek būvēts kaut kas lielisks, celtņi darbojas kā sviras, kas spēj pacelt priekšmetus attālumā no celtņa motora un enkurvietas. Tas tiek darīts, izmantojot a strēles roka, kura garumu un leņķi no zemes var mainīt atbilstoši konkrētajam būvniecības (vai atcelšanas) darbam.
Jums var būt nepieciešama celšanas aprēķina formula, lai noteiktu celtņa konstrukcijas celtspēju. Tas galvenokārt attiecas uz pamata ģeometriju, taču arī neliela izpratne par pamatā esošo fiziku palīdz.
Celtņa daļas un fizika
Celtni darbina no kustīgas un rotējošas (bet citādi noenkurotas) platformas, ko sauc par balsta pamatni, kuras platums var būt vairāki metri. Bumbas svira izplešas uz augšu un uz āru noteiktā leņķī (teiksim, 30 grādos) pēc sava garuma, un šīs izlices sviras galā ir aparāts, kas paceļ pacelamo un pārvietojamo kravu.
Slodze (masa reizināta ar gravitāciju g vai 9,8 m / s2) (ideālā gadījumā) tiek pacelts vertikāli, tāpēc netiek spēlēti horizontāli spēki (celtņu operatoriem vēja dienas ir postošas). Tā vietā kabelī tiek saglabāts spriegojums T (spēks uz garuma vienību), kad celtņa augšupejošais spēks (kuru novirza ar skriemeļu aparāta augšpusē) precīzi izlīdzina slodzes svaru. Kad motors brauc T virs šī punkta, slodze virzās uz augšu, ja kabelis ir pietiekami izturīgs, lai izturētu spēku.
Celtņa ģeometrija
Skatoties no vienas puses, celtņa strēle, zeme un vertikālais trose veido taisnu trīsstūri. Hipotenūza ir strēles roka, trīsstūra garā roka ir attālums r no balsta pamatnes Hipotenūzas kravai un īsajai rokai ir strēles "gala" vertikālais augstums h virs zeme.
Efektīvajam rādiusam r ir jāņem vērā balsta pamatne, un tāpēc tas ir nedaudz saīsināts, lai aprēķinātu celtspēju; tas ir, tas nesākas tieši pie motora, kur atrodas šī de facto taisnstūra trijstūra gals.
Celtnis līdzsvarā
Līdzsvarā esošai plaknei nav kustīgu daļu. Tas nozīmē, ka ārējo spēku un ārējo griezes momentu summa ir nulle. Tā kā slodzei ir tendence pagriezt izlices sviru uz leju ap savu ass atbalsta balstam, šim griezes momentam jābūt līdzsvarotam ar līdzsvaru ar gravitācijas tiešo lejupvērsto spēku.
- Kā atzīmēts, horizontālo spēku summa vajadzētu esi nulle.
Celtņa celtspējas aprēķins
Standarts celtņa jaudas aprēķināšanas formula dod
r) (hC) / 100,
kur r ir rādiuss (attālums gar zemi līdz kravai), un hC ir celšanas augstums reizināts ar jaudu. Savukārt jauda ir raksturīga katram izvēlētajam strēles sviras garumam un leņķim, un tā ir jāmeklē tabulā, piemēram, tabulā Resursi.
Galīgais aprēķins faktiski ir vidējais rādītājs, kas iegūts, izmantojot hC vērtību, kas ir maksimāla katram izvēlētajam rādiusam. Vidējie punkti ir pats minimālais rādiuss r un katrs precīzs rādiuss 5,0 metru starplaikos starp tiem. Tādējādi pilnīgs vērtību kopums varētu izskatīties kā 1,9, 5,0, 10,0 un 14,2 m, un vidējais rādītājs šajā gadījumā būtu četru skaitļu vidējais.
