Vārpstas ir universālas mašīnu sastāvdaļas ar rotējošām detaļām. Standarta automašīnā katra ass, kas savieno priekšējos un aizmugurējos riteņus, ir vārpsta, ap kuru rotē riteņu komplekti, kamēr automašīna ir kustībā.
Šāda veida vārpstām parasti ir vienāds diametrs vai biezums, kas nozīmē, ka katrs vārpstas gals izskatās vienāds. Bet dažas vārpstas samazinās vai kļūst plānākas no viena gala un otru, parasti nemainīgā ātrumā. Darba raksturs parasti nosaka konusa "stāvumu", ko var izteikt vienībās, grādos vai abos.
Vārpsta kā rotējošs konuss
Ja paskatās uz konusveida vārpstu no sāniem, tas ir trīsstūra forma, kura pamatne un divas identiskas malas nāk uz punktu. Tas padara konusveida vārpstu par rotējošu konusu, un, ja punkts ir mazs, rotācijas radītais spēks ir vērsts uz nelielu platību un tādējādi var būt ļoti spēcīgs.
Lielākā daļa konusveida vārpstu nenonāk pie punkta. Tā vietā tiem ir lielāks diametrs (apzīmēts arDaprēķina vajadzībām) vienā galā un ar mazāku diametru (d) otrā. Attālums starp tiem ir norādīts kā
\ frac {D-d} {L}
Konusveida instrumenti cilvēku rūpniecībā: propelleri
Laivu dzenskrūve ir galvenais konusveida vārpstas piemērs. Šīm vārpstām ir vītņots cits materiāls, piemēram, skrūves, kuras parasti izplūst beigās, lai nodrošinātu vilces spēku pret ūdens pretestību. Lielākā daļa rotē pulksteņrādītāja virzienā; dažām laivām ir divi dzenskrūves, kas griežas pretējos virzienos.
Parasti propelleru konusveida līmeņi ir 1:10 (tas ir, viena diametra pieaugums par katru 10 vienību garuma pieaugumu), 1:12 un 1:16. Specializētās motorlaivas bieži tiek izgatavotas pēc neparastām specifikācijām. TPF jeb koniskais uz pēdu ir visizplatītākā vienība, ko izmanto šajā nozarē.
Konusa aprēķina paraugs
Šis piemērs balstās uz konusa attiecību 1 pret 8, kas nav īpaši izplatīts.
Pieņemsim, ka jums tiek dota dzenskrūve ar mazu diametru 1,5 pēdas. Ja garums ir 12 pēdas, kāda ir lielāka diametra vērtība?
Šeit tev ird = 1.5, L= 12, un konusa attiecība 1: 8, labāk izteikta ar decimāldaļu 0,125 (1 dalīta ar 8). Jūs meklējat vērtībuD.
No iepriekš minētās informācijas konusa attiecība, šeit 0,125, ir vienāda ar (D − d) / L, tātad:
0,125 = \ frac {D-1,5} {12}
Reizinot katru pusi ar 12, dod
\ sākums {izlīdzināts} 1,5 & = D - 1,5 \\ \ teksts {So} \\ D & = 1,5 + 1,5 \\ D & = 3 \ beigas {izlīdzināts}
Lai atrastu šī konusa leņķi grādos (t.i., 1: 8 konusa leņķi), vienkārši paņemiet apgriezto pieskārienu (iedegums-1 vai arctan) no šī leņķa, kas ir puse no abu diametru attiecības (kopšLsadala propellera "trijstūri" divos mazākos identiskos taisnstūra trijstūros), kas dalīti ar L - pazīstamo "pretējo pāri blakus" definējošo tangenci pamata trigonometrijā.
Kā jūs pamanāt, tas ir tāds pats kā konusa attiecība. Šajā gadījumā apgrieztais tangenss ir 1,5 / 12 = 0,125, un saistītais leņķis, kuru varat noteikt, izmantojot kalkulatoru vai vienkārši tīmekļa pārlūkprogrammu, ir 7,13 grādi.
Tiešsaistes konusveida kalkulators
Ja jums vajag, teiksim, vienkāršu konusu par pēdu uz grādiem pārveidotāju vai jebkāda veida konusu par pēdu kalkulatoru (vai jebkuras mērvienības, ko pieprasa jūsu vajadzības), tiešsaistē varat atrast virkni šo. Vienu šādu piemēru skatiet resursos.
Ja esat pieredzējis students, kurš pārzina datoru valodas, jūs pat varētu uzrakstīt vienkāršu programmu, kas veic matemātiku.
