Os eixos são componentes universais de máquinas com peças giratórias. Em um automóvel padrão, cada eixo que conecta as rodas dianteiras e traseiras é um eixo em torno do qual os conjuntos de rodas giram enquanto o carro está em movimento.
Esses tipos de eixo tendem a ter diâmetro ou espessura uniforme, o que significa que cada extremidade do eixo tem a mesma aparência. Mas alguns eixos se estreitam ou se tornam mais finos de uma extremidade à outra, geralmente a uma taxa constante. A natureza do trabalho normalmente determina a "inclinação" da conicidade, que pode ser expressa em unidades, graus ou ambos.
O eixo como um cone giratório
Se você olhar para um eixo cônico de lado, ele assume a forma de um triângulo, com uma base e dois lados idênticos vindo em direção a um ponto. Isso torna o eixo cônico um cone giratório e, se a ponta for pequena, a força gerada pela rotação concentra-se em uma área minúscula e pode, portanto, ser muito potente.
A maioria dos eixos cônicos não chega a um ponto. Em vez disso, eles têm um diâmetro maior (denotado
\ frac {D-d} {L}
Ferramentas cônicas na indústria humana: hélices
A hélice do barco fornece um exemplo primário de eixo cônico. Esses eixos têm outro material roscado ao longo deles, como parafusos, geralmente esfolados na extremidade para fornecer impulso propulsor contra a resistência da água. A maioria gira no sentido horário; alguns barcos têm hélices gêmeas que giram em direções opostas.
Os níveis comuns de conicidade em hélices incluem 1:10 (ou seja, um aumento de uma unidade no diâmetro para cada aumento de 10 unidades no comprimento), 1:12 e 1:16. Os barcos a motor especializados são freqüentemente fabricados com especificações incomuns. TPF, ou cone por pé, é a unidade mais comum usada nesta indústria.
Cálculo de amostra de conicidade
O exemplo a seguir se baseia em uma proporção de afunilamento de 1 em 8, o que não é especialmente comum.
Digamos que você receba uma hélice com um diâmetro pequeno de 1,5 pés. Se o comprimento for 12 pés, qual é o valor do diâmetro maior?
Aqui você temd = 1.5, eu= 12, e uma razão de afilamento de 1: 8, melhor expressa como o decimal 0,125 (1 dividido em 8). Você busca o valor deD.
A partir das informações acima, a razão de conicidade, aqui 0,125, é igual a (D − d) / eu, tão:
0,125 = \ frac {D-1,5} {12}
Multiplicando cada lado por 12 resulta
\ begin {alinhados} 1,5 & = D - 1,5 \\ \ text {So} \\ D & = 1,5 + 1,5 \\ D & = 3 \ end {alinhados}
Para encontrar o ângulo em graus deste afunilamento (ou seja, o ângulo de afilamento de 1 em 8), basta pegar a tangente inversa (tan-1 ou arctan) deste ângulo, que é a metade da razão dos dois diâmetros (uma vez queeudivide o "triângulo" da hélice em dois triângulos retângulos idênticos menores) dividido por L - o familiar "oposto sobre adjacente" que define a tangente na trigonometria básica.
Como você pode notar, é o mesmo que a proporção de conicidade. Nesse caso, a tangente inversa é 1,5 / 12 = 0,125, e o ângulo associado, que você pode determinar usando uma calculadora ou apenas um navegador da web, é 7,13 graus.
Calculadora Online Taper Per Foot
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