Bir kapı kolunu çevirdiğinizde, kapı kolu sanki bir kolmuş gibi bir kuvvet uygularsınız. Tork olarak bilinen bu dönme kuvveti, bir ağırlık diğerini kolun her iki ucunda dengeleyerek ağırlıkları hareket ettirmenizi sağlar. Bu dengeleme ve dengeleme yöntemini inşaat vinçlerinden itmeli kapılara kadar birçok uygulamada bulabilirsiniz. açın ve tork denklemini kullanarak ağırlığın kuvvetini ve kol boyunca olan mesafeyi belirleyebilirsiniz. gerekli.
Tork Denklemi
Farklı kuvvetleri dengelemek ve dengelemek için ağırlıkları olan her kaldıraç, kaldıracın kollarının buluştuğu nokta olan bir dayanak noktasına dayanır. Dayanak noktası, dönme kuvvetinin oluşabilmesi için, kolun her iki ucundaki iki ağırlık arasında olmalıdır.
Bu kollar, ağırlıklar birbirini dengeleyecek şekilde her iki uca bir ağırlık uygulamanıza izin verir. Kuvvet momenti veya momenti olarak da adlandırılan tork, kolun iki ağırlığı arasındaki mesafeyi ve kuvveti karşılaştırmanıza olanak tanır.
Fulcrum Ağırlık Denge Formülü
Ağırlığın kuvvetinin çarpımı ve kolun kolunda bulunduğu mesafe, diğer taraftaki ağırlığınkine eşittir. Matematiksel olarak dayanak ağırlık dengesi formülü
F_e\times d_e=F_k\times d_l
çaba gücü içinFe, dayanak noktasına olan uzaklığıde, yük kuvvetiFdve dayanak noktasına olan uzaklığıdben.
Yük kuvveti ve efor kuvveti, kolun her iki tarafındaki ağırlıkları tanımlar ve birbirlerini dengelerler. Bu, bu uygulamalarda yük ve efor kuvvetlerini ağırlık ve denge ağırlıkları olarak kullanabileceğiniz anlamına gelir.
"teta" açısını biliyorsanızθkolun kolu ile ağırlık üzerindeki kuvvetin yönü arasında, torku "tau" olarak tork yazmak için dayanak ağırlık dengesi hesaplayıcısına dahil edebilirsiniz.
\tau=F\times r\sin{\theta}
Bu açı, kuvvetin manivela kolları boyunca uygun yönde uygulanmasını sağlar.
Fulcrum Ağırlık Dengesi Hesaplayıcı
Kuvvet ve mesafe birimleri denklemin her iki tarafı için de eşleşmelidir. Kuvvetin ağırlığını ölçmek için pound kullanırsanız, gerçek kuvveti elde etmek için onu Newton'a çevirmeyi unutmayın. 0,454 kilogramın 1 pound'a eşit olduğu veya 4,45 Newton'un 1 pound'a eşit olduğu dönüşümünü kullanabilirsiniz.
Kaldıracın kolundaki nesneden dayanak noktasına kadar olan mesafeyi ölçtüğünüzden emin olun. Bu dayanak mesafesi hesaplayıcısı, bir vincin veya forkliftin ağır ağırlıkları kaldırırken kullanacağı ağırlıkları karşılaştırmanıza olanak tanır.
Mobil Vinç Karşı Ağırlık Hesabı
Bir mobil vincin, bir ton veya 2.000 pound ağırlığındaki bir çelik kirişi, dayanak noktasının diğer tarafında 20 fit bulunan bir karşı ağırlıkla 50 fitte kaldırdığını hayal edin. Kuvvetler, vincin kolunun her bir koluna 90°'lik açılarla uygulanır. Mobil vincin bu mesafede kullanabileceği karşı ağırlığın ağırlığını hesaplayın.
Kuvvetler 90° açıyla uygulandığından, günahθbileşen günaha eşittir(90°) veya 1. denklemi kullanarak,Fe × de = Fben × dben,ağırlık için tork veya efor kuvveti, o zaman 2.000 pound çarpı 50 fit veya ağırlık için 100.000 pound fit'tir. Denge ağırlığı veya yük kuvveti, daha sonra 100.000 pound fit bölü 20 fit veya 5.000 pound'dur.
Kaldıracın her iki ucundaki kuvvetler eşit olduğunda, kaldıraç dengededir. Dengede net kuvvet sıfırdır ve sistemde ek ivme yoktur. Sistem artık hızlanmadığında veya yavaşlamadığında mobil vinç veya forklift üzerindeki kuvvetlerin toplamını sıfıra eşitleyebilirsiniz.
