Одним з основних завдань у людській промисловості є виконання робіт проти сили тяжіння та зведення таких конструкцій, як мости та будівлі, достатні для того, щоб протистояти гравітаційній силі, що накладається на їх масу та силу людей, яких вони нести. Потрібно мати засоби власне побудувати ці споруди, і одним з найбільш впізнаваних предметів техніки для точного підйому важких предметів є кран.
Довгі домінуючі лінії, де будується що завгодно, розміри, крани виконують функцію важелів, здатних піднімати предмети на відстані від двигуна та опорної точки крана. Це робиться за допомогою стріла стріли, довжину та кут нахилу від землі можна варіювати відповідно до будівельної (або деконструкційної) роботи.
Можливо, вам знадобиться формула розрахунку підйому, щоб визначити вантажопідйомність даної установки крана. Це включає переважно базову геометрію, але трохи розуміння базової фізики теж допомагає.
Частини та фізика крана
Кран приводиться в дію зверху рухомої та обертової (але в іншому випадку якірної) платформи, яка називається опорною базою, яка може мати ширину в кілька метрів. Кронштейн стріли витягується вгору і назовні під заданим кутом (скажімо, 30 градусів) на свою довжину, а на кінці цього важеля стріли знаходиться апарат, що піднімає вантаж, який потрібно підняти і перемістити.
Навантаження (маса у граві ваги g, або 9,8 м / с2) (в ідеалі) піднімається вертикально, тому ніякі горизонтальні сили не діють (вітряні дні породжують хаос для кранівників). Натомість у кабелі підтримується натяг T (сила на одиницю довжини), коли сила крана, що рухається вгору (перенаправляється шківом у верхній частині апарату), точно врівноважує вагу вантажу. Коли двигун приводить Т вище цієї точки, навантаження рухається вгору, за умови, що кабель досить міцний, щоб витримати зусилля.
Геометрія крана
Якщо дивитись з одного боку, стріла крана, земля і вертикальний трос утворюють прямокутний трикутник. Гіпотенуза - це стріла стріли, довгий плечо трикутника - відстань r від основи аутригера до вантажу і короткого плеча гіпотенузи - вертикальна висота h "кінчика" стріли над земля.
Ефективний радіус r повинен враховувати основу опори і, таким чином, трохи скорочується для розрахунку вантажопідйомності; тобто він не запускається безпосередньо від двигуна, де лежить кінчик цього де-факто прямокутного трикутника.
Кран в рівновазі
Площина в рівновазі не має рухомих частин. Це означає, що сума зовнішніх сил і зовнішніх моментів дорівнює нулю. Оскільки вантаж має тенденцію обертати кронштейн стріли вниз навколо своєї осі на основі опори, цей крутний момент повинен бути збалансований разом із врівноваженням прямої сили зниження, що діє під дією сили тяжіння.
- Як зазначалося, сума горизонтальних сил повинен дорівнювати нулю.
Розрахунок вантажопідйомності крана
Стандарт формула розрахунку вантажопідйомності крана задається
(r) (hC) / 100,
де r - радіус (відстань вздовж землі до вантажу), а hC - висота підйому, помножена на потужність. Потужність, у свою чергу, залежить від кожної вибраної довжини та кута стріли стріли, і її потрібно шукати в такій таблиці, як у Ресурсах.
Остаточний розрахунок насправді є середнім значенням, прийнятим за значенням hC, яке є максимальним для кожного обраного радіуса. Середні точки - мінімальний радіус, сам r і кожен точний радіус в одиницях 5,0 метрів між ними. Таким чином, повний набір значень може виглядати як 1,9, 5,0, 10,0 та 14,2 м, і середнє значення в цьому випадку буде середнім з чотирьох чисел.
