Indhold
En af de vigtigste opgaver i den menneskelige industri er at arbejde mod tyngdekraften og opføre strukturer såsom broer og bygninger, der er tilstrækkelige til at modstå tyngdekraften, der pålægges deres masse og de mennesker, de bærer. Man skal have et middel til rent faktisk at opbygge disse strukturer, og et af de mest genkendelige maskiner til at løfte tunge genstande på præcise måder er kranen.
Lange dominerende skylines, hvor alt i størrelse er ved at blive bygget, fungerer kraner som løftestænger, der er i stand til at løfte genstande i en afstand fra kranens motor og ankerpunkt. Dette gøres ved hjælp af en bomarm, hvis længde og vinkel fra jorden kan varieres i overensstemmelse med det aktuelle konstruktions- (eller de-konstruktions) job.
Du har muligvis brug for en løfteberegningsformel for at bestemme løftekapaciteten i en given kranopsætning. Dette involverer hovedsageligt grundlæggende geometri, men en lille forståelse af den underliggende fysik hjælper også.
Dele og fysik i en kran
En kran betjenes ovenpå en bevægelig og roterende (men ellers forankret) platform kaldet en udriggerbase, som kan være flere meter bred. Bomarmen strækker sig opad og udad i en given vinkel (f.eks. 30 grader) for sin længde, og ved enden af denne bomarm er et apparat, der løfter lasten, der skal heises og flyttes.
Belastningen (masse gange tyngdekraften g eller 9,8 m / s2) løftes (ideelt) lodret, så ingen horisontale kræfter er i spil (blæsende dage spiller ødelæggelse for kranførere). I stedet opretholdes en spænding T (kraft pr. Enhedslængde) i kablet, når kranens opadgående kraft (omdirigeret af en remskive øverst på apparatet) præcist afbalancerer lastens vægt. Når motoren kører T over dette punkt, bevæger belastningen sig opad, forudsat at kablet er stærkt nok til at modstå kraften.
Geometri af en kran
Set fra den ene side danner kranbommen, jorden og det lodrette kabel en højre trekant. Hypotenusen er bomarmen, trekantens lange arm er afstanden r fra udliggerbasen til belastningen, og den korte arm på hypotenusen er den lodrette højde h af bommen "spidsen" over jorden.
Den effektive radius r skal tage højde for udliggerbasen og er således lidt forkortet til beregning af løftekapacitet; det vil sige, at den ikke starter direkte ved motoren, hvor spidsen af denne de facto højre trekant ligger.
En kran i ligevægt
Et plan i ligevægt har ingen bevægelige dele. Dette betyder, at summen af de eksterne kræfter og eksterne drejningsmomenter er nul. Da belastningen har en tendens til at dreje bomarmen nedad omkring sin akse ved udliggerbasen, skal dette drejningsmoment afbalanceres sammen med afbalancering af den direkte nedadgående kraft, der udøves af tyngdekraften.
Beregning af kranløftekapacitet
Standarden kranekapacitet beregning formel er givet af
(R) (HC) / 100,
hvor r er radius (afstand langs jorden til belastningen) og hC løftehøjde gange kapacitet. Kapacitet er til gengæld særlig for hver bomarmlengde og -vinkel, der er valgt, og skal kigges op i en tabel som den i ressourcerne.
Den endelige beregning er faktisk et gennemsnit, taget ved hjælp af værdien af hC, der er maksimal for hver valgte radius. De gennemsnitlige punkter er den mindste radius, r i sig selv, og hver nøjagtige radius på enheder på 5,0 meter imellem. Således kan et komplet sæt værdier se ud som 1,9, 5,0, 10,0 og 14,2 m, og gennemsnittet i dette tilfælde ville være gennemsnittet af fire tal.