Wie man Gegengewichte berechnet

Inhalt

• Drehmomentgleichung
• Drehpunktgewicht Balance Formel
• Drehpunkt-Gewichtsausgleichsrechner
• Gegengewichtsberechnung für Mobilkrane

Wann immer Sie einen Türgriff drehen, wenden Sie eine Kraft an, als wäre der Griff ein Hebel. Mit dieser als Drehmoment bezeichneten Drehkraft können Sie Gewichte bewegen, wobei ein Gewicht das andere an beiden Enden des Hebels ausgleicht. Sie finden diese Methode zum Auswuchten und Gegengewichten in vielen Anwendungen, von Baukränen bis hin zum Öffnen von Türen. Mithilfe der Gleichung für das Drehmoment können Sie die Kraft des Gewichts und den Abstand entlang des benötigten Hebels bestimmen.

Drehmomentgleichung

Jeder Hebel, mit seinen Gewichten zum Ausgleich und Gegengewicht unterschiedlicher Kräfte, stützt sich auf einen Drehpunkt, den Punkt, an dem sich die Arme des Hebels treffen. Der Drehpunkt sollte an beiden Enden des Hebels zwischen beiden Gewichten liegen, so dass die Drehkraft auftreten kann.

Mit diesen Hebeln können Sie an beiden Enden ein Gewicht anbringen, so dass sich die Gewichte gegenseitig ausgleichen. Mit dem Drehmoment, auch als Moment oder Moment der Kraft bezeichnet, können Sie den Abstand und die Kraft zwischen den beiden Gewichten des Hebels vergleichen.

Drehpunktgewicht Balance Formel

Das Produkt der Gewichtskraft und des Abstands, in dem es sich am Hebelarm befindet, entspricht dem des Gewichts auf der anderen Seite. Mathematisch ist die Drehpunktgewichtsbilanzformel F_e $$ d_e = F_l × d_l für die Einsatzkräfte F_e, seine Entfernung zum Drehpunkt d_eLastkraft F_d und seine Entfernung zum Drehpunkt d_l.

Die Belastungs- und Kraftkräfte beschreiben die Gewichte auf beiden Seiten des Hebels und gleichen sich aus. Dies bedeutet, dass Sie in diesen Anwendungen die Last- und Kraftkräfte als Gewichte und Ausgleichsgewichte verwenden können.

Wenn Sie den Winkel "Theta" kennen θ zwischen dem Hebel des Arms und der Richtung der Kraft auf das Gewicht können Sie es in den Drehpunkt-Gewichtsausgleichsrechner aufnehmen, um das Drehmoment als Drehmoment "tau" zu schreiben. τ = F × r sin_θ_. Dieser Winkel stellt sicher, dass die Kraft in der richtigen Richtung neben den Hebelarmen aufgebracht wird.

Drehpunkt-Gewichtsausgleichsrechner

Die Einheiten für Kraft und Abstand sollten für beide Seiten der Gleichung übereinstimmen. Wenn Sie Pfund verwenden, um das Gewicht der Kraft zu messen, müssen Sie daran denken, es in Newton umzurechnen, um die tatsächliche Kraft zu erhalten. Sie können die Umrechnung verwenden, bei der 0,454 Kilogramm 1 Pfund oder 4,45 Newton 1 Pfund entsprechen.

Stellen Sie sicher, dass Sie den Abstand zwischen dem Objekt am Hebelarm und dem Drehpunkt messen. Mit diesem Drehpunkt-Entfernungsrechner können Sie die Gewichte vergleichen, die ein Kran oder Gabelstapler zum Heben schwerer Gewichte verwenden würde.

Gegengewichtsberechnung für Mobilkrane

Stellen Sie sich vor, ein Mobilkran hebt einen Stahlträger mit einem Gewicht von einer Tonne oder 2.000 Pfund auf 50 Fuß mit einem Gegengewicht an, das sich 20 Fuß auf der anderen Seite des Drehpunkts befindet. Die Kräfte werden in einem Winkel von 90 ° auf jeden Arm des Kranhebels ausgeübt. Berechnen Sie das Gewicht der Gegengewichte, das der Mobilkran in dieser Entfernung verwenden könnte.

Da die Kräfte unter 90 ° -Winkeln aufgebracht werden, wäre die sin_θ_ -Komponente gleich sin_ (90 °) oder 1. Mit der Gleichung _F_e × d_e = F_l × d_l, Das Drehmoment für das Gewicht oder die Kraft ist dann 2.000 Pfund mal 50 Fuß oder 100.000 Pfund-Fuß für das Gewicht. Das Gegengewicht oder die Lastkraft beträgt dann 100.000 Pfund-Fuß geteilt durch 20 Fuß oder 5.000 Pfund.

Wenn die Kräfte an beiden Enden des Hebels gleich sind, befindet sich der Hebel im Gleichgewicht. Im Gleichgewicht ist die Nettokraft Null und es gibt keine zusätzliche Beschleunigung im System. Sie können die Summe der Kräfte an einem Mobilkran oder Gabelstapler auf Null setzen, wenn das System nicht mehr beschleunigt oder verzögert.