Mechanischer Überschuss, ein unerwünschter Ausgleich bei Verbundscheiben

Wir haben das besprochen mechanischer Vorteil Das zusammengesetzte Riemenscheiben Stellen Sie Menschen während des Hebevorgangs zur Verfügung, und als wir das letzte Mal feststellten, dass ein reduzierter Leistungspunkt bevorsteht, eine Realität, über die Ingenieure in ihrem Umfeld verhandeln müssen mechanisch Designs. Heute werden wir eines der diskutieren unerwünschte Kompensationen was zu einer verminderten Leistung innerhalb von a zusammengesetzte Riemenscheibe Disposition, wenn wir die Länge des Seils berechnen, das der Grieche, dem wir gefolgt sind, halten muss, um seine Urne anzuheben. Was wir entdecken werden, ist eine Situation von mechanischer Überschuss – wie man eine Dampfwalze benutzt, um ein Insekt zu zerquetschen.

Mechanischer Überschuss

Wie viel Seil muss Mr. Toga von unserer zusammengesetzten Riemenscheibe ziehen, um seine Urne zwei Fuß über dem Boden anzuheben? Um dies herauszufinden, müssen wir die Tatsache überprüfen, dass die Verbundscheibe ein funktionierendes Eingabe-Ausgabe-Gerät ist.

Wie in einem früheren Blog erwähnt, sind die Gleichungen für den Jobeintrag, Wisconsinund Arbeitsproduktion, WOwerden wir verwenden,

WI = F × Re_zwei

WO = W × Re_einer

Im Idealfall gibt es in einer Verbundscheibe keine Reibung in den Rädern, die die Bewegung des Seils verhindert, und das wird heute unser Szenario sein. Unser nächster Blog befasst sich mit der komplexesten Situation, in der Reibung besteht. In unserem heutigen Beispiel entspricht der Arbeitseingang ohne Reibung dem Output …

WI = WO

… Und diese Tatsache ermöglicht es uns, eine Gleichung in Bezug auf die Längen- / Abstandsfaktoren des Strings in unserem zu entwickeln zusammengesetzte Riemenscheibe Versammlung, vertreten durch Re_einer Y. Re_zwei, …

F × Re_zwei = W × Re_einer

Re_zwei ÷ Re_einer = W ÷ F.

Das wissen wir jetzt aus unserem letzten Blog W. geteilt durch F. repräsentiert die mechanisch Vorteil, MAMA, Mr. Toga, um das zu benutzen zusammengesetzte Riemenscheibe, Dies stellte sich als 16 heraus, was den Seilabschnitten entspricht, die die Urne direkt tragen. Wir werden die Abstandsfaktoren relativ zu einstellen MAMAund die Gleichung wird …

Re_zwei ÷ Re_einer = MA

Re_zwei = MA × Re_einer

Re_zwei = Sechszehn × zwei Füße = 32 Füße

Was wir fanden, ist, dass unser griechischer Freund, um die Urne 2 Fuß zu heben, 32 Fuß Seil manipulieren muss, was nur Sinn machen würde, wenn er etwas heben würde, das viel schwerer als eine 40-Pfund-Urne ist.

Tatsächlich, Wisconsin Es ist nicht das Gleiche WO, aufgrund der unvermeidlichen Reibung. Das nächste Mal werden wir sehen, wie sich die Reibung auswirkt mechanisch Vorteil in unserem zusammengesetzte Riemenscheibe.

Copyright 2016 – Philip J. O’Keefe, PE

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