Reibung verringert den mechanischen Vorteil der Riemenscheiben

Das Vorhandensein von Reibung im mechanisch Designs sind so garantiert wie Konflikte in einem guten Film, und Ingenieure müssen sich unweigerlich mit Konflikten auseinandersetzen. Reibung produziert innerhalb seiner mechanisch Designs. Aber im Gegensatz zu einem guten Film, in dem Konflikte eine positive und anziehende Kraft darstellen, Reibungen Präsenz in Riemenscheiben führt nur zu Behinderung, Energieverschwendung und reduzieren mechanischer Vorteil. Wir werden die Mathematik hinter diesem Phänomen im heutigen Blog untersuchen.

Reibung verringert den mechanischen Vorteil der Riemenscheiben

Reibung verringert den mechanischen Vorteil der Riemenscheiben

Vor einigen Blogs haben wir eine Job-Entry- und Exit-Analyse einer idealisierten Situation durchgeführt, in der nein Reibung es ist in einer zusammengesetzten Riemenscheibe vorhanden. Die Analyse ergab diese Gleichung für mechanischer Vorteil,

MA = dzwei ÷ Reeiner (einer)

wo Rezwei ist die Länge des Seils, das Mr. Toga aus dem Seil zieht Rolle eine Strecke seine Urne zu heben Reeiner über dem Boden. Ingenieure bezeichnen dieses idealisierte reibungslose Szenario als idealer mechanischer Vorteil, IMAdann wird Gleichung (1),

IMA = dzwei ÷ Reeiner (zwei)

Das haben wir auch in der idealisierten Situation gelernt mechanischer Vorteil ist das Verhältnis der Kraft zum Gewicht der Urne, W, zu der von Herrn Toga ausgeübten Kraft, F, wie in der folgenden Gleichung gezeigt. In unserem vorherigen Blog erfahren Sie, wie sich dieses Verhältnis auswirkt.

IMA = W ÷ F. (3)

In Wirklichkeit gibt es Reibung zwischen a Rolle bewegliche Teile, nämlich seine Räder und das durch sie verlaufende Seil. In der Tat, je mehr Riemenscheiben wir fügen mehr hinzu Reibung steigt.

Die tatsächliche Hebekraft, die zum Anheben eines Objekts erforderlich ist, ist eine Kombination aus F.F. die mit Reibung gefüllte Kraft und F., die idealisierte reibungsfreie Kraft. Das Ergebnis ist F.Echt wie hier gezeigt,

F.Echt = F + F.F. (4)

Die reale Welt, in der Reibung vorhanden ist im Ingenieurberuf bekannt als echter mechanischer Vorteil, AMA, das ist gleich,

AMA = W ÷ F.Echt (5)

Zu sehen, wie AMA wird beeinflusst von Reibung Stärke F.F.Lassen Sie uns Gleichung (4) in Gleichung (5) einsetzen.

AMA = W ÷ (F + F.F.) (6)

Mit der Anwesenheit von F.F. in Gleichung (6) W. wird durch die Summe von geteilt F. Y. F.F. . Dies führt zu einer Zahl kleiner als IMA, welches in Gleichung (3) berechnet wurde. Mit anderen Worten, Reibung reduzieren das tatsächliche mechanischer Vorteil der Verbindung Rolle.

Nächstes Mal werden wir sehen, wie die Anwesenheit von F.F. bedeutet Arbeitsausfall auf dem Campus Rolle, wodurch eine Ungleichheit zwischen dem Arbeitseinsatz entsteht, Wisconsin und Arbeitsproduktion WO.

Copyright 2016 – Philip J. O’Keefe, PE

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