Verwenden eines Freikörperdiagramms zum Verständnis einfacher Riemenscheiben

Manchmal er einfacher Die Konstruktionsänderung führt zu einer großen Verbesserung, eine Wahrheit, die ich in meinen Jahren als Ingenieur mehr als einmal entdeckt habe. Das letzte Mal haben wir das vorgestellt einfache Riemenscheibe und zeigte, dass seine Nützlichkeit auf die Kraft der dahinter liegenden Zugkraft beschränkt war. Vor Hunderten von Jahren wurde diese Kraft am häufigsten von einem Mann und seinem Bizeps bereitgestellt. Aber die alten Griechen fanden eine geniale und einfach Weg, um diese Einschränkung zu vermeiden, die wir heute durch ein modernes Konstruktionswerkzeug hervorheben werden, das Freikörperdiagramm.

Rund 400 a. C. bemerkten die Griechen, dass, wenn sie die trennten einfache Riemenscheibe Von dem Balken, den Sie in unserem letzten Blog repariert haben und der stattdessen im Weltraum aufgehängt werden konnte, wobei eines seiner Seilenden an einem Balken befestigt war, das andere Seilende an einer Zugkraft, passierte etwas Interessantes .

Die verbesserte Einzelrolle

Die verbesserte Einzelrolle

Es war viel einfacher, schwebende Gegenstände in die Luft zu heben. Tatsächlich erforderte es 50% weniger Aufwand. Um zu verstehen, warum, untersuchen wir, was Ingenieure nennen Freikörperdiagramm des Rolle in unserer App, wie in der blauen Box und im Detail unten gezeigt.

Freikörperbild einer verbesserten einfachen Riemenscheibe

Verwenden eines Freikörperdiagramms zum Verständnis einfacher Riemenscheiben

Das blaue Feld in der ersten Abbildung hebt das jeweilige Thema hervor. EIN Freikörperdiagramm hilft Ingenieuren bei der Analyse der Kräfte, die auf ein im Weltraum schwebendes stationäres Objekt wirken. Die auf das Objekt einwirkenden Kräfte, in unserem Fall a einfache Riemenscheibe, repräsentieren sowohl positive als auch negative Werte. das Freikörperdiagramm Nach oben zeigt an, dass nach oben gerichtete Kräfte gemäß der technischen Konvention als positiv angesehen werden, während nach unten gerichtete Kräfte negativ sind. Grundregel für alle Freikörperdiagramme Damit ein Objekt an einer festen Position im Raum aufgehängt bleibt, muss die Summe aller auf es einwirkenden Kräfte gleich Null sein.

Wir werden sehen, wie die freier Körper Diagramm Das Konzept ist grundlegend, um die Verbesserung der Wirkung von a zu verstehen einfache Riemenscheibe nächstes Mal, wenn wir die Mathematik dahinter angreifen.

Copyright 2016 – Philip J. O’Keefe, PE

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