螺旋千斤顶的计算及其操作
螺旋千斤顶是一种机械装置,用于通过在圆形路径上施加较小的外力来垂直升降重物。
螺旋千斤顶是专门为了解决通过相对较小的外部努力就能轻松地在地面上提升和降低大型和沉重物体的问题而开发的。
因此,使用螺旋千斤顶可以升降巨大的物体,如汽车、重型工业机器等。
这些设备在汽车车库中占有重要的地位和用途。在这里,需要从地下维修的重型车辆可以使用螺丝千斤顶轻松地吊到地面上进行必要的检查和故障排除。
基本上,螺旋千斤顶是一种机械装置,由一个沉重的底部金属底座或支架组成,通过它,螺旋机构可以在中心轴上通过圆形路径上下滑动。要起吊的载荷放在螺旋机构的顶部“头”上。举升运动或操作是通过径向运动施加外部物理力(使用人手)来实现的。
仔细检查通过单一螺纹的螺杆运动(unwind)表明,升降运动遵循斜面原理。
主要有两个主要因素涉及到螺杆千斤顶的功能,即重量举起来了努力应用。
让我们试着理解并推导出负责螺丝千斤顶工作的上述两个参数之间的关系。
螺旋千斤顶的力与起重量的关系
让我们假设与上述两个参数相关的一些元素,并以以下方式分配它们:
p=螺杆螺距,
d=螺丝的平均直径和,
α=螺旋角。
所产生角位移的横断面分析也可以用旁边所示的图表和下面的表达式来说明:
棕褐色α = P/πd
现在假设,
P为举起重物所付出的努力;
W=身体的重量被举起和
µ=螺纹与支架螺纹之间的摩擦系数。
如前所述,由于涉及螺旋千斤顶的计算是类似的,可以与斜面进行比较,我们可以认为外力是水平的。
同时,被提升的重量产生了摩擦力F向下作用的等于:
F =µr
在哪里F=摩擦力,
µ=摩擦系数,
和R相互作用的表面之间发生正常反应。
求水平面上的力有:
pcos α = wsin α +µR
同样,求解垂直力得到:
R = psin α + wcos α
将R的值代入式(i)可得:
pcos α = wsin α +µR = wsin α +µ(psin α + wcos α)
= wsin α +µP sin α +µW cos α
或者pcos α - psin α = wsin α + wcos α
或者P(cos α -µsin α) = W(sin α +µcos α)
或P = W × (sin α +µcos α) / (cos α -µsin α)
替换的值µ= tan φ,
P = W × (sin α + tan φ cos α) / (cos α - tan φ sin α)
分子分母乘以公因数cosφ,我们得到了
P = W × (sin α + cos φ + sin φ cos α) / (cos α cos φ - sin α sin φ),
= W × sin (α + φ) / cos (α + φ),
最后,我们写道,
P = W tan (α + φ)
上述表达式给出了权重之间的明确关系P哪些是要提高和努力的W需要使用螺丝千斤顶外部应用。
参考文献
书:_Applied Mechanics and Strength of Materials . _作者:Khurmi R.S.出版者:昌昌有限公司