Περιεχόμενο
- Ο άξονας ως περιστρεφόμενος κώνος
- Tapered Εργαλεία στην Ανθρώπινη Βιομηχανία: Έλικες
- Δείγμα υποδιαστολής
- Ηλεκτρονικό υπολογισμό κώνου ανά πόδι
Οι άξονες είναι καθολικά συστατικά των μηχανών με περιστρεφόμενα μέρη. Σε ένα κανονικό αυτοκίνητο, κάθε άξονας που συνδέει τον εμπρόσθιο και τον πίσω τροχό είναι ένας άξονας γύρω από τον οποίο περιστρέφεται ο τροχός ενώ το αυτοκίνητο βρίσκεται σε κίνηση.
Αυτοί οι τύποι αξόνων τείνουν να έχουν ομοιόμορφη διάμετρο ή πάχος, που σημαίνει ότι κάθε άκρο του άξονα φαίνεται το ίδιο. Αλλά μερικοί άξονες είναι κωνικοί ή γίνονται λεπτότεροι από το ένα άκρο στο άλλο, συνήθως με σταθερό ρυθμό. Η φύση της εργασίας καθορίζει συνήθως την "απότομη" κλίση, η οποία μπορεί να εκφράζεται σε μονάδες, μοίρες ή και τα δύο.
Ο άξονας ως περιστρεφόμενος κώνος
Αν κοιτάξετε έναν κωνικό άξονα από την πλευρά του, παίρνει τη μορφή ενός τριγώνου, με βάση και δύο πανομοιότυπες πλευρές που έρχονται προς ένα σημείο. Αυτό κάνει τον κωνικό άξονα έναν περιστρεφόμενο κώνο, και αν το σημείο είναι μικρό, η δύναμη που παράγεται από την περιστροφή επικεντρώνεται σε μια μικρή περιοχή και μπορεί έτσι να είναι πολύ ισχυρή.
Οι περισσότεροι κωνικοί άξονες δεν έρχονται σε κάποιο σημείο. Αντ 'αυτού, έχουν μεγαλύτερη διάμετρο (που υποδηλώνεται ρε για σκοπούς υπολογισμού) στο ένα άκρο και μικρότερη διάμετρο (ρε) στο άλλο. Η απόσταση μεταξύ τους δίνεται ως μεγάλο. Οι κωνικοί άξονες εκφράζονται σε σχέση με τους κλίσης, η οποία είναι η μεταβολή της διαμέτρου διαιρούμενη με τη μεταβολή του μήκους ή (ρε − ρε) / μεγάλο.
Tapered Εργαλεία στην Ανθρώπινη Βιομηχανία: Έλικες
Η έλικα του σκάφους παρέχει ένα πρωταρχικό παράδειγμα κωνικού άξονα. Αυτοί οι άξονες έχουν άλλο υλικό με σπείρωμα κατά μήκος τους, όπως βίδες, που συνήθως σβήνουν στο τέλος για να παρέχουν ώθηση ώθησης ενάντια στην αντίσταση του νερού. Οι περισσότεροι περιστρέφονται δεξιόστροφα. μερικά σκάφη έχουν δίδυμους έλικες που περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Τα κοινά επίπεδα κωνικότητας στις έλικες περιλαμβάνουν 1:10 (δηλαδή, μια αύξηση της διαμέτρου μιας μονάδας για κάθε αύξηση 10 μονάδων σε μήκος), 1:12 και 1:16. Οι εξειδικευμένες βάρκες ισχύουν συχνά σε ασυνήθιστες προδιαγραφές. Το TPF ή η κωνικότητα ανά πόδι είναι η πιο κοινή μονάδα που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον κλάδο.
Δείγμα υποδιαστολής
Το παρακάτω παράδειγμα βασίζεται σε αναλογία 1 προς 8, η οποία δεν είναι ιδιαίτερα κοινή.
Πείτε ότι σας δίνεται μια έλικα με μικρή διάμετρο 1,5 ft. Αν το μήκος είναι 12 πόδια, ποια είναι η τιμή της μεγαλύτερης διαμέτρου;
Εδώ έχεις ρε = 1.5, μεγάλο = 12 και λόγο κωνικότητας 1: 8, που εκφράζεται καλύτερα ως δεκαδικό 0,125 (1 διαιρούμενο σε 8). Επιδιώκετε την αξία του ρε.
Από τις παραπάνω πληροφορίες, ο λόγος κλίσης, εδώ 0.125, είναι ίσος με (ρε − ρε) / μεγάλο, Έτσι:
0.125 = frac {ϋ-1.5} {12}Πολλαπλασιάζοντας κάθε πλευρά με 12 δίνει
begin {aligned} 1.5 & = D - 1.5 {So} D & = 1.5 + 1.5 D & = 3Για να βρείτε τη γωνία σε βαθμούς αυτής της κωνικότητας (δηλ. Η γωνία κλίσης 1 σε 8), απλά πάρτε την αντίστροφη εφαπτομένη (μαύρισμα-1 ή arctan) αυτής της γωνίας, η οποία είναι η μισή από την αναλογία των δύο διαμέτρων (από την εποχή του μεγάλο διαιρεί το "τρίγωνο" του έλικα σε δύο μικρότερα πανομοιότυπα δίκαια τρίγωνα) διαιρούμενο με το L - το γνωστό "αντίθετο πάνω από παρακείμενο" καθορίζοντας εφαπτομένη στη βασική τριγωνομετρία.
Όπως ίσως παρατηρήσετε, αυτό είναι το ίδιο με το λόγο κλίσης. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίστροφη εφαπτομένη είναι 1,5 / 12 = 0,125 και η σχετική γωνία, που μπορείτε να καθορίσετε χρησιμοποιώντας μια αριθμομηχανή ή απλώς ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού, είναι 7,13 μοίρες.
Ηλεκτρονικό υπολογισμό κώνου ανά πόδι
Εάν χρειάζεστε, ας πούμε, ένα εύκολο μετασχηματιστή ανά πόδι σε μοίρες ή οποιοδήποτε είδος υπολογιστής κωνικότητας ανά πόδι (ή οποιεσδήποτε μονάδες μέτρησης που χρειάζονται οι ανάγκες σας), μπορείτε να βρείτε μια σειρά από αυτές στη διάθεσή σας online. Βλέπε Πόρων για ένα τέτοιο παράδειγμα.
Εάν είστε ένας προηγμένος φοιτητής που είναι έξυπνος με γλώσσες υπολογιστών, θα μπορούσατε να γράψετε ακόμη και ένα απλό πρόγραμμα που κάνει τα μαθηματικά.