Unghiul de plumb al șurubului într -un cric de foarfecă este un factor critic care influențează forța necesară pentru ridicarea sau scăderea unei sarcini. Unghiul de plumb se referă la unghiul dintre fir și axa șurubului, în special unghiul în care firul „se ridică” pe măsură ce șurubul este rotit. Iată cum afectează unghiul de plumb forța și mecanica unui cric de foarfecă:
1. Efect asupra avantajului mecanic
Unghiul de plumb și eficiența: unghiul de plumb afectează direct avantajul mecanic al șurubului. Un unghi de plumb mai mare (adică, un unghi mai abrupt) înseamnă că pentru fiecare rotație completă a șurubului, piulița sau sarcina este deplasată la o distanță mai mare de -a lungul axei șurubului. Acest lucru poate reduce cantitatea de cuplu (forța de rotație) necesară pentru ridicarea sarcinii, dar reduce și avantajul mecanic, ceea ce face mai dificil să se aplice aceeași cantitate de forță de ridicare pe o distanță mai mică.
Unghiul de plumb mic (fire superficiale): Un unghi de plumb mai mic are ca rezultat un avantaj mecanic mai mare, ceea ce înseamnă că este nevoie de mai multe rotații pentru a muta sarcina o distanță dată, dar este necesară o forță mai mică pentru a transforma șurub pentru jack -ul cu foarfecă . Acest lucru este avantajos atunci când ridicați sarcini grele, deoarece forța este distribuită pe un număr mai mare de viraje, ceea ce face ca operația să fie mai controlată, dar mai lentă.
Unghiul mare de plumb (fire abrupte): Un unghi de plumb mai mare oferă o ridicare mai rapidă, deoarece acoperă mai multă distanță pe rotație. Cu toate acestea, acest lucru costă costul de a avea nevoie de mai multă forță pe rând pentru a depăși frecarea și încărcarea. Cuplul necesar pentru a transforma șurubul crește cu un unghi de plumb mai mare, care poate fi mai dificil atunci când ridicați sarcini foarte grele.
2. Capacitatea de transport a încărcării și transmiterea forței
Impactul asupra distribuției sarcinii: unghiul de plumb influențează modul în care sarcina este distribuită de -a lungul firelor. Cu un unghi de plumb mai mare, sarcina este transferată mai direct de la șurub la piuliță, ceea ce crește cantitatea de forță axială care se aplică într -o dată dată. Cu toate acestea, acest lucru poate duce și la o uzură mai mare și la o frecare mai mare în timp.
Unghiul de plumb mai mic: în schimb, un unghi de plumb mai mic înseamnă, în general, că sarcina este transferată mai treptat, ceea ce duce la o frecare mai mică și mai puțină uzură. În timp ce sunt necesare mai multe viraje pentru a ridica sarcina, eficiența generală se poate îmbunătăți pentru sarcini moderate sau grele, unde viteza nu este un factor critic.
3. Frecarea și unghiul de plumb
Frecarea crescută cu unghiuri de plumb mai mari: atunci când unghiul de plumb este mare, unghiul de contact între piuliță și firele șurubului crește, ceea ce duce la o frecare mai mare în timpul procesului de ridicare. Drept urmare, este necesară mai multă forță pentru a depăși această frecare și a muta sarcina, ceea ce face ca șurubul să fie mai greu de întors și necesită mai mult cuplu pentru a ridica sarcina.
Frecarea mai mică cu unghiuri de plumb mai mici: cu un unghi de plumb mai mic, firele sunt în contact mai blând, ceea ce reduce frecarea, necesitând mai puțin efort pentru a roti șurubul. Acest lucru este avantajos pentru situațiile în care precizia și ușurința de utilizare sunt importante.
4. Compensii de eficiență și viteză
Eficiența cu unghiuri de plumb mai abrupte: în timp ce un unghi de plumb mai mare poate muta mai repede sarcina cu fiecare viraj, reduce eficiența mecanică din cauza frecării mai mari și a unei sarcini crescute pe șurub. Acest lucru îngreunează ridicarea sarcinilor grele, în special cu o mufă manuală de foarfecă, deoarece este necesar un cuplu de intrare mai mult.
Precizia cu unghiuri de plumb mai puțin adânci: Un unghi de plumb mai mic îmbunătățește precizia, deoarece mișcă sarcina mai treptat cu fiecare tură. Acest lucru este ideal pentru aplicațiile în care este necesară ridicarea lentă și controlată și este necesară o forță mai mică pentru a muta sarcina, dar compromisul este o viteză de ridicare mai lentă.
5. cuplu și forța de intrare necesară
Unghiul mare de plumb: Atunci când ridicați o sarcină cu un șurub cu unghi de plumb mare, cuplul (forța de rotație) necesară pentru a ridica sarcina crește, deoarece filetele mai abrupte exercită o sarcină axială mai mare pe șurub. Acest lucru duce la necesitatea unei forțe de intrare mai mari pentru a transforma șurubul. Acest lucru poate face ca ridicarea sarcinilor grele să fie mai dificilă.
Unghiul de plumb mic: Un șurub cu un unghi de plumb mai mic necesită o forță de intrare mai mică pentru a ridica aceeași sarcină, deoarece răspândește forța necesară pentru a ridica sarcina pe mai multe viraje. Acest lucru reduce tensiunea pe fire și permite o mișcare mai ușoară a sarcinii, deși cu costul vitezei de ridicare mai lente.
6. Implicații practice pentru designul jack -ului de foarfecă
Ridicarea sarcinilor grele: atunci când proiectați un mufă de foarfecă pentru aplicații grele, inginerii tind să favorizeze un unghi de plumb mai mic pentru a maximiza avantajul mecanic și a reduce forța necesară pentru ridicarea sarcinii. Acest lucru face ca jack -ul de foarfecă să funcționeze mai ușor, chiar și sub greutate mare, dar duce la timp de ridicare mai lent.
Ridicarea sarcinilor mai ușoare sau a funcționării rapide: în aplicațiile în care viteza de ridicare este mai importantă decât precizia sau sarcina este relativ ușoară, poate fi preferat un unghi de plumb mai mare. Cu cât unghiul de plumb este mai mare, cu atât sarcina poate fi ridicată mai rapid pe rând, dar acest lucru poate necesita o forță de intrare mai mare pentru a depăși frecarea.
7. Racklash și stabilitate
Racklash cu unghiuri de plumb mai mari: un unghi de plumb mai mare poate duce la mai multe reacții, care este ușoară mișcare a piuliței în raport cu șurubul atunci când direcția de rotație este modificată. Acest lucru poate face ajustările fine mai greu de controlat și de a reduce stabilitatea sarcinii în timpul procesului de ridicare.
Reducere redusă cu unghiuri de plumb mai mici: unghiurile de plumb mai mici oferă adesea mai multă stabilitate și mai puțin reacții, ceea ce este benefic pentru operațiunile de ridicare precise. Acest lucru face ca unghiurile de plumb mai mici să fie mai potrivite pentru mufele de foarfecă unde controlul și stabilitatea sunt mai importante decât viteza.
