मैं कैसे गणना कर सकता हूं कि लोहे का सिलेंडर कितना वजन का समर्थन कर सकता है?


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enter image description here मैं एक समीकरण पसंद करूंगा। आधार यह है कि मैं गणना करने की कोशिश कर रहा हूं कि इंजीनियरिंग वर्ग के लिए 20 किलो वजन का समर्थन करने के लिए स्क्रू जैक का उपयोग करके लोहे के सिलेंडर को कितना मोटा होना चाहिए। हमने इन पंक्तियों के साथ कुछ भी नहीं सीखा है और मैं वास्तव में जानना चाहूंगा।

धन्यवाद!


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क्या आप समस्या का एक स्केच जोड़ सकते हैं? मूल रूप से, इस तरह के सवालों में हमें यह समझना होगा कि लोड क्या हैं (आपके मामले में एकमात्र लोड 20 किलो वजन है) और वे आइटम पर कहां कार्य करते हैं, समर्थन क्या हैं और आइटम ज्यामिति क्या है
Yaniv Ben David

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मैंने एक त्वरित स्केच जोड़ा मैं बस एक साथ फेंक दिया। @YanivBenDavid
F3ztive

यह टकराने से विफल हो जाएगा इसलिए तन्यता और उपज की ताकत महत्वहीन है।
blacksmith37

@ लोहार क्यों? क्या कुछ समीकरण है जो मैं इसका पता लगाने के लिए उपयोग कर सकता हूं?
F3ztive

संपीड़न पैदावार 50,000 साई से अधिक है; यदि वह नियंत्रण कारक होता, तो रॉड लगभग 0.001 "(इंच का एक हज़ारवां) व्यास का होता। नेट / विकिपीडिया पर बकलिंग देखें। एक अच्छा कार्डबोर्ड ट्यूब शायद काम करेगा।
blacksmith37

जवाबों:


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स्तंभों को डिज़ाइन करने के लिए कोडों द्वारा निर्धारित मापदंड हैं, लेकिन हम यहाँ स्पष्टता के लाभ के लिए इन्हें अनदेखा करते हैं।

मूल रूप से हम एक लोहे के स्तंभ को मजबूत बनाना चाहते हैं, जिसकी लंबाई के साथ 20 किलो भार का समर्थन किया जा सके $ L = 2 \ _ 3 फीट = 6 फीट $

हम 2 से गुणा करते हैं क्योंकि स्तंभ एक ब्रैकट स्तंभ है, यह शीर्ष पर बाद में संयमित नहीं है।

पहले हम मंदी के लिए जाँच करते हैं

आमतौर पर जाइरेशन के त्रिज्या वाले स्तंभ (परिधि का त्रिज्या वह त्रिज्या है जिस पर आप मान सकते हैं कि सभी द्रव्यमान स्थित है), अधिक से अधिक तब L / 20 को पतला माना जाता है और बकलिंग लोड के लिए जाँच की आवश्यकता होती है। एक सिलेंडर के विकिरण का त्रिज्या है:

$ R_ {gyration} = D / 4 $

इसलिए हम जानते हैं कि 4.5 सेमी से कम किसी भी व्यास को एक पतला स्तंभ माना जाना चाहिए और बकलिंग के लिए जांच की जानी चाहिए।

परीक्षण और त्रुटि के लिए कहें, हम पहले अनुमान के रूप में 1.5 सेमी व्यास के पद को चुनते हैं।

$ p_ {आलोचनात्मक} = \ frac {\ pi ^ 2EI} {L ^ 2}  \\\ और \ I = \ frac {pi D ^ 4} {64} $

यह अधिकतम बकिंग लोड है।

तो I = 0.24cm ^ 4 और

$ P = \ pi ^ 2 (0.24E) / 183 ^ 2 = \ text {लगभग} \ 76kg $ 100 GPa पर आयरन का E मान लेना। यह ताकत उचित है और इसमें लगभग सुरक्षा का एक कारक है। 4, मैं यहां रुकूंगा।

लेकिन समान चरणों के माध्यम से एक आकार छोटा उठाकर हम इष्टतम आकार के करीब पहुंच जाते हैं।

अंत में हम सुरक्षा के एक कारक के साथ संपीड़न ताकत के खिलाफ परिणाम की जांच करते हैं, और आधार ब्लॉक के पलटने की संभावना की जांच करते हैं, जो चौड़ाई को याद कर रहा है।

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