रेडियल लोड: इसकी गणना कैसे की जाती है, अभ्यास से हल किया जाता है - शारीरिक - 2025

रेडियल लोड बल एक वस्तु जिसका कार्रवाई अक्ष से होकर गुजरने वाली रेखा की समरूपता की धुरी करने के लिए खड़ा लगाया गया है। उदाहरण के लिए, पुली पर एक बेल्ट पुली शाफ्ट के असर या असर पर एक रेडियल लोड लगाती है।

चित्रा 1 में पीले तीर रेडियल बलों का प्रतिनिधित्व करते हैं या फुफ्फुस से गुजरने वाले बेल्ट के तनाव के कारण शाफ्ट पर लोड करते हैं।

चित्रा 1. चरखी शाफ्ट पर रेडियल लोड। स्रोत: स्व बनाया

अंतर्राष्ट्रीय या SI प्रणाली में रेडियल भार के लिए माप की इकाई न्यूटन (N) है। लेकिन बल की अन्य इकाइयों का उपयोग अक्सर इसे मापने के लिए भी किया जाता है, जैसे कि किलोग्राम-बल (केजी-एफ) और पाउंड-बल (एलबी-एफ)।

इसकी गणना कैसे की जाती है?

एक संरचना के तत्वों पर रेडियल लोड के मूल्य की गणना करने के लिए, निम्नलिखित चरणों का पालन किया जाना चाहिए:

- प्रत्येक तत्व पर बलों का आरेख बनाएं।

- उन समीकरणों को लागू करें जो अनुवादिक संतुलन की गारंटी देते हैं; वह यह है कि सभी बलों का योग शून्य है।

- टोरस या क्षणों के समीकरण पर विचार करें ताकि घूर्णी संतुलन पूर्ण हो। इस स्थिति में सभी टोरों का योग शून्य होना चाहिए।

- प्रत्येक तत्वों पर कार्य करने वाले रेडियल भार की पहचान करने में सक्षम होने के लिए बलों की गणना करें।

हल किया हुआ व्यायाम

-अभ्यास 1

निम्न आंकड़ा एक चरखी दिखाता है जिसके माध्यम से एक तनावपूर्ण चरखी तनाव के साथ गुजरती है। चरखी एक शाफ्ट पर मुहिम की जाती है जो दो बीयरिंगों के लिए समर्थित है। उनमें से एक का केंद्र चरखी के केंद्र से एल _{1 की} दूरी पर है । दूसरे छोर पर L _{2 की} दूरी पर दूसरा असर है ।

चित्रा 2. चरखी जिसके माध्यम से एक तनावपूर्ण बेल्ट गुजरता है। स्रोत: स्व बनाया

पत्रिका बीयरिंगों में से प्रत्येक पर रेडियल भार निर्धारित करें, मान लें कि शाफ्ट और चरखी का वजन लागू तनाव से काफी कम है।

बेल्ट तनाव के लिए मान के रूप में 100 kg-f और दूरी के लिए L ₁ = 1 m और L ₂ = 2 m।

उपाय

सबसे पहले, शाफ्ट पर अभिनय करने वाले बलों का एक आरेख बनाया जाता है।

चित्रा 3. व्यायाम का बल आरेख 1।

चरखी तनाव टी है, लेकिन चरखी की स्थिति में शाफ्ट पर रेडियल भार 2T है। शाफ्ट और चरखी के वजन पर ध्यान नहीं दिया जाता है क्योंकि समस्या कथन हमें बताता है कि यह बेल्ट पर लागू तनाव से काफी कम है।

शाफ्ट पर समर्थन की रेडियल प्रतिक्रिया रेडियल बलों के कारण होती है या टी 1 और टी 2 को लोड करती है। समर्थन से चरखी के केंद्र तक L1 और L2 की दूरी भी आरेख में इंगित की गई है।

समन्वय प्रणाली भी प्रदर्शित की जाती है। अक्ष पर कुल टोक़ या पल की गणना केंद्र की समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति के रूप में की जाएगी और जेड दिशा में सकारात्मक होगी।

संतुलन की स्थिति

अब संतुलन की स्थिति स्थापित हो गई है: शून्य के बराबर बलों का योग और शून्य के बराबर टोरों का योग।

दूसरे समीकरण से समर्थन 2 (टी ₂) में अक्ष पर रेडियल प्रतिक्रिया प्राप्त होती है, पहले एक में प्रतिस्थापन और समर्थन 1 (टी ₁) में अक्ष पर रेडियल प्रतिक्रिया के लिए हल करना ।

टी ₁ = (2/3) टी = 66.6 किलोग्राम-एफ

और समर्थन 2 की स्थिति में शाफ्ट पर रेडियल भार है:

टी ₂ = (4/3) टी = 133.3 किग्रा-एफ।

व्यायाम २

निम्न आंकड़ा एक प्रणाली को दिखाता है जो तीन पल्सिस ए, बी, सी से बना है जो सभी एक ही त्रिज्या के आर हैं। फुफ्फुस एक बेल्ट द्वारा जुड़ा हुआ है जिसमें एक तनाव टी है।

शाफ्ट ए, बी, सी चिकनाई बीयरिंगों के माध्यम से जाते हैं। कुल्हाड़ियों A और B के केंद्रों के बीच का अलगाव त्रिज्या R से 4 गुना है। इसी प्रकार, कुल्हाड़ी B और C के बीच का अलगाव भी 4R है।

बेल्ट तनाव 600N है, यह मानते हुए कि पल्स ए और बी के अक्षों पर रेडियल भार निर्धारित करें।

चित्रा 4. चरखी प्रणाली। व्यायाम 2. (स्वयं के विस्तार)

उपाय

हम उन बलों का एक आरेख खींचना शुरू करते हैं जो पुली ए पर और बी पर कार्य करते हैं। पहले पर हमारे पास दो तनाव T ₁ और T _{2 हैं}, साथ ही बल F _{A है} कि अक्ष A पर असर डालती है। चरखी।

इसी प्रकार, चरखी बी पर तनाव T ₃, T ₄ और बल F _{B हैं} जो कि अपनी धुरी पर असर डालते हैं । चरखी शाफ्ट ए पर रेडियल भार बल एफ _{ए है} और बल एफ बी पर रेडियल भार _{बी है} ।

चित्रा 5. बल आरेख, व्यायाम 2. (स्वयं के विस्तार)

चूंकि कुल्हाड़ियों ए, बी, सी एक आइसोर्गेंगल त्रिकोण बनाते हैं, कोण एबीसी 45 ° है।

चित्र में दिखाए गए सभी तनाव टी ₁, टी ₂, टी ₃, टी ₄ में एक ही मापांक टी है, जो बेल्ट तनाव है।

चरखी ए के लिए संतुलन की स्थिति

अब हम चरखी ए के लिए संतुलन की स्थिति लिखते हैं, जो चरखी ए पर काम करने वाली सभी ताकतों के योग के अलावा कुछ नहीं है।

बलों के एक्स और वाई घटकों को अलग करना और (सदिश रूप से) स्केलर समीकरणों की निम्नलिखित जोड़ी प्राप्त की जाती है:

एफ _{ए एक्स-} टी = 0; एफ _{ए वाई} - टी = 0

ये समीकरण निम्न समानता को जन्म देते हैं: F _AX = F _AY = T

इसलिए रेडियल भार के द्वारा दिया गया परिमाण है:

F _A = (T _A + T²) ^1/2 = 2 ^1/2 = T = 1.41 (T = 848.5 N. 45 ° की दिशा के साथ।

चरखी बी के लिए संतुलन की स्थिति

इसी तरह, हम चरखी बी के लिए संतुलन की स्थिति लिखते हैं। घटक X के लिए हमारे पास है: F _{B X} + T + T 0 Cos45 ° = 0

Y घटक Y के लिए: F _{B Y} + T _Y सेना 45 ° = 0

इस प्रकार:

F _BX = - T (1 + 2 ^-1/2) और F _BY = -T = 2 ^-1/2

यही है, चरखी बी पर रेडियल भार का परिमाण है:

F _B = ((1 + 2 ^-1/2) ^-1 + 2 ^-1) ^1/2 1. T = 1.85.6 T = 1108.66 N और इसकी दिशा 135 ° है।

संदर्भ

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