Mekanik avantaj nasıl hesaplanır

Mekanik avantajlı taşıma sistemi, bir yükü kaldırmak için gereken çabayı azaltır. Elde edilen mekanik avantaj makara etkisine dayanmaktadır.

 

1. Makara etkisi

 

Bir ip üzerinde asılı bir yük olduğunu düşünürsek, ip kullanıcının üzerinden bir makaradan geçer, kullanıcının eli ipi makaranın diğer tarafından tutar; ipin bir ucuna uygulanan herhangi bir kuvvet, ipin diğer ucuna veya bu durumda, makaranın diğer tarafındaki ipin ucuna iletilir.

 

Yük 100 kg ağırlığındaysa, yükü tutmak için kullanıcının kendi tarafında 100 kg tutması gerektiği açıktır. İki ipin her biri 100 kg’lık bir çekme uygular, böylece makara 200 kg’ı destekler.

 

Not: Bu teori, gerçek dünyada bulunmayan % 100 verimlilikte ideal bir makara için geçerlidir.Gerçekte, makara verimliliği yaklaşık % 50 ila% 98 arasındadır. Hesaplamaları basitleştirmek için bu makale ideal makaralar için geçerlidir.

 

 

2. Pratikte mekanik avantajın hesaplanması

Taşıma sisteminin verimliliği (E), ip üzerinde uygulayabileceğiniz kuvvet çarpanı faktörünü gösterir. Örneğin, çıplak ellerinizle maksimum 20 kg çekebiliyorsanız, 3: 1 çekme sistemi ile 60 kg kaldırabilirsiniz. Ancak: 3: 1 bir sistemle 1 metrelik bir kütleyi kaldırmak için 3 m ip çekmeniz gerekir.
Bir çekme sisteminin verimliliği (E), her bir makaranın etkileri eklenerek hesaplanabilir.

 

Sistemin basit bir şemasını çizerek başlayın, ardından elin ipe uyguladığı çekme kuvvetini F ile gösterin.

 

Her makaranın etkisini ekleyerek F kuvvetini ip boyunca iletin.

 

Yüke birden fazla ip bağlandığında (çift makara, ip tutucu …), her bir ipin uyguladığı kuvvetleri ekleyin.

 

 

1: 1 TAŞIMA SİSTEMİ

2: 1 TAŞIMA SİSTEMİ

3: 1 TAŞIMA SİSTEMİ

Not: 3: 1 sisteminin avantajı, kurulum kolaylığıdır ve bir ek makara ve bir miktar ip ile kolayca karmaşık bir sisteme (7: 1) dönüştürülebilir.

4: 1 TAŞIMA SİSTEMİ

5: 1 TAŞIMA SİSTEMİ