Was ist radiale Kraft?
Technisch gesehen ist eine radiale Kraft jede Kraft, die in einer geraden Linie wirkt. In der Physik wird häufig verwendet, um den Einfluss senkrecht - im rechten Winkel - auf die Mittellinie oder Achse eines in einem Orbitalwegs fahrenden Objekts zu beschreiben. Einfach ausgedrückt: Ein Ball schwang in einem Bogen am Ende einer Länge der Saite diese Kraft und hält die Saite straff. Mehrere andere vorhersehbare Kräfte arbeiten in verschiedene Richtungen, um den Ball durch den Bogen zu drehen, aber die radiale Kraft ist dafür verantwortlich, dass er sich von der Hand hält, die die Schnur hält.
Obwohl die genauen Ursprünge und die Art von Radialkräften sehr kompliziert sind, können sie bei vielen alltäglichen Prozessen, wie z. Bei der Bearbeitung wird diese Kraft als der Einfluss erklärt, der ein Schneidwerkzeug von der geschnittenen Oberfläche wegdrückt. Die korrekte Berechnung von Radialkraftspezifikationen ist ein kritischer Schritt bei der Gestaltung von Werkzeugen und anderen Objekten mit SPINning -Teile.
Was macht Radialkraft?
Radialkräfte sind ein wichtiger Bestandteil des Prozesses, der jedes Objekt in einer kreisförmigen Umlaufbahn fährt. Wenn sich eine bekannte Masse (wie eine Kugel) in einem Kreis um einen festgelegten Abstand (der Radius) aus dem Mittelpunkt mit konstanter Geschwindigkeit herumdreht, drückt die Radialkraft die Masse von der Mitte weg. Die Kraft hält die Masse im gleichen Abstand vom Mittelpunkt und hält einen geraden Orbitalweg - einen Kreis oder eine Ellipse. Ohne die Wirkung dieser Kraft wäre der Pfad unberechenbar und unvorhersehbar.
Dies gilt für alle Objekte in der Orbit, unabhängig davon, ob sie physisch mit der Mitte verbunden sind oder nicht. Eine lose Kugel, die um die Innenseite eines Eimers gedreht wurde, wird ebenfalls durch eine radiale Kraft gegen die innere Wand des Behälters gedrückt. Radiale Kräfte sind zum Beispiel auch verantwortlich, um einen Roulette -Ball gegen die Kante von t zu haltenDer Radschlitz, während das Rad umdreht.
Warum sind Radialkräfte wichtig?
Die genaue Berechnung der Radialkräfte ist eine kritische Entwurfsbeachtung von allem, was eine Orbitalbewegung enthält. Die genaue Feststellung des Ausmaßes dieser Variablen spielt beispielsweise eine wichtige Rolle bei der Gesamtwirkungsgrad, Sicherheit und Lebensdauer eines Geräts. Außerdem können Designer herausfinden, was die praktischen Einschränkungen für einen bestimmten Artikel sein werden.
Zum Beispiel werden die Lager in vielen verschiedenen Arten ausführlich verwendet, um die Reibung der Bewegung zwischen festen und bewegenden Maschinenteilen zu unterstützen, zu führen und zu verringern. Sie sind häufig Radialkräften ausgesetzt, die innere Materialbelastungen erzeugen, die zu Verschleiß und eventuellem Versagen führen können, wenn die Kraft und verwandte Belastungen zu übermäßig werden. Die Lager müssen stark genug sein, um sich unter dem Druck zu halten, der regelmäßig auf sie angewendet wird. Aus diesem Grund gibt es Arten von Lagern speziell entwickelt und bewertetFür mechanische Anwendungen mit hohen Radialkräften.
Ein weiteres Beispiel für dieses Phänomen bei der Arbeit ist die Kraft, die ein Schneidwerkzeug unterzogen wird, wenn es Material von der Oberfläche eines Arbeitenstücks entfernt. Die Kraft wirkt auf das Werkzeug, um es von dem geschnittenen Stück wegzuschieben. Die Menge an Kraft, die auf das Schneidgerät wirkt, hängt von den Merkmalen des Werkzeugs selbst und den Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials ab. Wenn das Werkzeug schlecht gestaltet ist und eine übermäßige radiale Kraft erfährt, kann es es sehr schwierig machen, die Schneide in das Stück zu drücken, was zu den Ergebnissen unter Standards führt oder den Bediener möglicherweise sogar verletzt wird, wenn das Werkzeug weggezwungen wird.
Radialkraftvariation
Eine Variation dieses Phänomens tritt auf, wenn sich der Impuls des reisenden Objekts während des Betriebs ändert oder sich weiterentwickelt. Bekannt als Radialkraftvariation, kann es anhand des Beispiels eines Automobilreifens dargestellt werden. Der Reifen erlebt eine radiale Kraft in einer Richtung senkrechtAn die Achse des Rades, dass, wenn der Reifen perfekt rund und die Straßenfläche perfekt glatt wäre, gleich bleiben, während sich das Rad dreht. Dies ist jedoch nicht der Fall, daher ändert sich die auf dem Reifen ausgeübte radiale Kraft jedes Mal, wenn sie sich dreht. Dies stellt Designer bei der Gestaltung von Geräten Herausforderungen vor, da es in der Lage sein muss, sicher unter ständig ändernden Umgebungsbedingungen zu arbeiten.