Hva er radial kraft?

Teknisk sett er en radial kraft enhver kraft som virker i en rett linje. I fysikk brukes det ofte for å beskrive påvirkningen som utøves vinkelrett - i rett vinkel - til midtlinjen, eller aksen, av et objekt som reiser i en banebane. Enkelt sagt, en ball svingt i en bue i enden av en lengde på strengen vil oppleve denne kraften og holde strengen stram. Flere andre forutsigbare krefter fungerer i forskjellige retninger for å holde ballen rotere gjennom buen, men radialkraft er ansvarlig for å holde den bevege seg bort fra hånden og holde strengen.

Selv om den eksakte opprinnelsen og arten av radiale krefter er veldig kompliserte, kan de sees på jobb i mange hverdagsprosesser, slik som i elektroverktøyet, roter biltires, og bærer. Ved maskinering blir denne styrken forklart som påvirkningen som skyver et skjæreverktøy bort fra overflaten som blir kuttet. Riktig beregning av radialkraftspesifikasjoner er et kritisk skritt i utformingen av verktøy og andre objekter med SPInning deler.

Hva gjør radialkraft?

Radiale krefter er en viktig komponent i prosessen som holder ethvert objekt i en sirkulær bane. Når en kjent masse (for eksempel en ball) snurrer rundt i en sirkel en fast avstand (radius) fra midtpunktet med konstant hastighet, skyver radialkraften massen ut, bort fra sentrum. Kraften holder massen spinnende i samme avstand fra midtpunktet, og opprettholder en jevn banebane - en sirkel eller en ellipse. Uten virkningen av denne styrken ville banen være uberegnelig og uforutsigbar.

Dette gjelder alle objekter i bane om de fysisk er knyttet til sentrum eller ikke. En løs ball spunnet rundt innsiden av en bøtte blir også tvunget opp mot den indre veggen av beholderen av en radial kraft. Radiale krefter er for eksempel også ansvarlig for å holde en rouletteball opp mot kanten av Than hjulspor mens hjulet snurrer.

Hvorfor er radiale krefter viktige?

Den nøyaktige beregningen av radiale krefter er en kritisk designhensyn til alt som har orbital bevegelse. Å etablere omfanget av denne variabelen spiller nøyaktig en viktig rolle i den generelle effektiviteten, sikkerheten og levetiden til et utstyr, for eksempel. Det lar også designere finne ut hva de praktiske begrensningene vil være for et gitt element.

For eksempel er lagre mye brukt i mange forskjellige typer utstyr for å støtte, veilede og redusere bevegelsesfriksjonen mellom faste og bevegelige maskindeler. De blir ofte utsatt for radiale krefter som skaper interne materialspenninger som kan føre til slitasje og eventuell svikt hvis kraften og relaterte påkjenninger blir overdreven. Lagrene må være sterke nok til å holde opp under presset som regelmessig blir brukt på dem. Av denne grunn er det typer lagre som er spesielt designet og vurdertfor mekaniske applikasjoner med høye radiale krefter.

Et annet eksempel på dette fenomenet på jobb er kraften et skjæreverktøy blir utsatt for når det fjerner materiale fra overflaten av et arbeidsstykke. Kraften virker på verktøyet for å skyve den bort fra at stykket blir kuttet. Mengden kraft som virker på skjæreinnretningen vil avhenge av funksjonene i selve verktøyet og egenskapene til materialet som blir maskinert. Hvis verktøyet er dårlig designet og opplever en overdreven radiell kraft, kan det gjøre det veldig vanskelig å skyve skjæret inn i stykket, noe som resulterer i understandardresultater eller til og med potensielt skader operatøren ettersom verktøyet blir tvunget bort.

Radialkraftvariasjon

En variant av dette fenomenet oppstår når momentumet til det reisende objektet endres eller utvikler seg under drift. Kjent som radiell kraftvariasjon, kan den illustreres ved hjelp av eksemplet på et bildekk. Dekket vil oppleve en radial kraft i en vinkelrett retningtil hjulets aksel som, hvis dekket var perfekt rundt og veioverflaten perfekt glatt, ville forbli den samme mens hjulet roterer. Dette er imidlertid ikke tilfelle, så den radiale kraften som utøves på dekket endres hver gang det roterer. Dette gir designere utfordringer når de designer utstyr, fordi det må være i stand til å operere trygt under stadig endrede miljøforhold.