Contenu
- Pièces et physique d'une grue
- Géométrie d'une grue
- Une grue en équilibre
- Calcul de la capacité de levage de la grue
L’une des tâches principales de l’industrie humaine consiste à lutter contre la force de gravité et à ériger des structures telles que des ponts et des bâtiments en quantité suffisante pour résister à la force de gravité imposée à leur masse et à celle des personnes qu’elle transporte. Il faut pouvoir construire ces structures, et la grue est l’une des machines les plus reconnaissables pour soulever des objets lourds de manière précise.
Longs horizons dominants dans lesquels sont construits des objets de toute taille, les grues fonctionnent comme des leviers capables de soulever des objets à distance du moteur et du point d’ancrage de la grue. Ceci est fait en utilisant un bras de flèche, dont la longueur et l’angle par rapport au sol peuvent être modifiés en fonction du travail de construction (ou de déconstruction) en cours.
Vous aurez peut-être besoin d'une formule de calcul de levage pour déterminer la capacité de levage d'une installation de grue donnée. Cela concerne principalement la géométrie de base, mais un peu de compréhension de la physique sous-jacente peut aussi aider.
Pièces et physique d'une grue
Une grue est actionnée depuis une plate-forme mobile et rotative (mais autrement ancrée) appelée base de stabilisateur, dont la largeur peut atteindre plusieurs mètres. Le bras de flèche s'étend vers le haut et vers l'extérieur à un angle donné (par exemple 30 degrés) sur toute sa longueur, et à l'extrémité de ce bras de flèche se trouve un appareil qui soulève la charge à hisser et à déplacer.
La charge (masse fois la gravité g, ou 9,8 m / s2) est (idéalement) levée verticalement, afin qu'aucune force horizontale ne soit en jeu (les journées venteuses font des ravages pour les grutiers). Au lieu de cela, une tension T (force par unité de longueur) est maintenue dans le câble lorsque la force ascendante de la grue (redirigée par une poulie située en haut de l'appareil) équilibre exactement le poids de la charge. Lorsque le moteur entraîne T au-dessus de ce point, la charge se déplace vers le haut, à condition que le câble soit suffisamment solide pour résister à la force.
Géométrie d'une grue
Vus d'un côté, la flèche de la grue, le sol et le câble vertical forment un triangle rectangle. L'hypoténuse est le bras de flèche, le bras long du triangle est la distance r de la base du stabilisateur à la charge et le bras court de l'hypoténuse est la hauteur verticale h de la "pointe" de la flèche au-dessus du sol.
Le rayon effectif r doit tenir compte de la base des stabilisateurs et est donc légèrement raccourci pour le calcul de la capacité de levage; c'est-à-dire qu'il ne démarre pas directement au moteur, là où se trouve la pointe de ce triangle rectangle de facto.
Une grue en équilibre
Un avion en équilibre n'a pas de pièces mobiles. Cela signifie que la somme des forces externes et des couples externes est nulle. Étant donné que la charge a tendance à faire pivoter le bras de flèche vers le bas autour de son axe à la base du stabilisateur, ce couple doit être équilibré tout en équilibrant la force directe exercée par la gravité vers le bas.
Calcul de la capacité de levage de la grue
Le standard formule de calcul de la capacité de la grue est donné par
(r) (hC) / 100,
où r est le rayon (distance entre le sol et la charge) et hC, la hauteur de levage multipliée par la capacité. La capacité, à son tour, est particulière à chaque longueur et à chaque angle de bras de flèche choisis et doit être recherchée dans un tableau tel que celui des ressources.
Le calcul final est en réalité une moyenne, prise en utilisant la valeur de hC qui est maximale pour chaque rayon choisi. Les points moyennés sont le rayon minimum, r lui-même et chaque rayon exact à des unités de 5,0 mètres entre eux. Ainsi, un ensemble complet de valeurs pourrait ressembler à 1,9, 5,0, 10,0 et 14,2 m, et la moyenne dans ce cas serait la moyenne de quatre nombres.