Contenu
- L'arbre comme cône rotatif
- Outils coniques dans l'industrie humaine: hélices
- Exemple de calcul du cône
- Calculateur de cône au pied en ligne
Les arbres sont des composants universels des machines à pièces tournantes. Dans une automobile standard,chaque essieu reliant les roues avant et arrière est un arbre autour duquel les trains de roues tournent lorsque la voiture est en mouvement.
Ces types d’arbres ont tendance à avoir un diamètre ou une épaisseur uniforme,ce qui signifie que chaque extrémité de la tige est identique. Mais certains arbres se rétrécissent ou deviennent plus minces d’un côté à l’autre, généralement à un taux constant. La nature du travail détermine généralementla "pente" du cône, qui peut être exprimée en unités, en degrés ou les deux.
L'arbre comme cône rotatif
Si vous regardez un arbre conique sur le côté,il prend la forme d'un triangle, avec une base et deux côtés identiques se dirigeant vers une pointe. Cela fait de l’arbre conique un cône en rotation, et si la pointe est petite, leLa force générée par la rotation est concentrée sur une zone minuscule et peut donc être très puissante.
La plupart des arbres coniques ne viennent pas à un point. Au lieu de cela, ils ont un plus grand diamètre (noté ré à des fins de calcul) à une extrémité et un diamètre plus petit (ré) À l'autre. La distance entre eux est donnée comme L. Les arbres coniques sont exprimés en termes deleur rapport de conicité, qui est le changement de diamètre divisé par le changement de longueur, ou (ré − ré) / L.
Outils coniques dans l'industrie humaine: hélices
L'hélice du bateau est un exemple typique d'arbre conique. Ces arbres ont un autre matériau fileté le long de ceux-ci, tels que des vis, généralement dépouillées au bout pour fournir une propulsionpoussée contre la résistance de l'eau. La plupart tournent dans le sens des aiguilles d'une montre; certains bateaux ont des hélices doubles qui tournent dans des directions opposées.
Niveaux communs de conicité dans les hélicesinclure 1:10 (c’est-à-dire une augmentation de diamètre d’une unité pour chaque augmentation de 10 unités de longueur), 1:12 et 1:16. Les bateaux à moteur spécialisés sont souvent fabriqués selon des spécifications inhabituelles.Le TPF, ou cône par pied, est l’unité la plus utilisée dans ce secteur.
Exemple de calcul du cône
L’exemple suivant repose sur un rapport de dépouille de 1 sur 8, qui n’est pasparticulièrement commun.
Supposons que vous receviez une hélice avec un petit diamètre de 1,5 ft. Si la longueur est de 12 ft, quelle est la valeur du plus grand diamètre?
Vous avez ici ré = 1.5, L = 12 et un rapport de dépouille de 1: 8, mieux exprimé par le nombre décimal 0,125 (1 divisé en 8). Vous recherchez la valeur de ré.
D'après les informations ci-dessus, le taux de dépouille, ici 0,125,est égal à (ré − ré) / L, alors:
0,125 = frac {D-1.5} {12}Multipliant chaque côté par 12 donne
begin {aligné} 1.5 & = D -1.5 {So} D & = 1.5 + 1.5 D & = 3 end {aligné}Pour trouver l’angle en degrés de ce cône (c’est-à-dire l’angle de cône 1 sur 8), il suffit de prendrela tangente inverse (tan-1 ou arctan) de cet angle, qui est la moitié du rapport des deux diamètres (depuis L divise le "triangle" de l'hélice en deux plus petitestriangles rectangles identiques) divisés par L - le familier "opposé sur adjacent" définissant la tangente en trigonométrie de base.
Comme vous le remarquerez peut-être, il s’agit du même taux de réduction.Dans ce cas, la tangente inverse est de 1,5 / 12 = 0,125 et l’angle associé, que vous pouvez déterminer à l’aide d’une calculatrice ou tout simplement d’un navigateur Web, est de 7,13 degrés.
Calculateur de cône au pied en ligne
Si vous avez besoin, par exemple, d’un convertisseur de dépouille par pied en degrés ou de tout type de calculateur de dépouille par pied (ou de l’unité de mesure demandée par vos besoins),vous pouvez en trouver une multitude à votre disposition en ligne. Voir Ressources pour un tel exemple.
Si vous êtes un étudiant avancé qui est intelligent avec les langages informatiques, vous pourriezmême écrire un programme simple qui fait le calcul.