Lihtsamate tõstemehhanismide tööprintsiip

Mehhanismideks nimetatakse seadmeid, mida kasutatakse jõu muutmiseks.

Lihtmehhanismiks on kang, plokk, pöör, kaldpind, kiil ja kruvi.

 

Kang on keha, mis saab pöörelda ümber liikumatu telje või toetuspunkti. Jõu õlg on lühim kaugus rakendatud jõu ja toetuspunkti vahel.

Kang on tasakaalus, kui sellele mõjuvad jõud on pöördvõrdelised jõudude õlgadega s.t.

F₁xl₁=F₂xl₂

 

Kangi põhimõtte kasutamine tehnikas:

Kasutades ära kangi tasakaalu põhimõtet saame alati õla pikkuse muutmisega tõsta raskemaid koormusi kergema vaevaga ehk väiksema jõu rakendamisega.

 

Kahepoolne kang	Ühepoolne kang
F=∙ Fr	a1 - kangile rakendatava jõu õlg, a2 - koormise poolt arendatava jõu õlg

 

 

NB! Uuri ülesannet Kang (tehtud programmiga GeoGebra)

 

Analoogse põhimõtte järgi töötavad ka plokid.

Plokk

Plokk on lihtmehhanism, mis kergendab koormuste tõstmist. Kangi kasutamiseks on vajalik suur ruum, kuid sama põhimõtte järgi töötavat plokki saame rakendada väikesel pinnal. On kasutusel liikuvad ja liikumatud plokid.

 

Liikumatud plokid muudavad tõmbejõu suunda, kuid mitte suurust.

 

Joonis Liikumatu plokk                    Joonis   Liikuv plokk

 

Liikuvad plokid vähendavad tõmbejõu suurust. F=F_r, kus

F- koormise üles tõmbamiseks vajalik jõud,

F_r - koormisele mõjuv raskusjõud (F_r = mg),

n - liikuvate plokkide arv talis.

 

Pööral, väntvõllil ja kangil on sama tööpõhimõte. Pööra ja väntvõlli kasutatakse analoogselt kangi põhimõttel koormuste ülestõstmiseks.

 

Pöör	Väntvõll	Kang

 

Arvutused toimuvad ikkagi kangi tasakaalu valemi järgi, s.t. jõu ja õla korrutis

 

Polüspast ehk liitplokk on liikuvate ja liikumatute plokkide süsteem, mille abil vähendatakse tõstmiseks vajalikku tõmbejõudu.

Koorma tõstmiseks vajalik jõud oleneb plokkidevaheliste trosside nn. tööniitide arvust. Mida rohkem niite s.t. rohkem plokke, seda vähem on vaja rakendada jõudu koorma tõstmisel.

 

Tungraud on samuti tõstemehhanism. Olenevalt tõstemehhanismist on olema nii latt-, kruvi- ja hüdrotungraud.

TT-tungraua tõstemehhanismiks on hambuline latt, mida edasi surutakse vändast keeramise abil. Tõstejõud on umbes 12 t ja kõrgus kuni 60 cm

Kruvitungraua tõstemehhanismiks on kruvi, mida keeratakse kangi abil. Tõstejõud kuni 290 tonni ja kõrgus 40 cm.

Hüdrotungraud töötab vedeliku rõhu mõjul. Tõstejõud kuni 300 tonni ja kõrgus 30 cm ning tõstmise kiirus 12mm/min. Kasutatakse ehituses konstruktsioonide tõstmiseks, torude lükkamisel läbi pinnase, armatuuri pingutamiseks.

 

Vintsid

Olemas on käsivintsid ja elektrilised vintsid.

Käsivintsid on tõstejõuga kuni 810 tonni. Jõud saadakse hammasrataste mitmekordse ülekande teel.

Elektrivintsi tõstmise aluseks on polüspastid ja nendega võib tõsta ükskõik kui suurt koormust.

Lihtsamate arvutuste sooritamine kangi, tali ja tungraua puhul.

 

Illustreerivaks materjaliks kasutada tööd lihtmehhanismidest

www.htk.tlu.ee/digitiiger/valminud_tood/