باشگاه ما

تحليل تغييرات نيروي وارد بر كارگاه بر اساس تغييرات زاويه بين دو بازوي كارگاه

توسط: مجيد شهپريEmail: m.shahpari@gmail.com ,

پی نوشت: این مقاله چند روز قبل از حادثه بهمن 88 توسط مجید شهپری نوشته شده بود و در وبلاگ قرار گرفت . مجید دانشجوی فوق لیسانس هوا فضا بود که به نازگی فارق التحصیل شده بود . روحش شاد.....

يكي از مسايل مهم در برپايي كارگاه مقدار زاويه موجود بين بازوهاي كارگاه مي باشد همانطور كه مي دانيم هر كارگاه مصنوعي حداقل بايد داراي دو نقطه اتكا باشد كه با استفاده از رول يا ابزارهاي حمايتي مي توان اين نقاط اتكا را بدست آورد. زاويه اي ( a)كه تسمه يا طنابچه متصل به اين دو ابزار مي سازد در تقسيم نيروي وارد بر كارگاه نقش بسيار مهمي دارد (شكل(1)).اين امر در مورد بلوك هاي طبيعي نيز صادق است(شكل(2)).

در اين قسمت مقدار نيروي وارد بر هر بازوي كارگاه را توسط معادلات رياضي بدست مي اوريم :

اگر مقدار نيرويF را ثابت در نظر بگيريم، مي توان نتيجه گرفت مقدار نيروي x( مقدار نيرويي كه در حال وارد شدن به هر كدام از بازوهاي كارگاه مي باشد)كاملا به مقدار زاويه a وابسته بوده و در نتيجه مي توان با بهينه كردن مقدار اين زاويه، مقدار نيروي وارد بر كارگاه را به حداقل رساند.

M عددي بي بعد است كه نشان مي دهد چند برابر نيروي Fبه هر كدام از بازوهاي كارگاه وارد مي شود(X=MF).

اگر مقدار تغييرات Mرا براساس تغييرات زاويه a رسم كنيم(نمودار(1)) براحتي مي توان ميزان تغييرات نيروي وارد بر بازوهاي كارگاه را براي زواياي مختلف a مشاهده كرد. در نمودار(1)مقدار زاويه a را تا 180 درجه تغيير داده و بر اساس مقادير بدست آمده براي Mنمودار رسم شده است. ضمن اينكه مقادير دقيقM به ازاي زواياي مختلف در جدول(1)آورده شده است.

همانطور كه از نمودار مشاهده مي شود مقدار نيروي وارد بر هر كدام از بازوي كارگاه مي تواند از نيم برابر نيرويFتا 57 برابر نيروي Fمتغيير باشد.

حال براي اينكه بتوانيم اين تغييرات را بهتر مشاهده نماييم قسمتي از نمودار(1) را بزرگترمي نماييم(نمودار(2)).در نمودار(2)از مقادير Mهاي بزرگتر از 5 صرفنظر شده است تا نمودار گوياتر باشد. همانطور كه از نمودار مشاهده مي كنيد مقدار نيروي وارد بر هر كدام از بازوي كارگاه در زاويه صفر درجه، نيم برابر نيروي Fمي باشد كه در واقع نقطه مينيمم نمودار نيز بوده و بهترين زاويه براي برپايي كارگاه محسوب مي شود.