Hvordan beregne stress for et svinghjul

Et svinghjul er en anordning som finner vanlig anvendelse i mekaniske systemer, slik som motorer. Svinghjul motstå endringer i deres rotasjonshastighet og direkte noe energi som utøves til å produsere større rotasjonshastighet. Den konstante rotasjonshastighet gjør svinghjul ideell for systemer hvor en konstant rotasjonshastighet er ønsket, slik som motorer eller eksperimentelle systemer. Imidlertid, hvis for mye energi blir utøvet, svinghjulet kan bli ødelagt; Derfor er det viktig å bestemme den maksimalt tillatte belastning for et svinghjul ved bruk av disse enhetene.

Bruksanvisning

Tetthet av Flywheel

1 Finne tettheten av svinghjulet sylinderen. Hvis ikke lett tilgjengelig, kan denne verdien beregnes ved å dividere volumet av sylinderen ved massen av sylinderen. For å finne volumet, må man først måler den indre radius og en ytre radius av sylinderen ved hjelp av en linjal eller andre måleanordning.

2 Ta forskjellen mellom de to verdiene annet den resulterende verdi; for eksempel, hvis de to radier er 5 cm og 3 cm, og deretter 5 cm - 3 cm gir 2 cm. Multiplisere denne verdien i seg selv gir 4 cm ^ 2. Multiplisere den resulterende verdi ved pi - 3,14159 ...-- og høyden av sylinderen. Dette er volumet.

3 Finne massen av sylinderen ved hjelp av skalaen.

4 Dele volumet av sylinderen ved massen av sylinderen. Den resulterende verdien er tettheten av sylinderen.

Vinkelhastighet Flywheel

5 Dersom en verdi av vinkelhastigheten ikke er tilgjengelig, kan det bli funnet ved hjelp av svinghjulet. Lag et punkt på den ytre radius av svinghjulet ved hjelp av en blyant.

6 Begynne å rotere svinghjulet, og begynne timing når det punktet du har merket passerer en forhåndsbestemt posisjon. Når det punktet du har merket på svinghjulet når en forhåndsbestemt posisjon igjen, stoppe timing.

7 For å finne den vinkelhastighet, multiplisere to av pi, deretter dele dette resultatet av den tiden du målt i trinnet ovenfor. Dette er vinkelhastigheten, målt i radianer per sekund.

Stress på Flywheel

8 Kvadrat verdien av den ytre radius av svinghjulet.

9 Kvadrat verdien av vinkelhastigheten av svinghjulet.

10 Multiplisere de to verdiene fra fremgangsmåten ovenfor - kvadratet av vinkelhastigheten, og kvadratet av radien - sammen, og multiplisere resultatet med tettheten av svinghjulet. Resultatet er stress på svinghjulet.

Hint

• Den vinkelhastighet kan også bli funnet ved å finne det lineære hastigheten til svinghjulet ved hjelp av den kjente omkretsen av svinghjulet. Denne metoden er mer tidkrevende, men kan være en god måte å sjekke om du har riktig resultat.
• Når finne massen, at skalaen er kalibrert riktig slik at man måler den virkelige massen av sylinderen.
• Radiusen brukt ved beregning av stress er den ytre radius av svinghjulet, ikke den indre radius, som brukes andre steder.