我们有了如何通过悬挂角计算张力。注意以下几点。 例如,在用吊环螺栓悬挂重物时,这种计算方法可用于计算导线的张力。
根据悬挂角度计算张力
当使用两个、三个或四个吊环螺栓对要提升的物体进行斜吊时,钢丝绳(吊索)上的拉伸负荷(张力)会因提升角度(钢丝绳的倾斜度)的不同而有很大变化。
当以一定角度悬挂时,每根导线所承受的负载(拉力)具有这样的特性:悬挂角度(导线角度)越大,每根导线所承受的负载(拉力)就越大。如果角度较大,则需要更强的水平拉力,张力也会增加。 这就意味着,如果悬挂的负载由多根钢丝支撑,则需要更强的水平拉力、
- 钢丝越接近垂直,所需的张力就越小。
- 导线越靠近水平面,张力就越大。(需要更强的导线)。
情况将会如此。
张力公式
T = W / (n × cosθ)
- T: 单根导线的张力(牛顿或千克力)
- W: 被提升物体的重量(牛顿或千克法)
- n:悬挂点数量(导线数量;2 点悬挂为 2 根,4 点悬挂为 4 根)
- α: 导线的角度。
*计算中的角度部分使用了 "cosθ"。 如果 α = 30,则角度为 cos 15° 的一半,如果为 45,则为 cos 22.5°。
具体例子 1.
两点悬挂,重量 1 000 千克,悬挂角 α 30° = cos 15°。
- W = 1 000 千克
- n = 2
- α = 30° (cos15°= 0.96593)
T = 1 000 / (2 × 0.96593) = 517 kgf →。 一根导线承受 517 kgf 的拉力。
具体例子 2.
两点悬挂,重量 1 000 千克,悬挂角 α 45° = cos 22.5°。
- W = 1 000 千克
- n = 2
- α = 45° (cos22.5° = 0.92388)
T = 1 000 / (2 × 0.92388) = 541 kgf →。 单根导线承受 541 kgf 的拉力。
具体例子 3.
两点悬挂,重量 1 000 千克,悬挂角 α 60° = cos 30°。
- W = 1 000 千克
- n = 2
- α = 60° (cos30° = 0.86603)
T = 1 000 / (2 × 0.86603) = 577 kgf →。 单根导线承受 577 kgf 的拉力。
具体实例 4.
4 点悬挂,重量 1 000 千克,悬挂角 α 60° = cos 30°。
- W = 1 000 千克
- n = 4
- α = 60° (cos30° = 0.86603)
T = 1 000 / (4 × 0.86603) = 288 kgf →。 一根导线受到 288 kgf 的拉力。
*假定共有四根导线平均连接在物体的顶部表面。
※如果使用四点悬挂难以均匀施加负载,可使用三点悬挂进行计算。
参考值
θ = 15.0° → cos(15.0°) = 0.96593
θ = 17.5° → cos(17.5°) = 0.95372
θ = 20.0° → cos(20.0°) = 0.93969
θ = 22.5° → cos(22.5°) = 0.92388
θ = 25.0° → cos(25.0°) = 0.90631
θ = 27.5° → cos(27.5°) = 0.88701
θ = 30.0° → cos(30.0°) = 0.86603
θ = 32.5° → cos(32.5°) = 0.84339
θ = 35.0° → cos(35.0°) = 0.81915
θ = 37.5° → cos(37.5°) = 0.79335
θ = 40.0° → cos(40.0°) = 0.76604
θ = 42.5° → cos(42.5°) = 0.73728
θ = 45.0° → cos(45.0°) = 0.70711
注意
上述计算是针对施加的拉力,所用钢丝的断裂强度应乘以适当的安全系数。
上图
