Hoe u een hefboom van de 2e klasse berekent: probeer onze rekenmachine hieronder
Een tweederangs hefboom is een eenvoudige machine die bestaat uit een stijve staaf die rond een vast punt draait dat een steunpunt wordt genoemd. De last of het gewicht bevindt zich tussen het steunpunt en de inspanning of kracht die wordt uitgeoefend om de last te verplaatsen. Met andere woorden, de last is verder van het steunpunt verwijderd dan de inspanning, en de inspanning wordt uitgeoefend in de tegenovergestelde richting van de last.
Een tweederangs hefboom wordt gebruikt om de kracht die op een last wordt uitgeoefend te vergroten. Door de last dichter bij het steunpunt te plaatsen dan de inspanning, kan een kleine kracht op het uiteinde van de hefboom worden uitgeoefend, die wordt versterkt naarmate de last verder van het steunpunt wordt verplaatst. Dit type hefboom is niet zo gebruikelijk als hefbomen van de eerste of derde klasse, maar is in veel praktijkvoorbeelden te vinden.
Om het mechanische voordeel van een tweederangs hefboom te berekenen, moet je de verhouding bepalen van de afstand van de last tot het steunpunt (L) en de afstand van de inspanning tot het steunpunt (E). Het mechanische voordeel (MA) kan worden uitgedrukt als:
MA = L / E
Enkele voorbeelden uit de praktijk van tweederangs hefbomen zijn:
- Notenkraker: Een notenkraker is een bekend voorbeeld van een tweederangs hefboom. De belasting is de moer, die tussen de twee armen van de hefboom wordt geplaatst, en de kracht wordt uitgeoefend op het andere uiteinde van de hefboom.
- Kruiwagen: Een kruiwagen is een ander voorbeeld van een tweederangs hefboom. De lading is het gewicht van de inhoud van de kruiwagen, die zich tussen het wiel en de handvatten bevindt. De inspanning wordt uitgeoefend op de handvatten, die zich dichter bij het steunpunt bevinden dan de last.
- Flessenopener: Een flesopener is ook een tweederangs hefboom. De belasting is de dop op de fles en de kracht wordt uitgeoefend op het andere uiteinde van de hendel, dat zich dichter bij het steunpunt bevindt.
Samengevat, een tweederangs hefboom is een eenvoudige machine die kan worden gebruikt om de kracht die op een last wordt uitgeoefend te vergroten. Ze komen niet zo vaak voor als andere soorten hefbomen, maar zijn te vinden in veel voorbeelden uit de echte wereld, zoals notenkrakers, kruiwagens en flesopeners.
Resultaten
Vereiste actuatorkracht F:
0 pond
0 N
0 kg
0 gram
Principe achter de berekeningen
Bij een tweederangs hefboom bevindt de last of weerstand zich tussen het steunpunt en de inspanning. De inspanningsarm is altijd langer dan de lastarm. De formule om de inspanning te berekenen die nodig is bij een tweederangs hefboom is:
Inspanning x inspanningsarm = belasting x belastingsarm
waar:
- Inspanning: de kracht die op de hendel wordt uitgeoefend om de last te verplaatsen
- Inspanningsarm: de afstand van het steunpunt tot het punt waar de inspanning wordt uitgeoefend
- Belasting: het gewicht of de weerstand die door de hendel wordt verplaatst
- Lastarm: de afstand van het draaipunt tot het punt waar de belasting wordt uitgeoefend
Om een van de variabelen in de vergelijking te vinden, moeten de andere drie variabelen bekend zijn.
Tonneau Cover Lift maakt gebruik van een 2e klas hefboom
In het geval van een Tonneau-cover, waar elektrische actuatoren worden gebruikt om de hoes op en neer te tillen, dan gaan we ervan uit dat het gewicht gelijkmatig over de gehele lengte is verdeeld. In dit geval kan de last worden behandeld als een puntlast die inwerkt op het middelpunt van de lastarm. Het middelpunt is waar de laadarm gelijk is aan de helft van de totale lengte van de laadarm.
- Inspanning: de kracht die op de hendel wordt uitgeoefend om de last te verplaatsen
- Inspanningsarm: de afstand van het steunpunt tot het punt waar de inspanning wordt uitgeoefend
- Belasting: het gewicht of de weerstand die door de hendel wordt verplaatst
- Laadarm: de afstand van het draaipunt tot het middelpunt van de laadarm
Waarin verschilt een hefboom van de tweede klasse van een hefboom van de derde klasse?
Een hefboom van de tweede klasse en een hefboom van de derde klasse verschillen wat betreft de rangschikking van hun drie componenten: inspanning, belasting en steunpunt. Hier is een samenvatting van hun verschillen: Tweederangs hefboom:- De last bevindt zich tussen de inspanning en het steunpunt.
- De inspanning beweegt in de tegenovergestelde richting van de last.
- Hefbomen van de tweede klasse bieden over het algemeen een mechanisch voordeel, wat betekent dat de inspanning die nodig is om de last te verplaatsen minder is dan de kracht die door de last wordt uitgeoefend.
- Voorbeelden van tweederangs hefbomen zijn kruiwagens, notenkrakers en flesopeners.
- De inspanning bevindt zich tussen het steunpunt en de last.
- De inspanning beweegt in dezelfde richting als de last.
- Hefbomen van de derde klasse bieden doorgaans een mechanisch nadeel, wat betekent dat de inspanning die nodig is om de last te verplaatsen groter is dan de kracht die door de last wordt uitgeoefend. Ze bieden echter vaak een snelheids- en bewegingsvoordeel.
- Voorbeelden van hefbomen van de derde klasse zijn onder meer een pincet, menselijke ledematen (zoals de biceps die op de onderarm werken) en een honkbalknuppel die door een slagman wordt vastgehouden.
We hebben een aantal blogposts gemaakt over andere soorten hefbomen. Hieronder worden snelkoppelingen hiernaar weergegeven:
Voorbeeld uit de echte wereld van een hefboom van de 2e en 3e klasse
