Какой диаметр должен иметь стальной трос подъемного крана, если максимальная масса поднимаемого груза равна 10т? Предел прочности стальной проволоки 8,5 • 108 Па, запас прочности равен 6. Массой троса пренебречь.
от

1 Ответ

Дано:
- Максимальная масса поднимаемого груза: m = 10 т = 10000 кг
- Предел прочности стальной проволоки: σ_п = 8,5 * 10^8 Па
- Запас прочности: Z = 6

Найти:

- Диаметр стального троса d.

Решение:

1. Рассчитаем максимальную силу, которая будет действовать на трос:

F_max = m * g

где g - ускорение свободного падения, g ≈ 9,81 м/с².

F_max = 10000 кг * 9,81 м/с² ≈ 98100 Н.

2. Учитывая запас прочности, максимальная сила, которую может выдержать трос, равна:

F_allow = σ_п / Z.

3. Подставим значения:

F_allow = (8,5 * 10^8 Па) / 6 ≈ 1,4167 * 10^8 Н.

4. Для нахождения площади поперечного сечения A троса, учитываем, что:

F_allow = A * σ_п.

Отсюда:

A = F_allow / σ_п.

5. Подставим известные значения:

A = (1,4167 * 10^8 Н) / (8,5 * 10^8 Па) ≈ 0,1665 м².

6. Теперь найдём диаметр троса. Площадь поперечного сечения для круга задаётся формулой:

A = π * (d/2)².

7. Выразим d из данного уравнения:

d = 2 * sqrt(A / π).

8. Подставим значение A:

d = 2 * sqrt(0,1665 / π) ≈ 0,458 м.

Ответ:
Диаметр стального троса должен составлять примерно 0,458 м.
от