Paso 11: Justificación de la calificación de peso.
1. poleas: 420 lbs
2. mosquetón: 500 libras
2. Cable: 760 libras
3. principales 6' Junta: 1987 libras
4. tornillos polea inferior en lugar de tiradores: 1620 kg
Las poleas, mosquetones y cable fueron la parte fácil - tienen calificaciones ya en ellos. La principal 6' Junta, que soporta todo el peso durante el uso, fue un poco más.
Soporte principal:
La fórmula para determinar el peso máximo en un tablero vertical (Ref 1) es:
P/A = (0.30 * E) / ((l/d) ^ 2)
Donde:
P = máxima lbs (respuesta)
A = superficie seccional cruzada de junta (9,25" x1.5" = 13,875 sq pulg.)
E = módulo de elasticidad (1.100.000 de tabla - Ref 2)
l = longitud sin soporte de mesa (6 pies o 72")
d = dimensión menor de la Junta (1.5")
Las tablas que tengo forma Lowes fueron pino amarillo del Sur (SYP impreso a bordo), sin embargo no conocía las especies que todos podrán conseguir, por lo que el valor de E (y más tarde Fc y G) elegí el valor más conservador para cualquier tipo de pino en la tabla referenciada.
Resultados:
P/13.875 = (0. 30 * 1, 100, 000) / ((72/1.5) ^ 2).
=
P/13.875 = psi 143.23
=
P = lb 1987
Sin embargo, la presión máxima no debe exceder el valor de máxima compresión paralela al grano (Fc), y la tendencia de madera aparte del esquileo en el grano bajo presión. El valor más conservador de pino es de 2.440 psi (Ref 4), sin embargo este valor necesita ser multiplicado por un número de factores de corrección de tablas (ref 7)
:
FC' = Fc * Cd * Cp * Cm * Cf
Donde:
CD = factor de duración de carga (1.6 porque esto va a ser una carga temporal - no aplica a la Junta de 24-7 como si fuera parte de una casa, ref 3, figura 6)
CP = Factor de estabilidad de columna (0.0853)
Ver foto para calcular a Cp
Cm = factor de servicio húmedo (1.0, ya que no en un húmedo ambiente; ref 7)
CF = Factor de forma (1.0 para un tablero cuadrado vs poste redondo; ref 7)
Esto da:
FC' = 2440 * 1.6 * 0.0853 * 1 * 1
=
333 psi
Veces que por las dimensiones del tablero:
Presión máxima = 333 psi * 1.5 * 9.25
=
4620 libras
Que se necesita mucho más que para esta aplicación. Para ser conservadores, vamos con el valor de 1987lb desde arriba, que es todavía más que suficiente.
Tornillos
La otra parte de la máquina que merece un vistazo es la polea inferior, ya que mientras esté usando la máquina el peso es en efecto tratando de tirar de la polea hacia fuera por los tornillos. ¿Cuántas libras se tarda para sacar un tornillo de madera? La respuesta es dada por esta fórmula (ref 4):
P = 15,700(G^2) DL
Donde:
P = máxima lbs (respuesta)
G = gravedad específica de la madera (0.35 por Ref 4)
D = diámetro del tornillo (0.1248 por Ref 5)
L = longitud del tornillo (2.25" para ser conservadores)
Resultados:
P = 15,700(0.35^2)(0.1248)(2.25)
=
540 kg
Teniendo en cuenta que hay 3 tornillos que sujetan que la polea en lugar da una presión total de 1620 libras a extraer la polea hacia fuera, suponiendo que la polea no da primero.
Nota:
Los cálculos anteriores son mostrar el razonamiento para mi opinión que esta máquina es capaz de manejar 300 libras. Mientras estoy en ingeniería, mi fondo es eléctrico - no soy un ingeniero estructural. Quien construye y utiliza esta máquina lo hace bajo su propio riesgo y deben usar su propio juicio sobre el peso adecuado para usar. Aunque personalmente no he tenido ningún problema durante el uso, no estoy pasando una certificación en esta máquina o alguna construida con las mismas especificaciones.
Referencias:
1. http://www.irssg.com/civil/files/library/share/timber.pdf (pg 7)
2. http://www.woodbin.com/ref/wood/strength_table.htm
3. http://www.awc.org/pdf/WSDD/wsdd.pdf (pg 18)
4. http://www.woodweb.com/Resources/wood_eng_handbook/wood_handbook_fpl_2010.pdf (pg 111-112 y 198)
5. http://www.engineersedge.com/screw_threads_chart.htm
6. http://www.mcvicker.com/vwall/page009.htm
7. http://www.dot.ca.gov/hq/esc/techpubs/manual/bridgemanuals/bridge-design-specifications/page/section13.pdf
