Jak obliczyć siłę potrzebną do otwarcia drzwi na poziomym zawiasie

1

Mam drzwi, które będą wisiały na pionowym zawiasie. Drzwi będą miały 20 stóp szerokości i 10 stóp wysokości, będzie jeden zawias na każdym końcu drzwi, a zawiasy będą miały 11,75 cala od górnej części drzwi i będą miały pewną ilość przeciwwagi nad zawiasem. Przeciwwagą będzie seria obciążników wzdłuż szerokości 20 'drzwi. Celem będzie otwarcie drzwi poprzez wytworzenie momentu obrotowego na zawiasie w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara na każdym końcu, więc staram się stworzyć równanie określające konieczny moment obrotowy, aby móc grać z ciężarem drzwi (to jest moje pierwszy post, daj mi znać, jeśli potrzebujesz więcej informacji):

enter image description here

mechanical-engineering 
— Romain
źródło
Witamy w Engineering.SE. Na szczęście jesteśmy w jednym z niewielu scenariuszy, w których fizyka t̶h̶e̶̶r̶e̶t̶i̶c̶a̶l̶ ̶e̶n̶g̶i̶n̶e̶e̶r̶i̶n̶g̶ może całkowicie odpowiedzieć na pytanie. Dziękujemy za dobrze skonstruowane pytanie i ponownie zapraszamy do Engineering.SE!
— Mark
czy przeciwwagi są przymocowane bezpośrednio do drzwi (nie rozumiem strzałek na lewo na diagramie)
— agentp

Odpowiedzi:

1

To jest prosta sprawa równoważenia momentów.

Masz siłę $ F $ zastosowaną w odległości $ x_F $ od zawiasu. Generuje to moment $ M = Fx_F $.

Masz również rozproszone obciążenie $ q $ stosowane wzdłuż drzwi (o wysokości $ h $ i szerokości $ w $). Całkowita siła wypadkowa tego obciążenia wynosi $ Q = qhw $, przy średniej pozycji równej $ frac {h} {2} $, przez moment $ M = qwh frac {h} {2} $.

Wyrównujesz oba momenty

$$ {zbieraj} Fx_F = frac {qwh ^ 2} {2} dlatego F = frac {qwh ^ 2} {2x_F} end {gather} $$

— Wasabi
źródło
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.