Qu'est-ce que la force radiale?

Techniquement, une force radiale est toute force qui agit en ligne droite.En physique, il est souvent utilisé pour décrire l'influence exercée perpendiculaire mdash;à un angle droit mdash;à la ligne médiane, ou axe, d'un objet voyageant dans un chemin orbital.En termes simples, une balle balançait dans un arc à la fin d'une longueur de chaîne éprouvera cette force, gardant la corde tendue.Plusieurs autres forces prévisibles fonctionnent dans différentes directions pour garder la balle tournant à travers l'arc, mais la force radiale est responsable de l'éloigner de la main tenant la corde.

Bien que les origines exactes et la nature des forces radiales soient très compliquées, ellesPeut être vu au travail dans de nombreux processus quotidiens, comme dans les bits d'outils électriques, les pneus de voiture rotatifs et les roulements.Dans l'usinage, cette force est expliquée comme l'influence qui repousse un outil de coupe loin de la surface coupée.Le calcul correct des spécificités de la force radiale est une étape critique dans la conception des outils et d'autres objets avec des pièces de rotation.

Que fait la force radiale?

Les forces radiales sont un composant important du processus qui maintient un objet voyageant dans une orbite circulaire.Lorsqu'une masse connue (comme une balle) tourne dans un cercle une distance fixée (le rayon) du point central à une vitesse constante, la force radiale pousse la masse, loin du centre.La force maintient la masse à la même distance du point central, en maintenant un chemin orbital uniforme et mdash;un cercle ou une ellipse.Sans l'action de cette force, le chemin serait erratique et imprévisible.

Cela est vrai pour tous les objets en orbite, qu'ils soient physiquement attachés au centre ou non.Une balle lâche tournée autour de l'intérieur d'un seau est également forcée contre la paroi intérieure du conteneur par une force radiale.Les forces radiales sont, par exemple, également responsables de garder une balle de roulette contre le bord de la fente de roue pendant que la roue tourne.

Pourquoi les forces radiales sont-elles importantes?

Le calcul précis des forces radiales est une considération de conception critique de quoi que ce soitqui présente un mouvement orbital.L'établissement avec précision de l'étendue de cette variable joue un rôle majeur dans l'efficacité globale, la sécurité et la durée de vie d'un équipement, par exemple.Il permet également aux concepteurs de déterminer quelles seront les limitations pratiques pour tout élément donné.

Par exemple, les roulements sont largement utilisés dans de nombreux types de types différents pour soutenir, guider et réduire le frottement du mouvement entre les pièces de machine fixe et mobile.Ils sont souvent exposés à des forces radiales qui créent des contraintes de matériaux internes qui peuvent entraîner une usure et une défaillance éventuelle si la force et les contraintes connexes deviennent excessives.Les roulements doivent être suffisamment forts pour résister aux pressions qui leur sont régulièrement appliquées.Pour cette raison, il existe des types de roulements spécialement conçus et évalués pour des applications mécaniques avec des forces radiales élevées.

Un autre exemple de ce phénomène au travail est la force à laquelle un outil de coupe est soumis lorsqu'il élimine le matériau de la surface d'une pièce de travail.La force agit sur l'outil pour l'éloigner de la pièce en cours de coupe.La quantité de force agissant sur le dispositif de coupe dépendra des caractéristiques de l'outil lui-même et des propriétés du matériau usinées.Si l'outil est mal conçu et connaît une force radiale excessive, il pourrait rendre très difficile de pousser le tranchant dans la pièce, ce qui entraîne des résultats inférieurs à la norme ou même à blesser l'opérateur lorsque l'outil est forcé.

RadialVariation de force

Une variation de ce phénomène se produit lorsque l'élan de l'objet itinérant change ou évolue pendant le fonctionnement.Connu sous le nom de variation de la force radiale, il peut être illustré en utilisant l'exemple d'un pneu automobile.Le pneu éprouvera une force radiale dans une direction perpendiculaire à l'essieu du WHL'anguille qui, si le pneu était parfaitement rond et que la surface de la route parfaitement lisse, resterait la même pendant que la roue tournait.Ce n'est pas le cas, cependant, donc la force radiale exercée sur le pneu change à chaque fois qu'il tourne.Cela présente aux concepteurs des défis lors de la conception de l'équipement, car il doit être capable de fonctionner en toute sécurité dans des conditions environnementales en constante évolution.