Cos'è la forza radiale?

Tecnicamente, una forza radiale è qualsiasi forza che agisce in linea retta.In fisica, è spesso usato per descrivere l'influenza esercitata perpendicolare mdash;ad un angolo retto mdash;alla linea centrale, o asse di un oggetto che viaggia in un percorso orbitale.In parole povere, una palla oscillata in un arco alla fine di una lunghezza della corda sperimenterà questa forza, mantenendo la corda tesa.Diverse altre forze prevedibili lavorano in diverse direzioni per mantenere la palla ruotare attraverso l'arco, ma la forza radiale è responsabile di tenerla allontanare dalla mano che tiene la corda.

Sebbene le origini esatte e la natura delle forze radiali siano molto complicate, sonoPuò essere visto al lavoro in molti processi quotidiani, come in bit per utensili elettrici, pneumatici per auto rotanti e cuscinetti.Nella lavorazione, questa forza è spiegata come l'influenza che spinge uno strumento di taglio lontano dalla superficie tagliata.Il calcolo corretto delle specifiche della forza radiale è un passaggio fondamentale nella progettazione di strumenti e altri oggetti con parti rotanti.

Cosa fa la forza radiale?

Le forze radiali sono una componente importante del processo che mantiene qualsiasi oggetto viaggiare in un'orbita circolare.Quando una massa nota (come una palla) gira intorno in un cerchio una distanza fissa (il raggio) dal punto centrale a una velocità costante, la forza radiale spinge la massa, lontano dal centro.La forza mantiene la massa che gira alla stessa distanza dal punto centrale, mantenendo un percorso pari orbitale mdash;un cerchio o un'ellisse.Senza l'azione di questa forza, il percorso sarebbe irregolare e imprevedibile.

Questo è vero per tutti gli oggetti in orbita, indipendentemente dal fatto che siano fisicamente attaccati al centro.Una palla sciolta girata intorno all'interno di un secchio è anche costretta contro la parete interna del contenitore da una forza radiale.Le forze radiali sono, ad esempio, anche responsabili di tenere una sfera di roulette contro il bordo dello slot della ruota mentre la ruota gira.

Perché le forze radiali sono importanti?

Il calcolo accurato delle forze radiali è una considerazione di progettazione critica di qualsiasi cosache presenta un movimento orbitale.Stabilire accuratamente l'entità di questa variabile svolge un ruolo importante nella durata complessiva di efficienza, sicurezza e servizio di un equipaggiamento, ad esempio.Permette inoltre ai progettisti di capire quali saranno le limitazioni pratiche per ogni dato articolo.

Ad esempio, i cuscinetti sono ampiamente utilizzati in molti tipi diversi per supportare, guidare e ridurre l'attrito del movimento tra parti della macchina fissa e mobile.Sono spesso esposti a forze radiali che creano sollecitazioni di materiale interno che possono causare usura e eventuali fallimenti se la forza e le sollecitazioni correlate diventano eccessive.I cuscinetti devono essere abbastanza forti da resistere sotto le pressioni che vengono regolarmente applicate a loro.Per questo motivo, ci sono tipi di cuscinetti appositamente progettati e classificati per applicazioni meccaniche con forze radiali elevate.

Un altro esempio di questo fenomeno al lavoro è la forza a cui è soggetto a quando rimuove il materiale dalla superficie di un pezzo di lavoro.La forza agisce sullo strumento per allontanarlo dal pezzo tagliato.La quantità di forza che agisce sul dispositivo di taglio dipenderà dalle caratteristiche dello strumento stesso e dalle proprietà del materiale lavorate.Se lo strumento è progettato male ed sperimenta una forza radiale eccessiva, potrebbe rendere molto difficile spingere il tagliente nel pezzo, con conseguente risultato sotto-standard o addirittura ferire potenzialmente l'operatore poiché lo strumento è costretto a via.

radialeVariazione della forza

Una variazione di questo fenomeno si verifica quando lo slancio dell'oggetto itinerante cambia o si evolve durante il funzionamento.Conosciuto come variazione della forza radiale, può essere illustrato usando l'esempio di un pneumatico automobilistico.Il pneumatico sperimenterà una forza radiale in una direzione perpendicolare all'asse del WHL'anguilla che, se lo pneumatico fosse perfettamente rotondo e la superficie della strada perfettamente liscia, rimarrebbe la stessa mentre la ruota ruota.Questo non è il caso, tuttavia, quindi la forza radiale esercitata sul pneumatico cambia ogni volta che ruota.Ciò presenta ai progettisti sfide durante la progettazione di attrezzature, perché deve essere in grado di funzionare in modo sicuro in condizioni ambientali in costante cambiamento.