דלג לתוכן
In English
An interaction that changes a body's motion or deforms it, measured in newtons (N = kg·m/s²).
הסבר
החוק השני של ניוטון: F = m·a. משקל הוא כוח המשיכה: מסה של 1 ק"ג שוקלת כ־9.81 N. בתכנון מתייחסים לכוחות סטטיים, דינמיים, לכוחות הלם ולכוחות מחזוריים.
מה זה אומר בפועל
בוכנה פנאומטית בקוטר 50 מ"מ בלחץ 6 בר דוחפת בכוח של כ-1180 N, בערך המשקל של מסה של 120 ק"ג. כוח מתבטא תמיד בגודל, בכיוון ובנקודת הפעלה, ולכן אותו כוח יכול לייצר מומנט שונה לפי המקום שבו הוא פועל. בתכנון מפרקים כל כוח לרכיבים, למשל רכיב צירי ורכיב רדיאלי על מסב.
למה זה חשוב
- כל חישוב חוזק, בחירת מסב, בורג או מפעיל מתחיל מקביעת הכוחות.
- כוח דינמי בהאצה או בבלימה יכול להיות גדול בהרבה מהמשקל הסטטי.
- כוחות מחזוריים גורמים לעייפות גם כשהם נמוכים מגבול הכניעה.
- כוחות הלם בהתנגשות או בעצירה פתאומית קובעים לעיתים את התכן, ולא העומס הרגיל.
בעיות נפוצות ופתרונות
- מבלבלים בין ק"ג לניוטון → לעבוד ב-N ולהכפיל מסה ב-9.81 (או 10 בקירוב).
- מתעלמים מכוחות התאוצה → להוסיף m·a בכל תנועה מהירה, בעיקר בעצירה.
- מחשבים רק את הכוח הנומינלי → להוסיף מקדם שירות או מקדם הלם לפי סוג העבודה.
- שוכחים כוחות תגובה בתמיכות → לשרטט דיאגרמת גוף חופשי ולוודא שסכום הכוחות והמומנטים מתאפס.
איפה משתמשים
- חישובי חוזק של קורות ותושבות
- בחירת בוכנות ומפעילים
- בחירת מסבים לפי עומס רדיאלי וצירי
- חישוב ברגים וחיבורים
- קפיצים ומנגנוני הידוק
- ניתוח FEM
נוסחאות ונתונים הנדסיים
החוק השני של ניוטון
F = m · aמשקל
G = m · gהרמה אנכית בתאוצה
F = m · (g + a)| F | כוח | N |
| m | מסה | kg |
| a | תאוצה | m/s² |
| G | משקל | N |
| g | תאוצת הכובד | 9.81 m/s² |
ערכים מקובלים
- 1 kgf≈ 9.81 N
- 1 kN≈ 102 kgf
- g9.81 m/s²
דוגמה: משא של 50 kg שוקל G = 50 · 9.81 ≈ 490 N. כשמרימים אותו בתאוצה של 2 m/s² הכוח בכבל הוא F = 50 · (9.81 + 2) ≈ 591 N.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
