Test siły potrzebnej do uniesienia ciała

  • 4 czerwca 2013

 Poniższy tekst (najpierw wersja angielska potem polska) powstał dla potrzeb dyskusji dotyczącej sił występujących w linach podczas unoszenia ciała

I did a comparison test which forces the need to lift the same weight depending on how you carry the weight of hoisting ropes.
As I was looking for minimal force to initiate movement – without dynamic movement, it can be assumed that only determined the friction force required to initiate movement.
Without the force needed to obtain a clear acceleration.

The test can be seen in this video:


A summary of the results here:

The minimumload requiredto liftweights2kg

                                            Version 1                              Version 2                                           Version 3
                                           only the ring                 
For aringand                                   For a ring and

                                                                                    loopofrope                                    a steel carabiner

                                                                                    and ring                                            and ring                                                 

Steel ring                               3,6 kg (180%)                    3,0 kg (150%)                                2.3 kg (115%)

Wood ring                            3,3 kg (165%)                    2,6 kg (130%)                              2,0 kg (100%)  

VERSION 1 – rope hooked to the weight, led to the ring and pulled down.
Version 2 – rope hooked to the weight, led to the ring, then down into a loop of rope and back up to the ring and pulled down
Version 3 rope hooked to the weight, led to the ring, then down on the carabiner hook up again in the ring and pulled down.

All versions did once for a ring of wood with a thickness of 28mm and a second time for the ring of steel with a thickness of 8mm.
The used version 3 hook had a thickness of 10mm.

Theoretically, version 1 the force needed to move the weight given by the Euler’s formula belt friction (http://en.wikipedia.org/wiki/Belt_friction). It takes into account the type of material and the ring ropes and wrap angle. But do not include a diameter of the ring. And it is of crucial importance in our application.

For versionswith wooden, thickring-value calculatedfrom the formulaEuler’stheoryagreeswith experience.However, nomatchfor themetal ring, since its diameter istoo small in relationto the diameter ofthe rope.

Test conducted on a rope with a diameter of 6mm and 8mm second time. I did not observe different results.

…Zrobiłem test porównawczy – jakiej siły potrzeba do uniesienia tego samego ciężaru zależnie od sposobu prowadzenia lin podnoszących ciężar.
Ponieważ szukałem minimalnej siły do inicjacji ruchu – bez dynamicznego ruchu, to można przyjąć, że ustaliłem tylko siłę tarcia potrzebną do zainicjowania ruchu.Bez siły potrzebnej na uzyskanie wyraźnego przyśpieszenia.

Test można zobaczyć na tym filmie:

A tutaj zestawienie wyników:

                     Wersja 1                          Wersja 2               Wersja 3
Steel ring    3,6 kg (180%)              3,0 kg (150%)            2.3 kg (115%)

Wood ring  3,3 kg (165%)               2,6 kg (130%)           2,0 kg (100%)  

Wersja 1 – lina zaczepiona do odważnika, poprowadzona na pierścień i ciągnięta w dół.

Wersja 2- lina zaczepiona do odważnika, poprowadzona na pierścień, potem w dół w pętlę z liny i znów do góry na pierścień i ciągnięta w dół

Wersja 3 – lina zaczepiona do odważnika, poprowadzona na pierścień, potem w dół na zaczep z karabińczyka i znów do góry na pierścień i ciągnięta w dół.

Wszystkie wersje zrobiłem raz dla pierścienia z drewna o grubości 28mm i drugi raz dla pierścienia ze stali o grubości 8mm.

Zastosowany w wersji 3 karabińczyk miał grubość 10mm.

Teoretycznie dla wersji 1 siłę potrzebną do poruszenia odważnika   określa wzór  Eulera.  Uwzględnia ona rodzaj materiałów liny i pierścienia, oraz kąt opasania. Natomiast nie uwzględnia średnicy pierścienia. A ma ona decydujące znaczenie w naszym zastosowaniu.

Dla wersji z drewnianym, grubym pierścieniem, wartość siły wyliczonej teoretycznie z formuły Eulera zgadza się z doświadczeniem. Natomiast nie zgadza się dla metalowego pierścienia, gdyż jego średnica jest zbyt mała w stosunku do średnicy liny.

Test przeprowadziłem na linie o średnicy 6mm i drugi raz na 8mm. Wyniki powtórzyły się przy obu średnicach.


You must be logged in to post a comment.