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テコの原理

テコの原理:日々のサポーター

テコは日常生活の中でさまざまな形で使われ、力の変換に役立てられます。

 

多くの場合、テコは自分の持つ小さな力を大きな力に変換するために使われています。

正体不明の芸術家によって描かれた、地球上のテコがどのように作用しているかをアルキメデスが示している様子。ギリシャ人によって最初に発見されたテコの原理は、その後の力学理論の発展における基礎となりました。(出典:pa)

 

テコ:エフォートアームとロードアーム

プライヤーの構築と適用におけるテコの重要な法則は、ギリシャの学者アルキメデスにまでさかのぼります。紀元前3世紀に、彼は以前から知られていたテコの原理を定式化しました。ここで彼は「力点×力点モーメントアーム=作用点×作用点モーメントアーム」という式を確立しました。

 

これは実際には長いレバー(力点モーメントアーム)に加えられた力が、対応する短い作用点モーメントアームの複数の負荷を動かすことができることを意味します。テコの原理についてアルキメデスは次のように簡潔に説いています。「我に支点を与えよ。さらば地球も動かさん。」

 

 

プライヤー:支点を共有した二本のレバーの接続

 

プライヤーの重要な機能は、適用される労力を増やすことです。ペンチハンドル、ジョイント、グリップジョーまたは刃先の適切な設計により、エンジニアは、ユーザーの手動の力を数倍にすることができるような高い伝達比を構築できます。人間の手の届く範囲は、開口部の幅を制限し、したがって、エフォートアームの可能な長さを制限します。そのため、ジョイントの構造が特に重要です。

 

交差点とジョイント(ロードアーム)の距離が小さく、レバー(エフォートアーム)が長いほど、切削力が大きくなるかレバー比が大きくなります。ハンドルが短いとてこの力が小さくなり、切断に使用できる力が少なくなります。

KNIPEX TwinForce®は、その特殊なジョイント構造で手でかけられた力を39倍に増幅します。切断点をジョイントに近づけることができるため、この斜ニッパーはサイドカッターの中でも最高の力伝達を実現します。 

 

ワイヤーロープカッター95 62 160は、特に安定したジョイントを備えています。 またジョイントと刃の間の距離を短いため、わずか160mmの全長で非常に高いテコ比を実現しています。

500 Nの握力でTwinForce®を使うと19,500 N、すなわち39倍もの力に増幅された切断能力を発揮します。

FS =切断力、FH =握力、l1 =エフォートアーム、l2 =ロードアーム