Softonic

Калькулятор механического преимущества

Шаг 1 / 3 Выигрыш в силе
Далее

Механическое преимущество (MA) показывает, во сколько раз простой механизм умножает ваше усилие. Рычаг, блок, зубчатая передача, наклонная плоскость или винт позволяют небольшой входной силе перемещать гораздо большую нагрузку, и MA, это просто отношение одной силы к другой. Введите выходную силу, которую нужно переместить (нагрузку), и входную силу, которую вы прикладываете (усилие), и калькулятор выдаст механическое преимущество в виде наглядного отношения. MA больше 1 означает, что механизм умножает вашу силу; MA меньше 1 означает, что он обменивает силу на скорость или расстояние. Значения обновляются по мере ввода, поэтому вы можете сравнивать варианты рядом.

Как пользоваться калькулятором

  1. 1

    Введите выходную силу

    Укажите силу нагрузки, которую должен преодолеть механизм, в любой согласованной единице (Н, lbf, кгс).

  2. 2

    Введите входную силу

    Укажите прикладываемую силу усилия в той же единице, что и нагрузка.

  3. 3

    Прочитайте механическое преимущество

    Отношение MA появится мгновенно. Больше 1: умножает силу; меньше 1: обменивает силу на расстояние.

Формула

Механическое преимущество, это отношение силы нагрузки, которую создаёт механизм, к силе усилия, которую вы прикладываете:

MA = выходная сила (нагрузка) ÷ входная сила (усилие)

Где:

  • MA = механическое преимущество, безразмерное отношение (без единиц).
  • выходная сила = сила нагрузки, которую механизм перемещает или удерживает.
  • входная сила = сила усилия, которую вы прикладываете к механизму.

Поскольку обе силы измеряются в одной и той же единице, они сокращаются, и MA оказывается чистым числом. Это фактическое механическое преимущество при измерении реальными силами; идеальное механическое преимущество определяется только геометрией и всегда немного больше, потому что трение не учитывается.

Разобранный пример

Вы поднимаете ломом ящик весом 500 Н, нажимая вниз с усилием всего 100 Н:

MA = 500 Н ÷ 100 Н = 5

Лом умножает вашу силу в пять раз. Плата за это, расстояние: ваша рука должна пройти примерно в 5 раз больший путь, чем поднимается ящик, потому что энергия сохраняется (усилие × путь усилия ≈ нагрузка × путь нагрузки).

Краткая справка

Выходная сила (нагрузка) Входная сила (усилие) MA Значение
500 100 5,00 Умножает усилие ×5
800 200 4,00 Умножает усилие ×4
100 100 1,00 Сила не меняется (только меняет направление)
150 300 0,50 Обменивает силу на скорость/расстояние
1200 150 8,00 Мощный умножитель силы

Частые ошибки

  • Смешивание единиц. Обе силы должны быть в одной единице. Если нагрузка в ньютонах, усилие тоже должно быть в ньютонах, иначе отношение теряет смысл.
  • Фактическое и идеальное MA. Реальные механизмы теряют силу на трение, поэтому измеренное (фактическое) MA меньше идеального MA, которое вы предсказали бы только по длинам или радиусам. КПД η = фактическое MA ÷ идеальное MA.
  • MA меньше 1, это не «плохо». Отношение меньше 1 означает, что механизм жертвует силой ради выигрыша в скорости или размахе движения, именно это нужно в таких инструментах, как удочка или велосипед на высокой передаче.
  • Бесплатной энергии не бывает. Высокое MA никогда не создаёт энергию; то, что вы выигрываете в силе, вы отдаёте в расстоянии, на которое нужно переместить усилие. Затраченная работа ≈ полезная работа.

Часто задаваемые вопросы

Механическое преимущество (MA), это то, во сколько раз простой механизм умножает вашу входную силу. Это выходная сила (нагрузка), делённая на входную силу (усилие), поэтому MA, равное 5, означает, что механизм создаёт в пять раз большую силу, чем вы прикладываете.

MA меньше 1 означает, что механизм создаёт меньшую силу, чем вы прикладываете. Это не недостаток: это осознанный обмен силы на скорость или расстояние, как в звезде велосипеда или роботизированной руке, которой нужен широкий и быстрый размах движения.

Идеальное механическое преимущество рассчитывается только по геометрии (длинам плеч рычага, числу блоков, уклону наклонной плоскости) в предположении отсутствия трения. Фактическое механическое преимущество измеряется по реальным силам и всегда меньше, потому что трение расходует часть усилия. Их отношение, это КПД механизма.

Нет. Расчёт выполняется полностью в вашем браузере по мере ввода, и значения остаются на этой странице. Ничего из того, что вы вводите, не загружается, не сохраняется и не передаётся.

Сопутствующие инструменты

Калькулятор балясин

Введите свободный пролёт перил, ширину балясины и максимально допустимый зазор, чтобы получить точное количество необходимых балясин и равный промежуток между каждой стойкой, не превышающий нормативный предел.

Калькулятор длительности

Рассчитайте длительность между двумя часами в формате HH:MM, десятичных часах, минутах и секундах.

Калькулятор делительной окружности отверстий

Рассчитайте PCD, угловой шаг и точные координаты X/Y равномерных отверстий с поворотом, смещением центра и экспортом CSV.

Калькулятор длины ремня

Рассчитайте длину открытого ремня по делительной линии из диаметров двух шкивов и межосевого расстояния точным и приближённым методом.

Калькулятор гематрии

Рассчитайте значение гематрии для любого слова или фразы в шести английских шифрах: Simple/Ordinal, Full Reduction, Reverse, Sumerian и Jewish/Latin.

Конвертер дней в месяцы

Преобразуйте количество дней в месяцы, недели и годы, используя среднюю продолжительность месяца, 30,437 дня, готовый результат для планирования и оценок.

Инструмент доступен на других языках