Calculadora IMA macaco de parafuso
Veja quanto um macaco de parafuso multiplica o seu esforço: alavanca de 0,5 m com passo de 0,005 m dá vantagem ideal de 2π vezes 100, então cada newton de esforço levanta mais de seiscentos. O atrito fica de fora de propósito. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Braço de alavanca
- 0,5
- Inclinação
- 0,005
- Vantagem mecânica
- 628,318530718
- Vantagem mecânica ideal
- 628,318530718
- Percurso do esforço por volta
- 3,1415926536
- Percurso da carga por volta
- 0,005
Um macaco de parafuso multiplica a força ao girar uma alavanca de acionamento longa enquanto o parafuso avança um pequeno passo por revolução. No modelo ideal de livro, o trabalho do esforço no círculo da alavanca iguala o trabalho sobre a carga em uma volta, o que se rearranja para a vantagem mecânica ideal IMA igual a dois pi vezes o braço L dividido pelo passo p. Estudantes usam essa forma fechada em lições de projeto de máquinas; professores precisam de um oráculo determinístico para gabaritos; equipes de oficina e planta dimensionam um macaco antes de aplicar deratings de atrito e fatores de segurança. Esta calculadora aceita um braço de alavanca positivo e um passo positivo nas mesmas unidades de comprimento, opcionalmente uma carga não negativa, e devolve IMA ideal, percurso do esforço por revolução, percurso da carga por revolução e força de esforço ideal quando a carga é fornecida. Passo ou braço nulos ou negativos são rejeitados para que quem chama nunca divida por zero nem invente vantagem infinita.
Como se define a vantagem mecânica ideal do macaco de parafuso
Comece com um macaco de parafuso cuja porca ou plataforma de carga sobe o passo p do parafuso a cada revolução completa da manivela. O esforço é aplicado a uma distância radial L do eixo do parafuso, de modo que em uma revolução a força de esforço percorre um caminho circular de circunferência dois pi L. No modelo ideal não há atrito nas roscas nem no colar, o parafuso e a alavanca são rígidos e o trabalho de entrada iguala o de saída.
Igualar esforço vezes dois pi L a carga vezes p produz IMA igual a carga sobre esforço igual a dois pi L sobre p. Braços maiores e passos mais finos aumentam a vantagem ideal; passos mais grossos e manivelas mais curtas a diminuem. Macacos reais têm vantagem mecânica efetiva abaixo do valor ideal por atrito de rosca, de colar e perdas de eficiência; esses efeitos exigem esforço medido ou um modelo de ângulo de atrito e ficam deliberadamente fora desta página.
A carga, quando fornecida, deve ser finita e não negativa para que o peso nunca seja negado em silêncio.
Onde calculadoras de IMA de macaco de parafuso aparecem no trabalho real
Cursos de ensino médio e introdutórios universitários de projeto de máquinas e estática atribuem problemas de macaco de parafuso de corpo livre e de energia de trabalho, pedem o esforço ideal antes dos de eficiência e esperam o IMA a partir de L e p em uma única página de anotações.
Equipes de treinamento em recuperação de veículos e manutenção de planta dimensionam um macaco tipo garrafa ou de piso a partir do comprimento da manivela e do passo da rosca como primeiro filtro antes de fatores de segurança e deratings reais de atrito. Espaços maker e programas de divulgação STEM convertem um passo e um comprimento de alavanca medidos na força de tração esperada para que alunos comparem a previsão com um dinamômetro em um modelo de sala.
Notas de projeto mecânico frequentemente registram o IMA ideal ao lado do AMA medido ao documentar ensaios de macacos ou parafusos de avanço. Se mais tarde você precisar de vantagem mecânica real a partir de esforço medido, eficiência de parafuso com ângulo de atrito, redução de força em plano inclinado ou IMA de polias por segmentos, trate-os como intenções de busca e landings distintas em vez de sobrecarregar esta página de vantagem mecânica ideal de macaco de parafuso.
Casos de uso
Preparação de laboratório de macacos e parafusos de avanço
Preveja o esforço ideal para um passo e um comprimento de manivela medidos antes de medir o esforço real e a eficiência com um dinamômetro.
Rascunhos de dimensionamento em planta e oficina
Converta o comprimento da alavanca de acionamento e o passo da rosca em vantagem mecânica ideal como primeiro filtro antes de fatores de segurança e deratings de atrito.
Perguntas frequentes
Qual é a vantagem mecânica ideal de um macaco de parafuso?
No modelo ideal (sem atrito), o IMA vale 2πL/p onde L é o comprimento do braço da alavanca de acionamento e p é o passo do parafuso (avanço axial por revolução). A força de esforço é a carga dividida pelo IMA quando a carga é conhecida.
O que acontece se o passo for zero?
Passo nulo implicaria vantagem mecânica infinita e não tem sentido físico nesta fórmula.
Isto inclui atrito ou eficiência?
Não. Esta página devolve apenas o IMA ideal a partir da cinemática. Vantagem mecânica real e eficiência com atrito de rosca são problemas e landings distintos.
Quanto custa?
A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.
Quanto esforço preciso para levantar uma carga com um macaco de parafuso?
Divida a carga pela vantagem mecânica ideal; se você informar a carga, a ferramenta faz a conta. Esse é o mínimo sem atrito, então um macaco real exige mais esforço quando entram o atrito da rosca e do colar.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"lever_arm":0.5,"pitch":0.005}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"lever_arm": 0.5,
"pitch": 0.005
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"lever_arm": 0.5,
"pitch": 0.005
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"lever_arm":0.5,"pitch":0.005}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"lever_arm":0.5,"pitch":0.005}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"lever_arm": 0.5,
"pitch": 0.005
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.screw_jack_ma",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Como se define a vantagem mecânica ideal do macaco de parafuso
Em parafusos de um só filete o passo coincide com o avanço (lead); multi-filete avançam um lead por volta, e se você conhece o lead em vez do passo deve passar o lead como campo pitch nesta fórmula cinemática. O pipeline é aritmética de ponto flutuante determinística: sem sementes aleatórias, sem carimbos de relógio, sem chamadas de rede e sem deriva de modelo, de modo que entradas idênticas sempre produzem o mesmo JSON. Braço e passo devem ser finitos e estritamente positivos; passo nulo implicaria IMA infinito e é rejeitado com invalid_input.
O que você envia e o que recebe de volta
Ambos os comprimentos devem usar a mesma unidade — metros com metros, milímetros com milímetros, polegadas com polegadas — porque o IMA é adimensional e o motor não converte unidades. Verificações clássicas incluem L igual a zero ponto cinco e p igual a zero ponto zero zero cinco para IMA igual a dois pi vezes cem, ou L de quatrocentos milímetros e p de cinco milímetros com carga de duas mil unidades para esforço igual à carga sobre esse mesmo IMA. Ligue o formulário gratuito do navegador para lições e checagens rápidas e, em seguida, o contrato idêntico a partir de scripts quando precisar de gabaritos em massa, folhas de laboratório ou oráculos de correção. Mantenha unidades de comprimento consistentes em um laboratório de várias etapas para que os relatórios permaneçam coerentes sem conversões ocultas. Envie dois números finitos obrigatórios nos campos lever_arm e pitch. Lever_arm é o comprimento L da manivela do eixo do parafuso até o ponto de esforço; os aliases incluem arm, L, effort_arm, lever e handle_length. Pitch é o avanço axial p por revolução; os aliases incluem p, screw_pitch, lead e thread_pitch. A carga opcional (aliases W, weight, force) é o peso ou a força a elevar ou sustentar; quando presente e não negativa a resposta inclui effort_force como carga dividida pelo IMA na mesma unidade de força. Campos ausentes, cadeias não numéricas, NaN, Infinity, lever_arm ou pitch nulos ou negativos e carga negativa falham com invalid_input e não são cobrados. Em sucesso a resposta ecoa lever_arm e pitch limpos, mechanical_advantage e ideal_mechanical_advantage iguais a dois pi L sobre p, effort_path_per_rev como dois pi L, load_path_per_rev como p, model em ideal, um objeto de dicas de units, method screw_jack_ideal_ma e a string formula IMA igual a dois pi L sobre p. Quando load é fornecida, aparecem load e effort_force e a fórmula também indica F_e igual a W sobre IMA. O preço das chamadas API bem-sucedidas é a base publicada de US$ 0,002 por item; falhas de validação não consomem saldo pré-pago.
Onde calculadoras de IMA de macaco de parafuso aparecem no trabalho real
Como esta capacidade é um motor parse puro, o preço da API é a base publicada de US$ 0,002 por item bem-sucedido e a validação falha não consome saldo.
Casos de integração
Gabaritos de lição de casa e provas
Calcule o IMA ideal = 2πL/p a partir do braço de alavanca e do passo do parafuso para que alunos e autocorretores compartilhem uma verdade de forma fechada.
Perguntas técnicas
lever_arm e pitch devem usar as mesmas unidades?
Sim. Ambos devem ser comprimentos finitos positivos na mesma unidade (m, mm, in, …). O motor não converte unidades; o IMA é adimensional.