Question:
Le bâton de danse en polycarbonate peut-il supporter le couple d'un danseur?
Ben Greenberg
2015-03-20 07:28:52 UTC
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Je crée une perche de danse lumineuse. Cela nécessite un matériau translucide suffisamment solide pour supporter le poids et la force d'un être humain, même s'il est creusé pour que les LED puissent entrer à l'intérieur. Le matériau doit également être raisonnablement abordable, donc quelque chose comme le diamant est hors de question. J'ai pensé que le polycarbonate était mon meilleur pari.

J'ai fait quelques recherches et j'ai trouvé un tube en polycarbonate avec les bonnes dimensions (8 pieds de longueur, ~ 45 mm de diamètre extérieur). Voici les spécifications exactes:

  • Longueur: 8 pi
  • Diamètre extérieur: 1,750 po.
  • Diamètre intérieur: 1,500 po
  • Épaisseur de paroi: 0,125 po
  • Poids: 0,332 lb / pi

Ma question est de savoir si ce bâton peut supporter le couple d'un danseur humain de force moyenne de 150 lb . Pas quelqu'un qui utilise toute sa force corporelle pour détruire la chose, mais qui applique une force à différents angles et forces.

Il sera fixé au sol en le boulonnant sur une plate-forme lestée. Ma préoccupation est de savoir si le poteau pourrait se casser.

Allez-vous le boulonner en bas et en haut ou juste en bas? (Le boulonnage en haut devrait également aider, cela coupera le bras de couple maximum sur les boulons en deux essentiellement)
@TrevorArchibald Malheureusement, je ne peux pas boulonner en haut car c'est dans une cour sans toit. Je construis un pôle de scène ala instructables.com/id/Mobile-Stripper-Pole-no-need-to-attach-to-ceiling/
Avez-vous une fiche technique des matériaux, pouvez-vous en obtenir une pour le tuyau?
@mart http: // www.eplastics.com / Lexan_Polycarbonate_Tube et http://www.eplastics.com/Clear-Polycarbonate-Rigid-Tubing1-5-8-ID-x-1-3-4-OD-x-1-16 -Wall-x-8ft est ce que j'ai pu trouver
Honnêtement, si c'est une question «J'ai besoin de l'une de ces» et non une question «C'est amusant, mais il n'y a pas de besoin immédiat», je serais choquée si quelqu'un ne faisait pas déjà quelque chose comme ça. Je suis au travail maintenant et je ne veux pas de "Light up dancing pole" dans mon historique de recherche.
cKrug: je l'ai déjà cherché intensément, il n'existe pas à vendre
Pensez à utiliser une tige d'acier qui supporte l'éclairage et le tube en polycarbonate. Aussi, obtenir un tube de paroi plus épais - 1/8 "ne fonctionnera pas bien pour les charges décrites. Peut-être une barre en acier de 1" avec des entretoises sur un diamètre intérieur de 1,25 ", un diamètre extérieur de 1,75", un tube de paroi de 0,25 ". Il y a un écart de 1/8 "entre l'acier et le plastique, remplissez-le avec un substrat PCB flexible chargé de LED et d'entretoises pour montage en surface afin que les tubes soient connectés mécaniquement. Notez qu'une barre d'acier d'un pouce subira toujours une déformation importante, mais elle ne se cassera pas.
Avez-vous envisagé les matériaux composites? Vous pouvez obtenir un matériau assez clair avec des composites, et ils peuvent être construits de manière à pouvoir résister au chargement. Le matériau doit être plus épais que vous ne le pensez, mais un diamètre extérieur de 2 "serait probablement une option.
Deux réponses:
Question Overflow
2015-03-21 19:55:36 UTC
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CAVEAT: Je n'ai aucune expérience de conception en plastique, mais en utilisant le premier principe, c'est ainsi que j'aborderais le problème.

La première chose que nous devons savoir est quelles sont les forces typiques exercé sur un poteau pendant la pole dance. En supposant que le danseur tourne à moins de 45 degrés de l'axe de la perche, alors la force centripète maximale agissant sur la perche serait égale au poids du danseur ( 150lb ou 68kg ). Étant donné que le poteau mesure 8 pieds ou 2,44 m de longueur, le moment de flexion maximum induit à la base du poteau en porte-à-faux libre serait: 

  m = 68 kg, a = 9,81 m / s², L = 2,44 mM = F x L = mxax L = 3,3 kNm

Les polycarbonates, en général, ont une résistance à la traction ultime dans la plage de 55-75 MPa. C'est un quart de la résistance à la traction de l'acier de construction. D'après les spécifications techniques de eplastic.com, le matériau en polycarbonate spécifié a une résistance à la traction ultime de 9500psi ou 65.5MPa . En supposant qu'il s'agit également de la limite d'élasticité du matériau plastique, le module de section élastique peut être calculé comme suit: 

  Do = 44,5 mm, Di = 38,1 mm, py = 65,5 MPaZ = π ( Do⁴ - Di⁴) / 32Do = 3.97cm³

Et la capacité de moment du pôle peut être calculée de manière prudente comme telle: 

  Mc = pyZ = 0.26kNm < M

Sur la base de ce qui précède, le bâton de danse en polycarbonate ne serait pas assez fort pour supporter la force générée par un danseur.

Et notez que c'est même sans tenir compte d'un facteur de sécurité. Le matériau est probablement cassant, donc un facteur très important est la sécurité.
Question Overflow - combien de force pourrait-il réellement supporter?
@BenGreenberg, le moment «M» généré doit être inférieur à sa capacité «Mc», ce qui signifie que la force latérale sur le pôle doit être inférieure à «100N» pour être durable. Sera encore moindre si vous considérez un facteur de sécurité, disons "1,6", comme l'a souligné hazzey. Vous devez également tenir compte du cisaillement et du flambage lors de la conception du poteau.
Il faudrait également réfléchir aux critères de déviation. Je ne connais pas les spécificités de la pole dance, mais j'imagine que la déviation sur le poteau ne peut pas être si élevée. Il faudrait penser à la facilité de danser, ainsi qu'à la confiance du danseur dans la perche.
rdt2
2015-09-03 19:19:36 UTC
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Compte tenu des variables impliquées et du coût relativement faible des tubes en polycarbonate, je serais tenté d'acheter simplement une longueur et de la tester. Utilisez un danseur assez gros pour intégrer un facteur de sécurité.

Le polycarbonate n'est pas fragile et une défaillance catastrophique est donc peu probable. Cependant, il se raye facilement, ce qui pourrait dégrader sa transmission lumineuse au fil du temps. La fissuration par corrosion sous contrainte peut être un problème à long terme, mais je n'imagine pas que des matériaux corrosifs seraient impliqués dans l'application que vous décrivez.

Si le sommet du poteau ne peut pas être intégré, pensez sur les haubans («haubans» en yacht-speak), éventuellement avec un écarteur pour donner plus de place au danseur.



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