Sudut dan panjang terbaik untuk penopang kayu diagonal untuk batang penarik

Saya ingin membuat bilah pull-up yang berdiri sendiri seperti yang dijelaskan di sini .

Tetapi saya bertanya-tanya apa yang akan menjadi sudut terbaik untuk dukungan diagonal mengingat hal-hal yang saya pedulikan adalah:

1. Itu tidak jatuh ketika melakukan otot-up atau berayun dari bar.
2. Bahwa ia menggunakan jumlah ruang lantai paling sedikit, yaitu penyangga diagonal yang dipasang pada ketinggian 4 kaki pada 45 derajat membutuhkan alas 4 kaki tetapi penyangga diagonal pada ketinggian yang sama tetapi 30 derajat dari kolom yang menahan batang (atau 60 derajat membentuk dasar) hanya membutuhkan dasar 2,3 kaki. Basis, maksud saya balok horisontal yang menutup segitiga antara kolom vertikal dan dukungan diagonal. Jadi saya lebih suka pangkalan 2,3 kaki karena menggunakan lebih sedikit ruang lantai.

Jadi saya mencoba mengembangkan persamaan dengan sudut dan tinggi variabel untuk meminimalkan panjang dasar tetapi dapat mendukung kekuatan untuk otot-up atau berayun dari bar. Berat badan saya antara 130-140 pound dan saya tidak melihat ada yang lebih dari 200 pound menggunakannya.

Sudah lama sejak saya melakukan analisis statis / dinamis, jadi saya tidak tahu harus mulai dari mana.

Dalam setiap desain produk, ada banyak variabel. Sudut (atau lebih khusus lebar dasar dalam kasus ini) menentukan seberapa eksentrik beban dapat dan tidak akan membuat perbedaan besar pada total beban vertikal karena dibatasi oleh vertikal 2x4.

Banyak desain produk melibatkan pembuatan prototipe dan pengukuran prototipe itu, kemudian menggunakan teknik untuk mengoptimalkan apa yang telah Anda ukur. Imbalan dalam aplikasi ini pada dasarnya adalah "seberapa stabil yang Anda inginkan" vs cetak kaki yang lebih kecil. Cara termudah untuk mengoptimalkan ini adalah dengan membuat versi yang dapat dilipat.

Saya pikir desain tertaut akan bekerja dengan baik. Satu hal yang akan saya ubah adalah memastikan penyangga horizontal (di mana kaki Anda berada) bersandar ke lantai; dalam kondisi saat ini mereka merupakan bahaya perjalanan.

Saya pikir analisis desain @ ericnutsch sedikit disederhanakan untuk tujuan Anda. Plus, Anda berdua menghilangkan faktor kunci dalam keberhasilan konstruksi desain Anda - skema pengikat Anda !

Analisis Desain

Seperti yang ditunjukkan oleh ericnutsch dengan benar:

• Desain Anda adalah tentang membuat keputusan pengorbanan
• Salah satu tradeoff adalah: lebar dasar vs kapasitas dukung beban eksentrik

Namun, saya tidak setuju dan ragu Anda ingin menggunakan versi yang dapat dilipat. Ada terlalu banyak hambatan untuk solusi itu dari sudut pandang desain, konstruksi dan penggunaan. Saya pikir Anda dapat membangun solusi statis (non-lipat) yang dapat diterima dan fungsional.

Namun analisisnya gagal memperhitungkan variabel desain utama yang Anda miliki - sudut diagonal dukungan. Dengan kata lain, seberapa jauh kolom vertikal menghubungkan penyangga diagonal. Mengingat bahwa Anda ingin membuat ini dalam satu kesempatan dan tidak ingin berkarir dari itu, Anda sangat ingin mendapatkan ini cukup dekat untuk dikoreksi pada percobaan pertama.

Oleh karena itu, pengorbanannya adalah sebagai berikut. Saat ketinggian titik koneksi meningkat:

• Anda menggunakan lebih banyak bahan konstruksi (yaitu, kayu dalam hal ini)
• Stabilisasi horizontal Anda berkurang (melampaui titik optimasi tertentu, sebut saja ini sweet spot )

Di sinilah rumit. Sweet spot akan bervariasi tergantung pada jumlah eksentrisitas beban. Dengan kata lain, sweet spot akan menyamakan sudut rangka dengan sudut komponen horizontal dari beban yang dibawanya. Ini jelas benar dalam kasus ketika beban horisontal adalah nol. Meningkatkan sudut eksentrisitas akan meningkatkan sudut sweet spot. Yaitu, seperti yang disebutkan sebelumnya, variabel.

Jadi, Anda harus membuat tebakan terbaik berdasarkan bagaimana Anda berencana untuk menggunakan benda apa sudut optimalnya. Dalam hal ini, saya akan mengatakan sudut 60 derajat seperti yang Anda tunjukkan dalam gambar desain Anda cukup dekat.

Skema Penambat

Sederhananya. Anda menginginkan tegangan pengikat tertinggi yang dapat Anda peroleh tanpa mengorbankan integritas struktural kayu. Karena itu, saya akan melakukan hal berikut:

1. Buat kemungkinan balasan terbesar di dalam kayu.
2. Gunakan ring (yang sesuai dengan counterbore) untuk mendistribusikan beban normal ke permukaan yang diikat.
3. Gunakan kunci pas terpanjang yang mungkin (untuk memberi Anda leverage maksimum untuk torsi) saat mengencangkan baut Anda.
4. Pertimbangkan untuk mencoba menemukan beberapa pencuci dengan gigi di dalamnya (atau pegas daun) untuk memegang kayu agar tidak berputar secara radial (sekitar sumbu tengahnya).