Kangmehhanism

Kangmehhanism (inglise keeles compound lever mechanism) on lihtne seade, mille eelduseks on see, et ühe kangi vastupanu kangide süsteemis mõjub jõuna järgmisele kangile ja nii mitmekordistub jõud ühelt kangilt järgmisele. Lihtsalt öeldes on kangmehhanism süsteem, millel on kaks või enam jõuõlga, et kanda üle täiendatavat jõudu (keeramiseks, kokkusurumiseks või tõstmiseks). Kangmehhanismi näiteks on mehaaniline kaal, küünekäärid või klaveri klahvid.

Näpitsad on üks lihtsam näide kolmanda kangitüübi kangmehhanismi kohta

Kangitüübid

Kangid jaotatakse tööpõhimõtte järgi kolme tüüpi.

Esimene tüüp

• tugipunkt on raskuse ja avaldatava jõu vaheapeal
• avaldatav jõud on väiksem kui raskus
• jõud liigub rohkem kui raskus
• avaldatud jõud on suurendatud
• näiteks käärid

Teine tüüp

• avaldatav jõud ja raskus on samal pool tugipunkti, aga mõjuvad vastas suunas
• raskus on tugipunkti ja avaldatava jõu vahepeal
• avaldatav jõud on väiksem kui raskus
• jõud liigub rohkem kui raskus
• avaldatud jõud on suurendatud
• näiteks pudeliavaja

Kolmas tüüp

• avaldatav jõud on tugipunkti ja raskuse vahel
• avaldatav jõud on suurem kui raskus
• raskus liigub rohkem kui jõud
• see on vahemaad suurendav kang
• näiteks pintsetid

$F_{i}=F_{l}*{d_{l} \over d_{i}}$

kus F_i on jõumoment N;

F_l on koormuse jõud N;

d_l on kaugus koormise jõu ja tugipunkti vahel m;

d_i on kaugus jõumomendi ja tugipunkti vahel m;

Ajalugu

Esimesed kirjutised kangmehhanismide kohta ilmusid 3. sajandil eKr, mida esitas Archimedes. "Andke mulle piisavalt pikk kang ja toetuspunkt ning ma liigutan maad!" – selline tunnustav märkus on omistatud Archimedesele, kes ametlikult püstitas matemaatilise printsiibi hoobade kohta.

Kangmehhanismide töö põhimõtet kasutas Birminghami leiutaja John Wyatt, kui konstrueeris 1743. aastal kaalumisseadme ehk kaalu. See seade kasutas nelja liitkangi, et tõsta laadung kaalumiseks (massi mõõtmiseks) ühelt platvormilt teisele.