stringtranslate.com

Противовес

Простой кран

Противовес — это груз , который за счет приложения противоположной силы обеспечивает баланс и устойчивость механической системы . [1] Назначение противовеса — ускорить и повысить эффективность подъема груза, что позволяет экономить энергию и снижает износ подъемной машины. [2]

Противовесы часто используются в тяговых подъемниках (лифтах), кранах и аттракционах . В этих приложениях ожидаемая нагрузка, умноженная на расстояние, на котором нагрузка будет находиться на расстоянии от центральной опоры (так называемая «точка опрокидывания»), должна быть равна массе противовеса, умноженной на его расстояние от точки опрокидывания, чтобы предотвратить либо чрезмерную балансировку. сторона. Это расстояние, умноженное на массу, называется моментом нагрузки . [3]

В более широком смысле, противовесная сила уравновешивает или компенсирует другую силу, например, когда два объекта одинакового веса, силы или влияния действуют противоположно друг другу.

Примеры

Требюшет
Требюше состоит из пяти основных компонентов: балки, противовеса, рамы, направляющего желоба и стропы. После того, как противовес падает с платформы на раме, сила тяжести тянет противовес и поворачивает балку. Без противовеса балка не могла бы завершить дугу, позволяющую праще точно выпустить снаряд. [4] [5]
Коленчатый вал
Противовес также используется во многих вращающихся системах для снижения вибраций, возникающих из-за дисбаланса вращающегося узла. Типичный пример — противовесы на коленчатых валах поршневых двигателей . [6]
Настольная лампа
Некоторые лампы со сбалансированным кронштейном работают с противовесом, удерживающим кронштейн и лампу в желаемом положении.
Противовесы в архитектуре
Лифт
В тяговых (негидравлических) лифтах тяжелый противовес уравновешивает нагрузку на каретку лифта, поэтому двигатель поднимает гораздо меньшую часть веса каретки (конкретно противовес равен весу каретки плюс 40-50% ее номинальной мощности). ). Противовес также увеличивает силу восходящего ускорения и уменьшает силу нисходящего ускорения, чтобы уменьшить мощность, необходимую двигателю. Каретка лифта и противовесы имеют колеса, которые катятся по рельсам, чтобы предотвратить неравномерное движение и обеспечить более плавную езду пассажиров. [7]
Схема космического лифта. Внизу высокой диаграммы изображена Земля, если смотреть с высоты над Северным полюсом. Примерно в шести земных радиусах над Землей нарисована дуга с тем же центром, что и Земля. Дуга изображает уровень геостационарной орбиты. Примерно в два раза выше дуги и прямо над центром Земли противовес изображен небольшим квадратом. Линия, изображающая трос космического лифта, соединяет противовес с экватором прямо под ним. Центр масс системы описывается как расположенный над уровнем геостационарной орбиты. Показано, что центр масс находится примерно на четверти расстояния от геосинхронной дуги до противовеса. Нижняя часть кабеля должна быть закреплена на экваторе. Альпинист изображается небольшим округлым квадратом. Альпинист поднимается по тросу примерно на треть пути от земли до дуги. Другое примечание указывает на то, что кабель вращается вместе с суточным вращением Земли и остается вертикальным.
Космический лифт с противовесом наверху
Космический лифт
предлагаемая структура, предназначенная для транспортировки материалов с поверхности небесного тела в космос. Было предложено множество вариантов, но чаще всего эта концепция относится к лифту, который поднимается с поверхности Земли в геостационарное космическое пространство , с противовесом, прикрепленным к его внешнему концу. Прикрепив к концу противовес, восходящая центробежная сила вращения Земли гарантирует, что трос остается натянутым, противодействуя гравитационному притяжению нижних секций и тем самым позволяя лифту оставаться в вертикальном положении. Сам противовес мог принимать одну из нескольких форм:
  1. тяжелый захваченный астероид ;
  2. космический док , космическая станция или космодром , расположенный за геостационарной орбитой; или
  3. расширение самого кабеля далеко за пределы геостационарной орбиты.
Противовес лифта
Бетонные противовесы на башенный кран
Подъемный мост с бетонным противовесом

Метроном : Заводной механический метроном имеет регулируемый вес и пружинный механизм, который позволяет регулировать скорость путем размещения груза на шпинделе. Скорость темпа снижается при перемещении груза к более высокой отметке шпинделя или увеличивается при перемещении его к более низкой отметке.

Кран
Башенный кран (см. рисунок) — это современная форма балансировочного крана, прикрепленная к земле. Горизонтальная стрела асимметрично сбалансирована на вершине башни. Длинная рука несет подъемное устройство. Короткое плечо называется машинным плечом; здесь находятся двигатели и электроника для управления краном, а также бетонные противовесы. [8]

Другие примеры включают в себя:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Противовес». Бесплатный словарь . Фарлекс . Проверено 5 ноября 2019 г.
  2. ^ Вудфорд, Крис (11 июня 2019 г.). «Лифты». Объясните этот материал . Проверено 5 ноября 2019 г.
  3. ^ «Основные принципы проектирования кранов» . Электронный Крэйн Интернэшнл . 2002. Архивировано из оригинала 24 июля 2011 г.
  4. ^ «Как работает катапульта требушета» . TrebuchetStore.com . Проверено 5 ноября 2019 г.
  5. ^ «Как работает катапульта?». Как это работает . 01 апреля 2000 г. Проверено 5 ноября 2019 г.
  6. ^ «Понимание балансировки коленчатого вала» . Журнал «Двигателестроитель» . 12 апреля 2009 г. Проверено 28 июня 2018 г.
  7. ^ Беллис, Мэри; Художник, был экспериментатором; Режиссер кино; режиссер; Создатель контента для видеоигр; изобретатели, писатель-фрилансер, около 18 лет специализировалась на написании статей; изобретения; В частности, в марте 2015 г. умерла Беллис (11 августа 2019 г.). «История лифтов сверху вниз». МысльКо . Проверено 5 ноября 2019 г.{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Брэйн, Маршалл (1 апреля 2000 г.). «Как работают башенные краны». Как это работает . Проверено 5 ноября 2019 г.

Внешние ссылки