Protiváha - Counterweight - Wikipedia

Epizodu Outer Limits viz Protizávaží (Vnější meze).
Jednoduchý jeřáb

A protiváha je váha, která použitím opačné síly poskytuje rovnováhu a stabilitu a mechanický systém.[1] Účelem protizávaží je urychlit a zefektivnit zvedání břemene, což šetří energie a je méně zdanitelný pro zvedací stroj.[2]

Protizávaží se často používají při trakci výtahy (výtahy), jeřáby a lunapark jezdí. V těchto aplikacích musí být očekávané zatížení vynásobené vzdáleností, v níž bude zatížení umístěno od centrální podpory (nazývané „bod sklápění“), rovné hmotnosti protizávaží vynásobené jeho vzdáleností od bodu sklápění, aby se zabránilo nadměrnému vyvážení boční. Tato vzdálenost krát hmotnost se nazývá moment zatížení.[3]

A protiváha je váha nebo síla, která vyvažuje nebo kompenzuje jiný, jako když dva objekty stejné váhy, síly nebo vlivu působí proti sobě. O objektech se pak říká, že jsou v protiváze.

Protizávaží v akci

Trebuchet: Existuje pět hlavních komponentů trebuchetu: nosník, protizávaží, rám, vodicí žlab a popruh. Poté, co protizávaží poklesne z plošiny na rámu, gravitace vytáhne protizávaží a otočí paprsek. Bez protizávaží nemohl paprsek dokončit oblouk, který umožňuje závěsu přesně uvolnit projektil.[4][5]

Klikový hřídel: Vyvažovací závaží se také používá v mnoha rotujících systémech ke snížení vibrací v důsledku nerovnováhy v rotující sestavě. Typickým příkladem jsou protizávaží zapnutá klikové hřídele v pístové motory.[6]

Stolní lampa: Nějaký vyvážené rameno lampy pracujte s protizávažím, abyste udrželi rameno a lampu v požadované poloze.

Protiváha v architektuře
César Pelli je Ratner Athletic Center používá kabely, stožáry a podzemní protizávaží jako nosná nosná konstrukce.
Šikmá věž v Pise používá externí protizávaží ke stabilizaci kdysi postupně klesající struktury.

Výtah: U trakčních (nehydraulických) výtahů vyvažuje těžké protizávaží zatížení výtahu, takže motor zvedne mnohem méně hmotnosti vozíku (konkrétně protizávaží je hmotnost vozíku plus 40-50% jeho jmenovité kapacity). Protizávaží také zvyšuje vzestupnou zrychlovací sílu a snižuje sestupnou zrychlovací sílu, aby se snížilo množství energie potřebné pro motor. Vozík výtahu a protizávaží mají obě kola, která se pojíždějí po kolejích, aby se zabránilo nepravidelnému pohybu a zajistila cestujícím plynulejší jízdu.[7]

Schéma vesmírného výtahu. Ve spodní části vysokého diagramu je Země při pohledu z výšky nad severním pólem. Asi šest poloměrů Země nad Zemí je nakreslen oblouk se stejným středem jako Země. Oblouk zobrazuje úroveň geosynchronní oběžné dráhy. Asi dvakrát tak vysoký jako oblouk a přímo nad středem Země je protizávaží znázorněno malým čtvercem. Čára znázorňující kabel vesmírného výtahu spojuje protizávaží s rovníkem přímo pod ním. Těžiště systému je popsáno jako nad úrovní geosynchronní oběžné dráhy. Těžiště je zhruba zhruba ve čtvrtině vzdálenosti od geosynchronního oblouku k protizávaží. Spodní část kabelu je označena tak, aby byla ukotvena na rovníku. Horolezec je zobrazen malým zaobleným čtvercem. Horolezec je zobrazen při lezení po kabelu asi v jedné třetině cesty od země k oblouku. Další poznámka naznačuje, že kabel se otáčí spolu s každodenní rotací Země a zůstává svislý.
Prostorový výtah s protizávaží nahoře

Vesmírný výtah: A vesmírný výtah je navrhovaná konstrukce určená k přepravě materiálu z a nebeské tělo je povrch do vesmíru. Bylo navrženo mnoho variant, ale koncept se nejčastěji týká výtahu, který sahá od povrchu Země na geostacionární vesmír, s protizávaží připojeným na jeho vnějším konci.

Připojením protizávaží na konci nahoru odstředivá síla díky rotaci Země zajišťuje, že kabel zůstane napnutý, působí proti gravitačnímu tahu ve spodních částech a tím umožňuje výtahu zůstat ve vzpřímené poloze.

Samotné protizávaží by mohlo nabývat jedné z několika forem:

  1. těžký, zajatý asteroid;
  2. A vesmírný dok, vesmírná stanice nebo kosmodrom umístěný kolem geostacionární oběžné dráhy; nebo
  3. prodloužení samotného kabelu daleko za geostacionární oběžnou dráhu.
Protizávaží výtahu
Betonová protizávaží na věžovém jeřábu
Zvedací most s betonovým protizávaží

Metronom: Navíjecí mechanický metronom má nastavitelnou hmotnost a pružinový mechanismus, který umožňuje nastavení rychlosti umístěním závaží na vřeteno. Rychlost tempa se sníží přesunutím váhy na vyšší značení vřetena nebo se zvýší přesunutím váhy na nižší značení.

Jeřáb: Věžový jeřáb (viz obrázek) je moderní forma vyvažovacího jeřábu, který je připevněn k zemi. Horizontální výložník je asymetricky vyvážen přes vrchol věže. Dlouhé rameno nese zvedací zařízení. Krátké rameno se nazývá rameno stroje; to drží motory a elektroniku pro ovládání jeřábu, stejně jako betonová protizávaží.[8]

Reference

  1. ^ "protiváha". Svobodný slovník. Farlex. Citováno 2019-11-05.
  2. ^ Woodford, Chris (06.06.2019). "Výtahy". Vysvětlete tu věc. Citováno 2019-11-05.
  3. ^ „Základní principy návrhu jeřábu“. E-Crane International. 2002. Archivovány od originál dne 24. 7. 2011.
  4. ^ „Jak funguje katapult Trebuchet“. TrebuchetStore.com. Citováno 2019-11-05.
  5. ^ „Jak funguje katapult?“. Jak věci fungují. 2000-04-01. Citováno 2019-11-05.
  6. ^ „Porozumění vyvážení klikového hřídele“. Časopis Engine Builder. 2009-04-12. Citováno 28. června 2018.
  7. ^ Bellis, Mary; Umělec, byl experimentální; Režisér, film; výrobce; Tvůrce, obsah videohry; vynálezci, spisovatelka na volné noze asi 18 let Specializovala se na psaní o; vynálezy; V březnu 2015 zemřel zejména Bellis (11.08.2019). „Historie výtahů shora dolů. ThoughtCo. Citováno 2019-11-05.
  8. ^ Brain, Marshall (04.04.2000). „Jak fungují věžové jeřáby“. Jak věci fungují. Citováno 2019-11-05.

externí odkazy