Противовес - Википедия - Counterweight

Для серии Outer Limits см. Противовес (внешние пределы).
Простой кран

А противовес - это груз, который за счет приложения противоположной силы обеспечивает баланс и устойчивость механическая система.[1] Назначение противовеса - сделать подъем груза более быстрым и эффективным, что экономит энергия и требует меньше усилий на подъемную машину.[2]

Противовесы часто используются в тяге лифты (лифты), краны и ярмарка едет. В этих приложениях ожидаемая нагрузка, умноженная на расстояние, на которое нагрузка будет удалена от центральной опоры (так называемая «точка опрокидывания»), должна быть равна массе противовеса, умноженной на расстояние от точки опрокидывания, чтобы предотвратить чрезмерную балансировку. сторона. Это расстояние, умноженное на массу, называется грузовой момент.[3]

А противовес - это вес или сила, которые уравновешивают или уравновешивают другого, как когда два объекта равного веса, силы или влияния действуют в противовес друг другу. Тогда говорят, что объекты уравновешивают.

Противовесы в действии

Требуше: Требушет состоит из пяти основных компонентов: балки, противовеса, рамы, направляющего желоба и стропы. После того, как противовес упадет с платформы на раму, сила тяжести тянет противовес и поворачивает балку. Без противовеса балка не могла завершить дугу, позволяющую стропе точно выпускать снаряд.[4][5]

Коленчатый вал: Противовес также используется во многих вращающихся системах для уменьшения вибраций из-за дисбаланса вращающегося узла. Типичный пример - противовесы на коленчатые валы в поршневые двигатели.[6]

Настольная лампа: Немного лампы со сбалансированным плечом работайте с противовесом, чтобы удерживать кронштейн и лампу в желаемом положении.

Противовесы в архитектуре
Сезар Пелли с Атлетический центр Ратнера использует кабели, мачты и подземные противовесы в качестве опорной конструкции несущей.
Пизанская башня использовал внешние противовесы для стабилизации некогда постепенно падающей конструкции.

Лифт: В тяговых (негидравлических) лифтах тяжелый противовес уравновешивает нагрузку каретки лифта, поэтому мотор поднимает гораздо меньший вес каретки (в частности, противовес равен массе каретки плюс 40-50% от ее номинальной грузоподъемности). Противовес также увеличивает силу восходящего ускорения и уменьшает силу нисходящего ускорения, чтобы уменьшить мощность, необходимую для двигателя. И каретка лифта, и противовесы имеют колеса, которые катятся по рельсам, чтобы предотвратить неравномерное движение и обеспечить более плавное движение пассажиров.[7]

Схема космического лифта. Внизу высокой диаграммы изображена Земля, если смотреть с высоты над Северным полюсом. Примерно на шесть земных радиусов над Землей нарисована дуга с тем же центром, что и Земля. Дуга отображает уровень геостационарной орбиты. Противовес, примерно в два раза превышающий высоту дуги и расположенный прямо над центром Земли, изображен в виде небольшого квадрата. Линия, изображающая кабель космического лифта, соединяет противовес с экватором прямо под ним. Центр масс системы описывается выше уровня геостационарной орбиты. Центр масс находится примерно на четверти расстояния от геосинхронной дуги до противовеса. Нижняя часть троса должна быть закреплена на экваторе. Альпинист изображен небольшим скругленным 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: А космический лифт это предлагаемая конструкция, предназначенная для транспортировки материала из небесное тело с поверхность в космос. Было предложено много вариантов, но чаще всего это понятие относится к лифту, который поднимается с поверхности земной шар к геостационарный космическое пространство, с противовесом, прикрепленным к его внешнему концу.

Прикрепив в конце противовес вверх центробежная сила от вращения Земли гарантирует, что кабель остается натянутым, противодействуя гравитационному воздействию на нижние секции и тем самым позволяя лифту оставаться в вертикальном положении.

Сам противовес может принимать одну из нескольких форм:

  1. тяжелый, трофейный астероид;
  2. а космический док, космическая станция или же космодром расположен за геостационарной орбитой; или же
  3. продолжение самого кабеля далеко за пределы геостационарной орбиты.
Противовес лифта
Бетонные противовесы на башенном кране
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 уменьшается при перемещении груза на более высокую отметку шпинделя или увеличивается при перемещении его на более низкую отметку.

Кран: Башенный кран (см. Рисунок) - это современный кран-балансир, который крепится к земле. Горизонтальная стрела асимметрично сбалансирована в верхней части башни. Подъемное устройство находится на длинной руке. Короткое плечо называется механическим плечом; он удерживает двигатели и электронику для управления краном, а также бетонные противовесы.[8]

Рекомендации

  1. ^ "противовес". Бесплатный словарь. Фарлекс. Получено 2019-11-05.
  2. ^ Вудфорд, Крис (2019-06-11). «Лифты». Объясни это. Получено 2019-11-05.
  3. ^ «Основные принципы проектирования крана». E-Crane International. 2002. Архивировано с оригинал на 24.07.2011.
  4. ^ "Как работает катапульта требуше". TrebuchetStore.com. Получено 2019-11-05.
  5. ^ "Как работает катапульта?". Как это работает. 2000-04-01. Получено 2019-11-05.
  6. ^ «Понимание балансировки коленчатого вала». Журнал производителя двигателей. 2009-04-12. Получено 28 июн 2018.
  7. ^ Беллис, Мэри; Художник, был экспериментатором; Режиссер, кино; режиссер; Создатель, Контент видеоигры; изобретатели, писатель-фрилансер около 18 лет. Специализируется на писательстве; изобретения; В марте 2015 года, в частности, скончалась Беллис в (2019-08-11). «История лифтов сверху вниз». ThoughtCo. Получено 2019-11-05.
  8. ^ Брэйн, Маршалл (2000-04-01). «Как работают башенные краны». Как это работает. Получено 2019-11-05.

внешняя ссылка