Przeciwwaga - Counterweight

Aby zapoznać się z odcinkiem Outer Limits, zobacz Counterweight (The Outer Limits) .
Prosty dźwig

Przeciwwaga jest waga, że stosując siłę przeciwną, zapewnia równowagę i stabilność układu mechanicznego . Celem przeciwwagi jest przyspieszenie i zwiększenie wydajności podnoszenia ładunku, co oszczędza energię i jest mniej obciążające dla maszyny podnoszącej.

Przeciwwagi są często używane w windach trakcyjnych (windach), dźwigach i wesołych miasteczkach . W tych zastosowaniach oczekiwane obciążenie pomnożone przez odległość, na jaką obciążenie będzie oddalone od podpory środkowej (zwanej „punktem przechyłu”), musi być równe masie przeciwwagi pomnożonej przez jej odległość od punktu przechyłu, aby zapobiec nadmiernemu wyważeniu. bok. Ta odległość pomnożona przez masę nazywana jest momentem obciążenia .

Przeciwwaga jest masa lub siła, która równoważy lub przesunięcia innego jak po dwóch obiektów o jednakowej masie, władzy lub wpływu działają w opozycji do siebie. Mówi się wtedy, że obiekty są w przeciwwadze.

Przeciwwagi w akcji

Trebusz : Trebusz składa się z pięciu głównych elementów: belki, przeciwwagi, ramy, rynny prowadzącej i procy. Gdy przeciwwaga spadnie z platformy na ramie, grawitacja pociąga przeciwwagę i obraca belkę. Bez przeciwwagi belka nie byłaby w stanie uzupełnić łuku, który pozwala procy na dokładne uwolnienie pocisku.

Wał korbowy : W wielu systemach wirujących stosowana jest również przeciwwaga w celu zmniejszenia drgań spowodowanych brakiem równowagi w zespole wirującym. Typowym przykładem są przeciwwagi na wałach korbowych w silnikach tłokowych .

Lampa biurkowa: Niektóre lampy z wyważonym ramieniem współpracują z przeciwwagą, aby utrzymać ramię i lampę w żądanej pozycji.

Przeciwwagi w architekturze
César Pelli jest Ratner Sportowe Centrum wykorzystuje kable , maszty i podziemne przeciwwagi jako konstrukcji nośnej nośnej.
Krzywa Wieża w Pizie wykorzystała zewnętrzne przeciwwagi do ustabilizowania niegdyś stopniowo opadającej konstrukcji.

Winda : W windach trakcyjnych (niehydraulicznych) ciężka przeciwwaga przeciwwaga obciążenie karetki windy, więc silnik podnosi znacznie mniej masy karetki (w szczególności przeciwwaga to masa karetki plus 40-50% jej pojemność znamionowa). Przeciwwaga zwiększa również rosnącą siłę przyspieszenia i zmniejsza malejącą siłę przyspieszenia, aby zmniejszyć ilość mocy potrzebnej silnikowi. Karetka windy i przeciwwagi mają koła, które toczą się po szynach, aby zapobiec nieregularnym ruchom i zapewnić pasażerom płynniejszą jazdę.

Schemat kosmicznej windy. Na dole wysokiego diagramu znajduje się Ziemia widziana z dużej wysokości ponad biegunem północnym. Około sześciu promieni Ziemi nad Ziemią narysowany jest łuk z tym samym środkiem co Ziemia. Łuk przedstawia poziom orbity geosynchronicznej. Około dwa razy wyższa od łuku i bezpośrednio nad środkiem Ziemi przeciwwaga jest przedstawiona w postaci małego kwadratu. Linia przedstawiająca kabel kosmicznej windy łączy przeciwwagę z równikiem bezpośrednio pod nią. Środek masy systemu opisano jako powyżej poziomu orbity geosynchronicznej. Pokazano, że środek masy znajduje się mniej więcej w jednej czwartej wysokości od łuku geosynchronicznego do przeciwwagi. Wskazuje się, że spód kabla jest zakotwiczony na równiku. Wspinacz jest przedstawiony za pomocą małego zaokrąglonego kwadratu. Wspinacz jest pokazany, wspinając się po linie na około jednej trzeciej drogi od ziemi do łuku. Inna uwaga wskazuje, że kabel obraca się wraz z codziennymi obrotami Ziemi i pozostaje pionowy.
Winda kosmiczna z przeciwwagą u góry

Przestrzeń windy : a przestrzeń winda jest proponowana konstrukcja przystosowana do transportu materiału z ciał niebieskich „S powierzchni w przestrzeni. Zaproponowano wiele wariantów, ale koncepcja najczęściej odnosi się do windy, która sięga z powierzchni Ziemi do geostacjonarnej przestrzeni kosmicznej , z przeciwwagą przymocowaną na jej zewnętrznym końcu.

Dzięki zamocowaniu przeciwwagi na końcu, skierowana ku górze siła odśrodkowa pochodząca z obrotu Ziemi zapewnia, że ​​lina pozostaje naprężona, przeciwdziałając grawitacyjnemu naciskowi na dolne sekcje, a tym samym pozwalając elewatorowi pozostać w pozycji pionowej.

Sama przeciwwaga mogła przyjąć jedną z kilku form:

  1. ciężka, przechwycona asteroida ;
  2. doku przestrzeń , stacja przestrzeń lub kosmoport umieszczone obok orbicie geostacjonarnej; lub
  3. przedłużenie samego kabla daleko poza orbitę geostacjonarną.
Przeciwwaga windy
Betonowe przeciwwagi na dźwigu wieżowym
Most zwodzony z betonową przeciwwagą

Metronom : Nakręcany mechaniczny metronom ma regulowany ciężar i mechanizm sprężynowy, który umożliwia regulację prędkości poprzez umieszczenie ciężarka na wrzecionie. Szybkość tempa zmniejsza się, przesuwając ciężarek do wyższego oznaczenia wrzeciona lub zwiększając, przesuwając go do niższego oznaczenia.

Żuraw : Żuraw wieżowy (patrz zdjęcie) to nowoczesna forma żurawia balansującego, który jest mocowany do podłoża. Poziomy wysięgnik jest asymetrycznie wyważony na szczycie wieży. Na długim ramieniu znajduje się mechanizm podnoszący. Krótkie ramię nazywa się ramieniem maszynowym; obejmuje silniki i elektronikę do obsługi żurawia, a także betonowe przeciwwagi.

Bibliografia

Linki zewnętrzne