Противовес (механика)
Противовеса представляет собой тело определенной массы , которая в основном служит для компенсации силы или вращающих моментов , действующие на одной сторону из - за геометрический асимметричными конструкции или распределения веса. В основном он предназначен для обеспечения устойчивости тел или предметов или для облегчения механического использования подъемных устройств.
Гарантия безопасности опрокидывания
Для объекта, свободно стоящего на поверхности, существует тенденция или опасность опрокидывания, если груз воздействует на него в вертикальном направлении в точке за пределами области контакта. Одним из примеров являются башенные краны , мобильные краны с грузовыми автомобилями или противовесами в астрономических телескопах и телескопах . В таких случаях соответственно большой противовес с подходящей компоновкой может обеспечить или улучшить статическое равновесие или устойчивость от опрокидывания . Математическая обработка оптимального размера и расположения противовеса следует из закона рычага . Альтернатива противовесов для стационарных, неподвижных объектов будет веревкой анкеровки к полу или против опорной конструкции.
Рельеф или экономия энергии при подъеме грузов
В случае кабельных подъемников и разводных мостов, и т.д., противовес может быть присоединен к продлению троса или откидной части за точку поворота, который является как можно больше , как подъемной нагрузка. В лучшем случае приводу остается преодолеть только механическое трение подъемного механизма (шкива или оси вращения). Однако нагрузки часто бывают переменными (например, из-за меняющегося количества людей в лифтах), и точное сравнение не проводится. В этом случае привод иногда должен обеспечивать дополнительную мощность для реальных подъемных работ.
Избежание дисбаланса
Колеса транспортного средства и другие вращающиеся тела (например , коленчатые полотна из коленчатых валов ) могут отклоняться от вращательно - симметричного распределения веса в больший или меньшей степени, случайно или из - за конструктивные соображения. При высоких скоростях или больших отклонениях в весе, в основном из-за конструкции, возникает дисбаланс, который может иметь долгосрочные разрушительные последствия. В этом случае балансирные грузы, прикрепленные к колесу или вращающемуся телу, могут гарантировать, что ось вращения будет как можно более идентична главной оси инерции. Этот процесс называется « балансировкой ».
Противовесы применялись также на колесах паровозов для уравновешивания масс, при этом приходилось «компенсировать» не только асимметрию корпусов колес, но и тяжелые соединительные тяги и шатуны, прикрепленные к шкворням.
Использование центробежной силы
Средневековое метательное оружие Blide имело метательную руку с очень тяжелым противовесом, прикрепленным к удлинению позади оси вращения. Когда замок был выпущен, это давало относительно легкому метательному рычагу достаточно быстрое вращательное движение, после чего центробежная сила в конечном итоге позволила снаряду выскочить из открытой веревочной петли.
В теоретически мыслимом космическом лифте следует использовать противовес для подвешивания каната, на котором грузы можно транспортировать в космос. Противовес обеспечивает нахождение центра тяжести каната на геостационарной орбите, так что центробежная сила уравновешивает силу тяжести.
Контроль колебательного движения
Заводной метроном имеет скользящий груз, прикрепленный к маятнику. Маятник колеблется с помощью пружинного механизма. Скорость колебания можно регулировать положением груза .