Pytanie:
Mechaniczna przewaga Double Mariner
Raz Peel
2017-05-30 05:19:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Petzl ma na swojej stronie schemat tego, co nazywają Double Mariner. Jest zidentyfikowany na stronie jako mający mechaniczną przewagę 7: 1, ale widzę to tylko jako 5: 1.

Czy ktoś może potwierdzić lub wyjaśnić, czego mi brakuje?

Ratunek z Crevasse nr. 3: systemy wyciągania do ratowania szczelin

Double Mariner Diagram

Trzy odpowiedzi:
QuantumBrick
2017-05-30 20:38:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Myślę, że w tym przypadku obraz jest wart więcej niż tysiąc słów.

Najpierw zobaczmy, jak działa system kół pasowych 3: 1. Dobieram kolory tak, aby wszelkie zmiany w kole pasowym lub module siły były dobrze widoczne, a ten szkic jest niczym innym jak uproszczonym spojrzeniem fizyka na system 3: 1 koła pasowego, który OP przymocował do swojego słupka. Poświęć chwilę, aby zobaczyć, że to uproszczenie jest dokładnie tym samym systemem, który przedstawia Petzl.

enter image description here

Najważniejsze jest to, że naprężenie na jednym końcu musi być równe naprężeniu na drugim końcu dowolnego koła pasowego (trzecie prawo Newtona) i że możemy sumować siły (drugie prawo Newtona). W przypadku 3: 1 koła pasowe są używane w taki sposób, że siły działające na wszystkie koła pasowe nigdy się nie zmieniają. Wybrałem ten przykład, ponieważ jest łatwiejszy do zrozumienia, a głównie dlatego, że system 7: 1 to nic innego jak bardzo proste rozszerzenie układu 3: 1.

Teraz, gdy analizujemy przypadek 7: 1, trochę trudniej jest zobaczyć, co się dzieje, ale zauważ, że właśnie dodałem bloczek i przymocowałem stałą linę do liny. Teraz używamy mnożenia naprężeń na poruszających się kołach pasowych, a siły o tym samym module są przedstawione w tych samych kolorach. Myślę, że nie ma o czym mówić - wystarczy zrozumieć obraz.

enter image description here

PS: Przepraszamy o rozmiarach obrazów. Nie udało się ich zmienić.

Świetnie, zdjęcia naprawdę bardzo pomagają. I może warto wspomnieć o trzecim prawie Newtona actio = actio, mówiąc o analogii Kirchhoffa.
@imsodin Dziękujemy za komentarz! Właśnie zacytowałem wyraźnie zastosowane prawa, zamiast machania ręką do prawa Kirchhoffa =)
Lubię wyjaśnienia z machaniem ręką, a analogia Kirchhoffa jest moim zdaniem bardzo pomocna - więc jest mi prawie smutno, że przyczyniłem się do pozbycia się tego: P
Będzie żyć wiecznie w tych komentarzach. ROZERWAĆ
Czy sam stworzyłeś te obrazy? Jeśli tak świetnie! Jeśli nie, dodaj linki do stron, skąd je masz, dzięki!
@Liam Obrazy są moimi dziełami sztuki. Dzięki.
W takim razie dobra robota! :)
imsodin
2017-05-30 13:13:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

TLDR:
To jest tutaj bardzo powszechna konfiguracja i intuicyjnie zawsze myślałem, że to 4: 1. Musiałem więc sprawdzić dokładniej i wynik jest taki: Petzl odrobił pracę domową, jest 7: 1 . Spróbuję to wyjaśnić (moje odręczne notatki są nieopublikowane ...).

Poniższe wyprowadzenie jest (miejmy nadzieję) rygorystyczne, ale ponieważ jest to tylko tekst i niektóre formuły, potencjalnie nie jest zbyt pomocne, aby uzyskać zrozumienie systemu. Zapoznaj się z odpowiedzią QuantumBrick z ładnymi zdjęciami i przejdź do ostatniego akapitu tej odpowiedzi, aby uzyskać informacje ze świata rzeczywistego.

Przewaga mechaniczna
Najpierw wyjaśnijmy, co mamy na myśli, kiedy piszemy x: y: Jest to przewaga mechaniczna, czyli czynnik, za pomocą którego potrzebna siła jest zmniejszana (pomijając inne czynniki, takie jak tarcie). Ujmując to inaczej i tak mam zamiar to wyprowadzić: Jest to stosunek między odległością przebytą podczas ciągnięcia za blokadą (tj. Odległością, którą ratownik „pokonuje”) podzieloną przez odległość przed bloczkiem (tj. Odległość ofiara / waga / ... „podróżuje”).

Układ
Pracujmy więc na skali 1 na urządzeniu kotwiczącym / blokującym (żółta rzecz na na górze) i 0 na dolnym walcu (najniższa żółta rzecz). Niech A oznacza pozycję dolnego walca, B pozycję prusika, a C rękę osoby ciągnącej linę.

Warunki początkowe
Wyidealizowana pozycja na starcie z tych trzech punktów to

  A = C = 0 B = 1  

, a długość sznurka to 1.

Wyprowadzenie / Warunki końcowe
Teraz zdefiniujmy pozycje tych punktów na końcu jednej iteracji ciągnącej i oznaczmy je przez dodanie „” ”. Ten koniec jest określony przez spotkanie prusika / B z binerem, który przekierowuje linę (żółty). W tej pozycji sznurek jest dokładnie złożony na pół:

  B '- A' = 1/2  

Jednocześnie odległość, jaką lina przebyła przed kotwicą i po niej, musi być taka sama, dlatego

  A '- A = B - B' < = > A '= 1 - B ' 

Połączenie tych dwóch równań daje

  A' = 1/4  

czyli pokonana odległość przed kołem pasowym. Do ustalenia pozostaje tylko odległość przebyta podczas ciągnięcia liny, którą podaje C '. Odległość ta jest określona przez długość liny między prusik (B) a ręką (1) oraz odległość między pierwotnym położeniem binera przekierowującego linę (A) a ostatecznym położeniem prusika (B '):

  C '= B' - A + 1 = B '+ 1 = 1 - A' + 1 = 2 - A '< = > C' = 7/4  

Więc ostateczny stosunek to

  C ': A' = 7/4: 1/4 = 7: 1  

Trochę perspektywy
W improwizowanym ratownictwie przewaga mechaniczna to tylko jedna z części układanki. Czynniki takie jak tarcie, utknięcie liny w krawędzi szczeliny, „ofiara” będąca w stanie pomóc lub nie… są przynajmniej równie ważne, jeśli nie ważniejsze. Szczególnie tarcie jest ogromnym czynnikiem. Ponieważ po raz pierwszy zrobiłem koło pasowe z Micro Traxion (bez powiązania), noszę go cały czas - rolka łożyska kulkowego jest warta swojej ceny. Do ratowania świadomej ofiary ze szczeliny, która nie może samodzielnie się wynurzać, wolę „prosty bloczek” (Oesterreicher Flaschenzug) (ale znowu używam Micro Traxion zamiast zestawu prusik-cordelette), tak jak to robi nie cierpieć z powodu przecięcia liny w krawędzi szczeliny, ofiara może pomóc się podciągnąć, a konfiguracja jest prostsza / szybsza.

flawr
2017-06-09 23:29:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jedną z bardzo łatwych metod wyznaczania MA systemu kół pasowych jest metoda T :

Zakładasz, że ciągniesz z jedną jednostką naprężenia. Następnie zakładasz, że każda sąsiednia sekcja ma taką samą wielkość naprężenia i możesz łatwo określić je wszystkie krok po kroku. (Bardziej szczegółowe wyjaśnienie można znaleźć tutaj.) W tym przypadku wyglądałoby to tak:

enter image description here

W praktyce jednak trzeba radzić sobie z oporem. Dobrym przybliżeniem jest to, że koła pasowe (jako przekierowanie 180 °) są sprawne w około 90%, a karabinki w około 50%. Oznacza to, że jeśli ciągniesz z jedną jednostką napięcia po jednej stronie, druga strona doświadcza tylko około 90% (lub 50%). Możemy ponownie użyć tej samej metody i widzimy, że w praktyce oczekujesz jedynie przewagi 4,5: 1:

enter image description here

Jeśli zamień górne koło pasowe i karabinek, tak naprawdę otrzymamy lepsze MA około 4,92: 1 na tym samym biegu (ale oczywiście tracimy przechwytywanie postępu).



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...