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Contrapeso

Una grúa sencilla

Un contrapeso es un peso que, aplicando una fuerza opuesta, proporciona equilibrio y estabilidad a un sistema mecánico . [1] El propósito de un contrapeso es hacer que la elevación de la carga sea más rápida y eficiente, lo que ahorra energía y causa menos desgaste en la máquina elevadora. [2]

Los contrapesos se utilizan a menudo en ascensores de tracción (ascensores), grúas y atracciones de feria . En estas aplicaciones, la carga esperada multiplicada por la distancia entre la carga y el soporte central (llamado "punto de inflexión") debe ser igual a la masa del contrapeso multiplicada por su distancia desde el punto de inflexión para evitar el sobreequilibrio. lado. Esta distancia multiplicada por la masa se llama momento de carga . [3]

Por extensión, una fuerza de contrapeso equilibra o compensa otra fuerza, como cuando dos objetos de igual peso, poder o influencia actúan en oposición entre sí.

Ejemplos

trabuquete
Hay cinco componentes principales de una catapulta: viga, contrapeso, marco, canal guía y eslinga. Después de que el contrapeso cae desde una plataforma en el marco, la gravedad tira del contrapeso y hace girar la viga. Sin el contrapeso, el rayo no podría completar el arco que permite que la eslinga libere el proyectil con precisión. [4] [5]
Cigüeñal
También se utiliza un contrapeso en muchos sistemas giratorios para reducir las vibraciones debidas a desequilibrios en el conjunto giratorio. Un ejemplo típico son los contrapesos en los cigüeñales de los motores de pistón . [6]
Lámpara de escritorio
Algunas lámparas de brazo equilibrado funcionan con un contrapeso para mantener el brazo y la lámpara en la posición deseada.
Contrapesos en arquitectura
Ascensor
En los ascensores de tracción (no hidráulicos), un contrapeso pesado contrapesa la carga del carro del ascensor, por lo que el motor levanta mucho menos peso del carro (específicamente, el contrapeso es el peso del carro más el 40-50% de su capacidad nominal). ). El contrapeso también aumenta la fuerza de aceleración ascendente y disminuye la fuerza de aceleración descendente para reducir la cantidad de potencia que necesita el motor. Tanto el carro del ascensor como los contrapesos tienen ruedas que ruedan sobre rieles para evitar movimientos irregulares y proporcionar un viaje más suave a los pasajeros. [7]
Diagrama de un ascensor espacial. En la parte inferior del diagrama alto está la Tierra vista desde lo alto del Polo Norte. A unos seis radios terrestres por encima de la Tierra se dibuja un arco con el mismo centro que la Tierra. El arco representa el nivel de la órbita geosincrónica. Aproximadamente dos veces más alto que el arco y directamente sobre el centro de la Tierra, un pequeño cuadrado representa un contrapeso. Una línea que representa el cable del ascensor espacial conecta el contrapeso con el ecuador directamente debajo de él. El centro de masa del sistema se describe por encima del nivel de la órbita geosincrónica. Se muestra que el centro de masa está aproximadamente a un cuarto del camino desde el arco geosincrónico hasta el contrapeso. La parte inferior del cable está indicada para estar anclada en el ecuador. Un escalador está representado por un pequeño cuadrado redondeado. Se muestra al escalador subiendo el cable aproximadamente un tercio del camino desde el suelo hasta el arco. Otra nota indica que el cable gira junto con la rotación diaria de la Tierra y permanece vertical.
Ascensor espacial con contrapeso en la parte superior.
ascensor espacial
una estructura propuesta diseñada para transportar material desde la superficie de un cuerpo celeste al espacio. Se han propuesto muchas variantes, pero el concepto se refiere más a menudo a un ascensor que llega desde la superficie de la Tierra hasta el espacio exterior geoestacionario , con un contrapeso fijado en su extremo exterior. Al colocar un contrapeso en el extremo, la fuerza centrífuga hacia arriba proveniente de la rotación de la Tierra asegura que el cable permanezca tenso, contrarrestando la atracción gravitacional en las secciones inferiores y permitiendo así que el ascensor permanezca en posición vertical. El propio contrapeso podría adoptar una de varias formas:
  1. un asteroide pesado capturado ;
  2. un muelle espacial , estación espacial o puerto espacial ubicado más allá de la órbita geoestacionaria; o
  3. una extensión del propio cable mucho más allá de la órbita geoestacionaria.
contrapeso del ascensor
Contrapesos de hormigón en una grúa torre
Puente basculante con contrapeso de hormigón

Metrónomo : Un metrónomo mecánico de cuerda tiene un peso ajustable y un mecanismo de resorte que permite ajustar la velocidad colocando el peso en el eje. La velocidad del tempo disminuye moviendo el peso a una marca de husillo más alta o aumenta moviéndolo a una marca más baja.

Grua
La grúa torre (ver imagen) es una forma moderna de grúa de equilibrio que se fija al suelo. Un brazo horizontal está equilibrado asimétricamente en la parte superior de la torre. El brazo largo lleva el mecanismo de elevación. El brazo corto se llama brazo de maquinaria; En él se alojan los motores y la electrónica para el funcionamiento de la grúa, así como los contrapesos de hormigón. [8]

Otros ejemplos incluyen:

Ver también

Referencias

  1. ^ "contrapeso". El diccionario gratuito . Farlex . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .
  2. ^ Woodford, Chris (11 de junio de 2019). "Ascensores". Explica esas cosas . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .
  3. ^ "Principios básicos de diseño de grúas". E-Crane Internacional . 2002. Archivado desde el original el 24 de julio de 2011.
  4. ^ "Cómo funciona una catapulta Trebuchet". TrebuchetStore.com . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .
  5. ^ "¿Cómo funciona una catapulta?". Como funcionan las cosas . 2000-04-01 . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .
  6. ^ "Comprensión del equilibrio del cigüeñal". Revista del fabricante de motores . 2009-04-12 . Consultado el 28 de junio de 2018 .
  7. ^ Bellis, María; Artista, fue experimental; Director de cine; productor; Creador de contenido de videojuegos; inventores, escritora independiente durante unos 18 años. Se especializó en escribir sobre; inventos; Marzo de 2015, en particular Bellis murió (2019-08-11). "La historia de los ascensores de arriba a abajo". PensamientoCo . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  8. ^ Cerebro, Marshall (1 de abril de 2000). "Cómo funcionan las grúas torre". Como funcionan las cosas . Consultado el 5 de noviembre de 2019 .

enlaces externos