[quark 48]

1 час назад, Xenia сказал:

Причем это изобретение весьма древнее - даже в деревнях возле колодцев устанавливали сооружение под названием "колодезный журавель", который по существу представлял собой конструкцию, подобную шлагбауму, стрелу которого дополнительно утяжеляло ведро с водой, поднимаемое из колодца...

"Колодезный журавель" в деревнях всегда изготавливался как немного неравновесная конструкция. Даже при полном ведре с водой, всегда был небольшой "перевес" в сторону противовеса. Некоторых усилий требовалось, чтобы затолкать пустое ведро в колодец и зачерпнуть воды. Обратно ведро с водой поднималось само - за счет противовеса. Усилий для подъема - не требовалось. Этим, практически, исключалась возможность падения в колодец того, кто поднимал ведро (особенно зимой, по льду)...

[Xenia 45]

13 минут назад, quark сказал:

Даже при полном ведре с водой, всегда был небольшой "перевес" в сторону противовеса.

Так оно и на моей картинке так - разве не видно, что руками до него никто не касается, а ведро висит в воздухе над колодцем?

Но разговор в теме все-таки не про колодезного журавля, а про момент на валу. Тогда как колодезный журавль был упомянут лишь с одной целью - показать роль противовеса для снижения момента на валу. Вот и вопрос темы приобрёл актуальность именно потому, что элекрошлагбаумы эволюционировали из турникетов (которыми изначально были) по пути удлинения и утяжеления стрелы. И если турникет может легко обойтись без противовеса,  поскольку у него момент на валу мал, то у более длинных и массивных шлагбаумов это уже нет. Тем более, когда стрела достигла длины 4 метра, как у топикстартера.

[quark 48]

6 минут назад, Xenia сказал:

Так оно и на моей картинке так - разве не видно, что руками до него никто не касается, а ведро висит в воздухе над колодцем?

Не видно - пустое ведро или полное. В любом случае, противовес должен был опуститься до земли, а не замереть в равновесии как на картинке. Поэтому, под противовесом, еще, специальные "подпорки" делали - чтобы ведро не улетало высоко вверх. Так что на картинке - неправильный "журавель" ("новодел").

[Xenia 45]

1 час назад, quark сказал:

Не видно - пустое ведро или полное.

Мне очень жаль, что вы так крепко зацепились мыслью за колодезного журавля. В данном случае совершенно не важно, пустое ведро на картинке или полное. Да пусть бы там вообще ведра не было! Суть же не в ведре, а в том что стрела сама поднялась, хотя никакие червячные редукторы к ней свою силу не прилагали. Т.е. моя идея состояла в том, что примитивный противовес мог бы сделать то, что не всякому червячному редуктору по зубам - предельно облегчить работу двигателя за счет уменьшения момента на его валу. Ибо этот момент возникает исключительно из-за несимметричной нагрузки на ось, когда весь вес шлагбаума сосредоточен на одном рычаге (он же - стрела), а противовеса у него нет.

[EdgeAligned 85]

Вы тут всё еще валы гнёте? 🙂 Сопромат вам фпомощь! 

Противовес, помимо уравновешивания, он еще увеличивает массу конструкции, причем во столько раз, во сколько относятся длины плеч стрелы и противовеса. А так же еще и добавляет инерционности вращения в целом. 
На подъемных кранах противовес - необходимость, но по другой причине - нужно создать устойчивость при малых вылетах опор, поэтому там массодобавка - на пользу. 

[quark 48]

1 час назад, Xenia сказал:

Т.е. моя идея состояла в том, что примитивный противовес мог бы сделать то, что не всякому червячному редуктору по зубам - предельно облегчить работу двигателя за счет уменьшения момента на его валу.

Ваша "идея" была изложена на второй странице темы. Читайте, прежде чем писать. Тогда очередной велосипед изобретать не придется. И ломиться в давно открытые двери - то же не потребуется...

В 05.04.2023 в 19:09, quark сказал:

В правильном шлагбауме имеется противовес, расположенный по другую сторону от оси вращения шлагбаума. Поменьше длиной и потяжелее. Он создает точно такой же (уравновешивающий) статический момент, как и сам шлагбаум. Проще говоря, центр масс шлагбаума вместе с противовесом должен находиться на оси вращения.
В этом случае, требования к мощности (крутящему моменту) привода резко снижаются. Поскольку, преодолевать статический момент при открытии/закрытии не нужно. Остается только момент инерции и момент сил трения на оси вращения.

[EdgeAligned 85]

Противовес увеличивает масцу конструкции и увеличивает моменты инерции, динамически затрудняя работу мотора и нагружая динамическими изгибными моментами конструкцию! К тому же, противовес работает только в строго вертикальной плоскости. При наклоне плоскости перемещения противовеса появится горизонтальная составляющая, изгибающая конструкцию в сторону.

В общем, основы механики и сопромата хотябы в общих чертах надобно бы представлять...

[quark 48]

1 час назад, EdgeAligned сказал:

противовес работает только в строго вертикальной плоскости. При наклоне плоскости перемещения противовеса появится горизонтальная составляющая, изгибающая конструкцию в сторону.

Не противовес, а сила тяжести работает только в строго вертикальном направлении.
Идеальный противовес обеспечивает совпадение центра масс с точкой, вокруг которой происходит вращение.
В этом случае, направление и плоскость вращения роли не играют. Суммарный момент всегда будет нулевой.
Сопромат здесь не нужен. Достаточно классической механики.

 

[EdgeAligned 85]

Идеальных не существует. 

То есть, при отклонения оси вращения от горизонтали, вы предлагаете наклонить гравитацию? 🙃 Противовес, в отличие от пружины, работает исключительно на гравитации. 

Да и сопромат хотя-бы в общих чертах представлять нужно, он даёт понимание изгиба и прочности. И как раз при наклоне оси вращения появятся изгибающие моменты в поперечной плоскости. Да и динамические нагрузки возрастут и передадутся на электромотор . В общем, учите сопромат! 

Изменено 13 апреля, 2023 пользователем EdgeAligned

[quark 48]

45 минут назад, EdgeAligned сказал:

То есть, при отклонения оси вращения от горизонтали, вы предлагаете наклонить гравитацию? 

Предлагаю вам разобраться, что такое "центр масс". От гравитации это понятие не зависит в классике.

В общем, учите классическую механику. Иначе и сопромат вам не поможет.

[EdgeAligned 85]

Балин, у меня ващето "отл" по сопрмату было, а вы тут меня пытаетесь чему-то учить 😆 хахаха. 

Ну и уже фпятый раз привожу в пример конструкции всех современных автоматических шлагбаумов общего назначения - во всех стоят не противовесв, а балансировочные пружины. Как думаете, почему? Ответьте на вопрос, почему в их конструкции отказались от противовесов? 

 

[113 3]

Всему свое место. В лифте противовес - удобно, компактно и экономично. И инерция на пользу. В шлагбауме, наоборот: нужно сделать компактно и с наименьшей инерцией (случай, когда во время опускания надо резко поднять). Да и подзажать противовесом может кого-нибудь не слишком внимательного, не безопасно.

[quark 48]

24 минуты назад, EdgeAligned сказал:

Балин, у меня ващето "отл" по сопрмату было, а вы тут меня пытаетесь чему-то учить 😆 хахаха. 

Вас не сопромату учат, а общей физике. Ее, наверняка, тоже проходили. Но, похоже, "прошли мимо"...

28 минут назад, EdgeAligned сказал:

всех современных автоматических шлагбаумов общего назначения - во всех стоят не противовесв, а балансировочные пружины. Как думаете, почему? Ответьте на вопрос, почему в их конструкции отказались от противовесов? 

Ранее уже ответили не один раз - ради эстетики и компактности конструкции.

[EdgeAligned 85]

41 минуту назад, quark сказал:

ради эстетики и компактности конструкции.

А ещё варианты есть? Ну же, подумайте, сообразите! Что ещё? Соображайте, соображайте. 

На тот же рычаг внутри, за которую цепляется пружина, можно повесить чугуниевый противовес. Эстетично и компактно. Но его туда не вешают. Почему? 

Изменено 13 апреля, 2023 пользователем EdgeAligned

[byRAM 24]

37 минут назад, 113 сказал:

Всему свое место. В лифте противовес - удобно, компактно и экономично. И инерция на пользу. В шлагбауме, наоборот: нужно сделать компактно и с наименьшей инерцией (случай, когда во время опускания надо резко поднять). Да и подзажать противовесом может кого-нибудь не слишком внимательного, не безопасно.

В шлагбауме противовесом может быть сам двигатель с редуктором, который никого случайным образом не подзажмёт в принципе.

Случайно рубануть по башке или крыше как раз может труба, когда оборвётся, соскочит или ослабнет "балансировочная пружина".

А вообще тут правильно заметили, конструкция шлагбаума сильно зависит от его назначения и уровня защиты.

Если это дворовой шлагбаум, то пластмассовую "трубу" с пружинками будет приемлемо.

Если это ж/д-переезд, то массивным шлагбаумом часто не ограничиваются, дополняют вздымающимися дорожными преграждениями (названия не знаю).

Ну а если это в/ч, то шлагбаум там самый крутой и тяжёлый, но он там далеко не единственное и не самое главное преграждение на пути.