ข้อได้เปรียบเชิงกลของระบบปล่อย 3 แหวน


8

ฉันค่อนข้างสงสัยเกี่ยวกับระบบปล่อย 3 วงแหวนที่ใช้ในร่มชูชีพตามที่อธิบายไว้ในบทความ Wikipedia นี้:

https://en.wikipedia.org/wiki/3-ring_release_system

ฉันสงสัยว่าทำไมระบบนี้ถึงได้รับความนิยม ฉันถูกบอกว่ามันเกือบจะแพร่หลายในอุตสาหกรรม แต่แม้หลังจาก Googling และถามนักดิ่งพสุธาแล้วฉันก็ยังไม่สามารถหาสิ่งที่ทำให้ดีขึ้นได้

โดยเฉพาะอย่างยิ่งบทความ Wikipedia ระบุว่าแต่ละลูปจะเพิ่มความได้เปรียบเชิงกลของลูปสายเล็ก ๆ ที่ถูกยึดด้วยลวดสีเหลือง มีคนอธิบายรายละเอียดว่าการคูณความได้เปรียบเชิงกลนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและทำไมจึงเลือกจำนวนวงแหวนเป็น 3 แทนที่จะพูดว่า 5?

ระบบปล่อย 3 แหวน

คำตอบ:


1

ตามที่ระบุไว้โดย fred_dot_u แหวนแต่ละวงจะทำหน้าที่เป็น "คันโยก Class 2" ลองนึกภาพคุณกำลังพยายามยกลำแสงสีส้มที่แสดงด้านล่างจากตำแหน่งใกล้กับเดือย (ระยะทาง y) แรงคนอื่นจะต้องใช้ที่ปลายสุด (ระยะทาง x) จะเล็กลงโดยใช้ปัจจัยของ X / Y

คันง่าย

ลองนึกภาพตอนนี้แทนที่จะใช้กำลังของคุณขึ้นไปโดยตรงคุณเลือกที่จะใช้มันในมุมที่ตื้น คุณสามารถเห็นได้ว่าระยะห่างที่ตั้งฉากกับเดือยจะลดลงแม้จะมีการใช้แรงที่จุดเดียวกันบนลำแสง หากแรงที่คุณใช้ (น้ำหนักตัวในกรณีของร่มชูชีพ) ยังคงอยู่ดังนั้นปฏิกิริยาที่ต้องหยุดการเคลื่อนที่ของลำแสงจะลดลง

คันบังคับเอียง

วิธีการทำงานของ Three-Ring-Release คือการเชื่อมโยงระบบทั้งสองเข้าด้วยกัน เป็นการยากที่จะแสดงบน 'แผนภาพคลาสสิก' เนื่องจากวิธีการที่ผ้าพันรอบจุดศูนย์กลางของแต่ละคัน

ฉันหวังว่าภาพด้านล่างแสดงให้เห็นว่าแรงปฏิกิริยาที่ต้องการในห่วงผ้าขนาดเล็ก (ลูกศรซ้ายล่าง) นั้นเล็กกว่าแรงที่ใช้โดยน้ำหนักของมนุษย์ (ลูกศรขวาสุด) หลายเท่า

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะลดแรงปฏิกิริยานี้ให้น้อยที่สุดเพราะถ้ามันมีขนาดใหญ่เกินไปแรงเสียดทานกับ 'ดึงเชือก' (สีเหลืองใน. gif ดั้งเดิมของคุณ) จะใหญ่เกินไปและมันจะยากที่จะถอดสายไฟและปล่อย ร่มชูชีพ

ก้านปลดสามอัน

ฉันหวังว่านี่จะตอบคำถามของคุณและอธิบายว่าข้อได้เปรียบเชิงกลเกิดขึ้นได้อย่างไร สำหรับ "ทำไม 3 และไม่ใช่ 5" เรื่องนี้เกิดขึ้นได้ง่ายๆกับความจริงที่ว่าสามคนนั้นเพียงพอแล้ว 5 จะเพิ่มต้นทุนและความซับซ้อนในการผลิตกลไกรวมทั้งเพิ่มจุดที่ล้มเหลวมากขึ้นและ 2 จะไม่ลดแรงอย่างเพียงพอ

NB ไม่มี "การกระทำของรอก" ที่เกิดขึ้น - ความได้เปรียบเชิงกลเป็นเพียงเพื่อลดแรงเสียดทานและทำให้แน่ใจว่าสามารถถอดสายสีเหลืองได้ง่ายโดยไม่คำนึงว่ามนุษย์จะหนักเพียงใด


1
คำตอบที่ดีมาก - รูปภาพที่คุณให้เป็นเพียงเครื่องมือช่วยในการมองเห็นที่ฉันต้องการ ขอบคุณ!
S. Rotos

5

ฉันไม่สามารถตอบคำถามทั้งหมดที่คุณโพสต์ได้ แต่อย่างน้อยหนึ่งคำตอบนั้นมาจากนักประดิษฐ์โดยตรงคือ Bill Booth ตามที่ระบุไว้ในวิกิ เขาถือสิทธิบัตรสำหรับอุปกรณ์ (จัดขึ้น?) และฉันมีโอกาสบินกับเขาเมื่อสองสามทศวรรษก่อน

ทั้งหมดต่อไปนี้เป็นคำจากปาก อาจมีเอกสารประกอบการสำรองข้อมูล แต่ฉันได้ยินจาก Bill และนั่นก็ดีพอสำหรับฉัน ฉันเห็นเอกสารสิทธิบัตรในสำนักงานของเขา แต่ก่อนหน้านี้คือกล้องดิจิทัลและโทรศัพท์กล้อง

ฉันได้รับการอธิบายว่าก่อนการเปิดตัว 3-ring กลไกที่ใช้กันมากที่สุดเรียกว่าCapewell release อย่างที่เขาบอกมันกลไกนั้นมีแนวโน้มที่จะติดขัดและยากที่จะปล่อยออกมาโดยเฉพาะเมื่ออยู่ในสภาวะโหลดเหมือนอย่างที่เกิดขึ้นเมื่อดิ่งลงสู่พื้นโลกด้วยร่มชูชีพที่เปรอะเปื้อน

อัจฉริยะของเขาในการพัฒนา 3-ring release ส่งผลให้ระบบที่จะปล่อยอย่างสมบูรณ์เมื่ออยู่ภายใต้การโหลดสูงจะปล่อยอย่างสมบูรณ์เมื่ออยู่ภายใต้การโหลดเบาและเรียบง่ายทางกลไก นอกจากนี้ยังง่ายต่อการผลิตโดยไม่ต้องใช้เครื่องจักรพิเศษหรือทักษะที่ผิดปกติ

การกำหนดค่าปัจจุบันอีกครั้งตามที่อธิบายโดย Bill Booth คือการลดแรงสิบต่อหนึ่งสำหรับแต่ละวงแหวน หากมีใครสนใจความเสียดทานของสายเคเบิลที่ห่วงล็อควงแหวนการลดลงทั้งหมดคือหนึ่งพันต่อหนึ่งในสามวง นั่นหมายความว่าคุณสามารถแขวนหนึ่งพันปอนด์จากแต่ละรุ่น (สองต่อหลังคา) และแรงที่จำเป็นในการทำลายสายเคเบิลล็อคฟรีตั้งฉากจากจุดที่แนบมาเป็นหนึ่งปอนด์ ฉันไม่รู้นิวตันดีนัก

การเพิ่มกลไกการรักษาความปลอดภัยของสายเคเบิลในแนวดิ่งนั้นแรงที่นักกระโดดร่มชูชีพต้องการนั้นก็น้อยลง หากมีแรงหนึ่งปอนด์ที่ดึงเข้ากับสายเคเบิลที่ห่วงที่ยึดไว้จะต้องใช้แรงเท่าไรในการเลื่อนสายเคเบิลนั้นออกและเพิ่มชุดประกอบให้เป็นอิสระ? ฉันไม่รู้คำตอบนั้น แต่มันก็ต่ำมาก

ฉันได้ทดลองกับแนวคิดนี้สำหรับกลไกการปล่อยน้ำหนักบรรทุกสำหรับเฮลิคอปเตอร์บังคับวิทยุหลายใบพัด การใช้คณิตศาสตร์ของคันโยกธรรมดาฉันมีแรงลดลงน้อยกว่า 5,000 ถึง 1 เล็กน้อยโดยใช้การเชื่อมโยงที่แข็งมากกว่าการวนซ้ำเพื่อรักษาคันโยก ส่วนประกอบจำเป็นต้องมีน้ำหนักเบาและสามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ถึง 2 ปอนด์หรือมากกว่านั้น แต่คอปเตอร์ช้าเกินไปในตอนนั้น ส่วนประกอบการเชื่อมโยงมีน้ำหนัก 20 กรัม

คลาสคาน

ภาพข้างบนมาจากรายการวิกิพีเดียเกี่ยวกับคันโยก 3-ring release เป็นคันโยกระดับ 2 ซึ่งหมุนที่ปลายด้านหนึ่ง อ้างอิงภาพเคลื่อนไหวในวิกิว่าการโหลดคานแรกคือวงแหวนขนาดใหญ่ที่ 'chutist ถูกระงับ มันใช้บังคับกับแหวนที่สองขึ้นไป (สัมพันธ์กับภาพเคลื่อนไหว) ของเดือยของแหวนที่สอง

แหวนที่สองนั้นถูกสลักโดยแหวนที่สามโดยใช้กำลังกับแหวนที่สามในลักษณะเดียวกัน ข้อได้เปรียบเชิงกลจากการคำนวณทางคณิตศาสตร์ของคันโยกเกิดขึ้นเนื่องจากระยะห่างของเดือยเมื่อเทียบกับตำแหน่งของวงแหวนถัดไป


0

ก่อนที่ "วงเวียน 3 วงแหวน" ในขณะที่เราจัมเปอร์เรียกมันว่าเป็นรูปแบบของแคปเวลล์ นี่คือภาพบางส่วน: https://www.flickr.com/photos/43867826@N07/sets/72157622676844920/

"shot and a half" จำเป็นต้องเลื่อนฝาครอบเพื่อเข้าถึงกลไกการเปิดตัว "หนึ่งนัด" เปิดตัวเพียงขยับฝาปิด

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.