Sme an továreň na skladacie dáždniky , tu je krátky úvod do mechaniky dáždnikov.

Štruktúra dáždnika sa môže zdať jednoduchá, no v skutočnosti obsahuje dômyselné mechanické princípy. Konkrétna analýza je nasledovná.

Dáždnik má radiálne symetrickú štruktúru okolo rukoväte. Pozdĺžny rez dáždnikom nakreslíme pozdĺž dvojice rebier, ako je znázornené na obrázku 2. Body označené na obrázku písmenami sú spojené pántmi. Za predpokladu, že ekvivalentná celková hmotnosť povrchu dáždnika, rebra a pružiny je G, ak má dáždnik n rebier, tlak na každé rebro je ekvivalentný zaveseniu závažia G v bodoch M a N na obrázku. /n ťažké predmety.

Aby sa uľahčila analýza, vyššie uvedený obrázok je ďalej zjednodušený, ako je znázornené na obrázku 3. Presuňte predpokladanú hmotnosť do bodov A a B tak, aby bolo možné brať do úvahy iba pozdĺžnu silu rebra dáždnika, bez zohľadnenia priečneho napätia dáždnikové rebro.

Zavesenie závažia G/n do bodu M je ekvivalentné zaveseniu závažia G'/n do bodu A. Táto zmena je ekvivalentná sile pružiny. V tomto čase je pružina v stlačenom stave a elastická sila je nastavená ako F. F pôsobí na oba body C a D a smery sú znázornené na obrázku 3. F sa rozloží na dve sily F1 a F2 pozdĺž smer rebra CA a CB v bode C a dve sily F3 a F4 sa rozložia v smere rebra AD a BD v bode D.

Keďže α > β, F1 > F3.

F1 a F3 sa prenášajú do bodu A pozdĺž rebier CA a DA a F2 a F4 sa prenášajú do bodu B pozdĺž rebier CB a DB. Najprv sa vykoná analýza sily v bode A a sila v bode A je znázornená na obrázku 4. (Na obrázku je F0 sila ťahu rebra segmentu OA k bodu A.)

Štyri sily v bode A sa rozkladajú ortogonálne v horizontálnom a vertikálnom smere. (Predpokladajme, že horizontálny smer doľava je kladný smer a vertikálny smer nahor je kladný smer.)

Na otvorenie dáždnika sa musí bod A posunúť doľava hore, takže horizontálne a vertikálne sily bodu A musia byť väčšie ako nula.

Silová analýza bodu B je rovnaká ako analýza bodu A.

V procese otvárania dáždnika sa pružina postupne predlžuje, dva body C a D sa pohybujú nahor pozdĺž rukoväte dáždnika a rebrá dáždnika AC a BC sa menia z vertikálneho na horizontálne.

Rozsah variácií dĺžky pružiny, spočiatku (AD-AC), a nakoniec:

Preto sa vyžaduje, aby pružina mala veľkosť expanzie a kontrakcie S a jej tvrdohlavý koeficient musí byť dostatočne veľký.

Teoreticky, po zatvorení dáždnika sú všetky rebrá vertikálne a α, β a γ sú všetky 0. V tomto bode F nemôže otvoriť dáždnik bez ohľadu na to, aký je veľký. V skutočnosti, hoci je dáždnik zatvorený, dva body A a B nemôžu úplne dopadnúť na OD rukoväte, takže rebro dáždnika nemôže byť úplne vertikálne. Pokiaľ je počiatočná hodnota F dostatočne veľká, dáždnik sa dá otvoriť.

Z vyššie uvedenej analýzy je možné vidieť, že špeciálna štruktúra zložená z rebra dáždnika a pružiny je kľúčom k tomu, aby sa pružina pripútala a aby sa dáždnik otvoril. Hoci plocha rebra a dáždnika vyvíjajú tlak na pružinu, zároveň pružinu podopierajú. Pokiaľ je elasticita pružiny dostatočne veľká, môže sa sama zdvihnúť a otvoriť dáždnik.

Máme veľa druhov dáždnikov, ako napr kompaktný cestovný dáždnik . Vitajte na našej webovej stránke!