Лампа с балансиром - Balanced-arm lamp
 |
А балансирная лампа, иногда называемый лампа с плавающей ручкой, представляет собой фонарь с регулируемым складывающимся кронштейном, который сконструирован так, что сила тяжести всегда противодействует пружинам, независимо от положения плеч лампы. Лампы многих производителей (например, Anglepoise, автор концепции, и Люксо L-1), а также другие устройства, такие как чертежные доски, используйте этот принцип.
Конфигурация
Лампа со сбалансированным плечом имеет основание, два соединенных плеча с пружинами и головку лампы. Лампу можно переместить в любое положение, и пружины будут сохранять это положение, пока снова не сдвинутся. Тот же механизм может быть использован в других устройствах с аналогичными требованиями, например, в держателях копий для машинисток и некоторых держателях компьютерных дисплеев. В этой статье используется терминология крышка лампы, предплечье, плечо и база для четырех основных частей этих ламп.
Для физика и теорию ламп со сбалансированным плечом, см. Классическая механика, связь и крутящий момент. Существуют разные методы балансировки цоколя лампы с балансиром. Некоторые лампы имеют две винтовые пружины работая параллельно с обеих сторон поворотного рычага. (Набор пружин действует так же, как и одиночная пружина.) Другие уравновешиваются противовесами (метод, часто используемый на чертежных досках). Трение между частями кронштейна лампы также можно использовать для поддержания баланса. Существует ряд механических решений (муфта, гидравлика и пневматические рычаги), которые иногда использовались для ламп с балансиром.
Лампы сбалансированы пружинами
Есть много вариантов конструкции с пружины. Пружины могут быть расположены на механическом эквиваленте предплечья или плеча, или обоих, а также ближе к основанию. В некоторых лампах используются пружины растяжения, а в других - пружины сжатия. На соседнем изображении (слева направо) изображена пружина сжатия в состоянии покоя, затем под нагрузкой, за которой следует пружина растяжения в состоянии покоя, а затем под нагрузкой. Пружины имеют ограниченную грузоподъемность и длину выдвижения, некоторые пружины могут резонировать, создавая нежелательный шум низкого уровня.
Одна пружина растяжения
- Подпружиненное плечо, гибкое предплечье
Эта лампа имеет жесткую гибкую трубку в качестве цевья и подпружиненный рычаг для поддержки около середины. Таким образом получается гибкий светильник с большим радиусом действия.
- Натяжная пружина на колесах
Колесо управления предплечьем меньше колеса управления предплечьем. Цоколь лампы вращается в том же направлении, что и предплечье и предплечье.
- Две руки, одна пружина, одно зубчатое колесо
В этой технике пружина растяжения выполняет двойную функцию: она контролирует как предплечье, так и плечо. Это не обычная система лампы на плече. Цоколь лампы вращается в том же направлении, что и плечо и предплечье.
Две пружины растяжения
- Два параллелограмма и два натяжения весна наборы
Один комплект пружин растяжения контролирует предплечье, которое параллелограмм имеющий две планки. Более мощный пружинный блок контролирует верхнюю часть руки, которая имеет три параллельных бруса (см. Фото слева). (Существует менее устойчивая конструкция с двумя параллельными брусьями в плече, что дешевле в производстве.) Из-за параллельности связь лампы, цоколь лампы остается в одном и том же вертикальном направлении при регулировке высоты лампы. Как и в случае с большинством ламп с балансирным плечом, вся конструкция может вращаться в горизонтальной плоскости и установлена на устойчивой опоре.
- Один параллелограмм и два комплекта пружин растяжения
Лампа как Угловая лампа есть один параллелограмм и две пружины растяжения. Одна пружина управляет самым коротким плечом параллелограмма. Параллельно этой самой короткой руке находится предплечье. Чтобы эти руки оставались параллельными, есть еще два параллельных плеча (верхнее плечо), которые управляются второй пружиной растяжения. Цоколь лампы вращается в том же направлении, что и верхнее плечо и предплечье.
- Одиночная штанга предплечья, один параллелограмм, два комплекта пружин растяжения
Цевье этой лампы состоит из одной планки. При регулировке угол цоколя лампы изменяется вместе с кронштейном.
- Пружины растяжения в руках
Лампа как Настольная лампа Tolomeo не имеет параллелограммы в любую руку. В этой современной лампе пружины растяжения спрятаны в кронштейнах. Цоколь лампы вращается в том же направлении, что и плечо и предплечье.
Пружины сжатия
- Пружины сжатия в рычагах
Короткие руки (зеленые) остаются параллельными. Одна пружина ставит тягу сила на синей руке. (Если синий рычаг отклонен назад, вторая пружина на этом рычаге получает толкающую силу.) Синий рычаг управляет двумя параллельными рычагами (красными), составляющими плечо. Другая пружина прикладывает тяговое усилие к другой синей руке. Эта рука контролирует предплечье (пурпурный). Две пружины могут быть одинакового размера; одна пружина должна поднять больше вес но более вертикальный. Другая пружина поднимает меньший вес, но расположена более горизонтально.
- Пружины сжатия у стопы
Одна пружина сжатия контролирует очень короткий рычаг (серый). В Роликовая цепь кабель соединяет эту руку параллельно предплечью (желтый). Более длинная пружина управляет (синим) рычагом. Корпус (красный) может поворачиваться в горизонтальной плоскости. Тело соединено с устойчивой ногой. Корпус может быть меньше, потому что нажимные пружины могут выступать ниже корпуса.
- Пружина сжатия с одним параллелограммом
В этом методе только одна пружина сжатия управляет пантографическим рычагом.
Лампы уравновешены давлением и трением
- Лампы напорные и фрикционные
Эта конструкция довольно распространена в итальянских светильниках. Под действием силы тяжести параллелограмм деформируется, уменьшая зазор между длинными плечами. Это увеличивает давление на резина в зазоре, и в результате трение держит руку в равновесии.
Лампы уравновешиваются одним противовесом
Преимущества одного качающегося противовеса в том, что лампа может иметь большую длину плеча.
Недостатки в том, что подставка менее устойчива, лампе нужна тяжелая опора, чтобы стоять устойчиво.
- Единый противовес
Эта конструкция использует цепь, чтобы удерживать руку с противовес и предплечье параллельно. Цоколь лампы и противовес движутся в противоположных направлениях (оба от цоколя или оба к нему). Требуемый баланс выражается следующей формулой:
- d1 = Цоколь лампы к основанию; м1 = вес цоколя лампы
- d2 = противовес к основанию; м2 = вес противовеса
- м1 × d1 = м2 × d2
- Один параллелограмм с одним противовесом
Эта лампа имеет тяжелый цоколь с параллелограммом. пантограф конструкция, образованная стержнями, которые шарнирно соединены друг с другом. Одна длинная полоса выходит за пределы конструкции параллелограмма и имеет противовес. Один короткий стержень также выступает за конструкцию параллелограмма и удерживает цоколь лампы. Основание имеет дугообразную подставку, поэтому противовес не ударяется о подставку в вертикальном положении.
- Один параллелограмм с выдвинутым противовесом
Эта лампа аналогична предыдущей, но поскольку противовес находится в нижнем положении, для лампы не требуется тяжелая опора. стабильность Поскольку центр тяжести находится низко, противовес не качается, а надежно скользит и вращается вокруг центра подставки.
- Три параллелограмма с одним противовесом
Эта подставка для светильника имеет сложную конструкцию с соответствующими узкими проемами. Лампа снята с производства.
Лампы уравновешиваются двумя противовесами
- Одиночная рука с двумя противовесами
С этой лампой движение очень ограничено (рука движется только вверх и вниз), но техника приятна на вид. Когда предплечье становится более горизонтальным, вес перестает балансировать с обеих сторон основания. Вес основания необходим, чтобы избежать чрезмерной балансировки.
- Две руки с двумя противовесами
Тип лампы, такой как Tizio работает вот так. Уравновешивающая рука (предплечье) имеет на одной стороне оси небольшую противовес а с другой стороны цоколь лампы. Эти части поднимаются вторым большим балансирным рычагом (верхним рычагом), который имеет на другой стороне второй оси более тяжелый противовес. Лампа, разработанная Эдуардом-Вильфридом Бюке в 1927 году, работает именно так. Лампа находится в коллекции музей современного искусства. Две оси имеют разный угол, и это дает некоторые преимущества.
Цоколь лампы x цевье = рука x небольшой вес (цоколь лампы + небольшой груз) x плечо = рука x большой вес.
Лампы с использованием других систем
Вот несколько менее распространенных способов балансировки рук.
- Светильники с вертикальной осью
У этого типа лампы цевье уравновешивается весом или пружинами. Его недостаток в том, что плечо не может быть направлено вверх или вперед.
- Трение
В трение между скрученной рукой контролирует движение между руками.
Эта система рук также работает с трением.
- Механические сцепные устройства
Эта лампа работает связь вместе плечо и предплечье. Он называется локтем с гравитационной фиксацией или кулачковым замком.[1]
- Гидравлическая рука
Поворотный рычаг уличные фонари в Schouwburgplein, Роттердам использовать пару гидроцилиндры контролировать предплечье и плечо.
- Пневматическая рука
Плечо лампы с пневмоцилиндром. Под действием силы тяжести воздух в пневмоцилиндре сжимается.
В популярной культуре
- Две настольные лампы этого типа с пружинным балансиром являются главными героями Pixar анимационный фильм Люксо младший. Он также служит буквой I в логотипе Pixar перед каждым их фильмом.
- Мистер Тень-Небо - единственный композитор, который с 1980 по 2007 год исполнил балансирную лампу как музыкальный инструмент: архисоническую лампу. В 1980 году он написал партитуру "Ludus Musicae Temporarium" для симфонического оркестра с ручными лампами. Мировую премьеру исполнил Les Percussions de Strasbourg на фестивале современной музыки Manca в Ницце в 1988 году. Он выпустил пять альбомов с четырехпружинным музыкальным инструментом со сбалансированной лампой (и больше с другими музыкальными инструментами). Они доступны для бесплатного скачивания.[2] Упоминается в книге "Les chercheurs de sons" (2004 г.) как уникальный создатель сбалансированной лампы как музыкального инструмента.
Смотрите также
История патентов
Классификация IPC: F21V21 / 26
Категория международного патента: B23B31 / 171
- GB191104491 Улучшенное устройство для поддержки или подвешивания электрических ламп и т.п. (1911 г.)
- Патент США 1370231 - Гармошка 1921 года
- [1] Параллелограмм 1923 года и противовес
- [2] 1926 трение
- [3] 1929 2 противовеса
- [4] 1934 г. пружина и противовес
- FR757890 1934 CARWARDINE GEORGE
- FR784932 1935 КАРВАРДИН ДЖОРДЖ
- [5] 1937 трение
- [6] 1938 г. 2 параллелограмма 2 пружины
- [7] 1939 2 пружины сжатия
- [8] 19 .. а-симметричный кронштейн-светильник
- [9] 1947 трение и пружина
- [10] 1949
- [11] 1949 весна в руке
- [12] 1954 рычаг трения
- Патент США 3003737A11961 -- 1961
- [13] 1971
- Патент США 5333103A1 - 1991 -
- EP0518569 1992
- EP1274545 2003 Механические сцепные устройства