Το shishi-odoshi: ένας μοχλός που γεμίζει μόνος του
Ένα shishi-odoshi είναι ένα κομμάτι μπαμπού που περιστρέφεται σε έναν άξονα, κλειστό στο ένα άκρο από έναν κόμβο και ανοιχτό στο άλλο. Το νερό στάζει μέσα στο ανοιχτό άκρο. Όσο ο σωλήνας είναι σχεδόν άδειος, το βαρύτερο κλειστό άκρο ακουμπά κάτω σε μια πέτρα. Καθώς το νερό συγκεντρώνεται, το κέντρο μάζας περνά πέρα από τον άξονα, ο σωλήνας γέρνει, το νερό χύνεται έξω και το πλέον ελαφρύτερο κλειστό άκρο πέφτει πίσω με έναν απότομο κρότο.
Είναι ένας αυτοεπαναφερόμενος μοχλός πρώτου είδους, που τροφοδοτείται από μια αργή, σταθερή είσοδο. Ο αρχικός σκοπός, όπως δείχνει και το όνομα «τρομοκράτης ελαφιών», ήταν να απομακρύνει τα ζώα από τις καλλιέργειες. Στους ιαπωνικούς κήπους έγινε δείκτης ήχου σε έναν ήσυχο χώρο· το Shisen-dō στο Κιότο, το καταφύγιο του ποιητή Ishikawa Jōzan, συνδέεται συχνά με αυτόν.
- Το νερό γεμίζει το ανοιχτό άκρο.
- Το κέντρο μάζας περνά τον άξονα.
- Ο σωλήνας γέρνει και αδειάζει.
- Το κλειστό άκρο πέφτει και χτυπά την πέτρα.
Βρείτε τον άξονα, μετά βρείτε την ισορροπία
Οι περισσότεροι οικιακοί μηχανισμοί είναι μοχλοί. Εντοπίστε τον άξονα και μετά αναρωτηθείτε πού βρίσκονται το φορτίο και η προσπάθεια σε σχέση με αυτόν. Αυτή η μόνη παρατήρηση εξηγεί γιατί ένα εργαλείο φαίνεται εύκολο ή κουραστικό στη χρήση.
Η αλυσιδωτή αντλία με τετράγωνα πτερύγια
Στα κινεζικά αγροτικά νοικοκυριά, η ανύψωση νερού από ένα κανάλι προς ένα χωράφι ήταν καθημερινή δουλειά. Η αλυσιδωτή αντλία με τετράγωνα πτερύγια, fanche ή μηχάνημα «ραχοκοκαλιάς δράκου», χρησιμοποιούσε έναν βρόχο ξύλινων πτερυγίων συνδεδεμένων σαν αλυσίδα, που κινούνταν πάνω σε ένα κεκλιμένο αυλάκι. Η περιστροφή ενός οδοντωτού τροχού στην κορυφή, με ποδοκίνητους μοχλούς ή χειρολαβές, έσερνε τα πτερύγια προς τα πάνω, και καθένα σπρώχνει μπροστά του μια μάζα νερού.
Ο Song Yingxing απεικόνισε τέτοιες αντλίες στο Tiangong Kaiwu του 1637. Η διαδρομή της δύναμης είναι άμεση: τα ανθρώπινα πόδια κινούν τον τροχό, ο τροχός τραβά την αλυσίδα, και τα τοιχώματα του αυλακιού εμποδίζουν το νερό να περάσει πέρα από κάθε πτερύγιο. Η διαρροή γύρω από τα πτερύγια είναι η κύρια απώλεια, γι' αυτό η εφαρμογή έχει μεγαλύτερη σημασία από την ταχύτητα.
Παράδοση
Οι αλυσιδωτές αντλίες με ποδοκίνητο, που απεικονίζονται στο Tiangong Kaiwu, ανέβαζαν νερό άρδευσης σε μικρό ύψος κατά τη διάρκεια μακρών εργάσιμων ημερών.
Σύγχρονη ερμηνεία
Ένα επιτραπέζιο μοντέλο με αυλάκι από κόντρα πλακέ και πτερύγια από χαρτόνι σε βρόχο από σχοινί επιδεικνύει την αρχή λειτουργίας με ένα φλιτζάνι νερό.
Κόφτες και ξύστρες από τη Νότια Ινδία
Ο ινδικός κόφτης καρπού αρέκας, ή sarota, είναι ένα ζεύγος αρθρωτών βραχιόνων με λεπίδα στη μία πλευρά. Ο καρπός τοποθετείται κοντά στον άξονα και τα χέρια πιέζουν μακριά από αυτόν, οπότε μια μέτρια λαβή μετατρέπεται σε ισχυρή κοπτική δύναμη. Πολλά σωζόμενα δείγματα είναι χυτά ή σφυρήλατα από ορείχαλκο και σίδερο, συχνά διακοσμημένα, αλλά η μηχανική ιδέα είναι ένας απλός μοχλός δεύτερου είδους, όπως ένας καρυοθραύστης.
Ο ξύστης καρύδας της Κεράλα, το chirava, ακολουθεί διαφορετική προσέγγιση. Ένα χαμηλό ξύλινο σκαμνί φέρει μια οδοντωτή μεταλλική λεπίδα που προεξέχει από το ένα άκρο. Ο μάγειρας κάθεται στο σκαμνί, και το βάρος του σώματός του κρατά το εργαλείο σταθερό, ενώ τα χέρια του περιστρέφουν το μισό της καρύδας πάνω στα δόντια. Η ίδια η μάζα του χρήστη αντικαθιστά έναν σφιγκτήρα, μια κομψή λύση όταν η εργασία απαιτεί και τα δύο χέρια ελεύθερα.
- Ορείχαλκος
- Ανθεκτικό στη διάβρωση σώμα για κόφτες που χρησιμοποιούνται κοντά σε υγρασία.
- Σκληρυμένος χάλυβας
- Ακμές λεπίδων και δόντια που διατηρούν την κοπτική τους ικανότητα.
- Ξύλινο σκαμνί από σκληρό ξύλο
- Σταθερή, βαριά βάση που αντιστέκεται στην ανατροπή.
Φέρνοντας τις ιδέες στο σπίτι με ασφάλεια
Το θέμα δεν είναι να αντιγράψετε τα αντικείμενα ακριβώς, αλλά να επαναχρησιμοποιήσετε τη λογική τους. Ένα shishi-odoshi στο μπαλκόνι μπορεί να λειτουργεί με μια μικρή αντλία ανακυκλοφορίας· ρυθμίστε τη θέση του άξονα ώστε ο σωλήνας να γέρνει περίπου όταν είναι γεμάτος κατά τα δύο τρίτα. Ένας κόφτης τοποθετημένος στον τοίχο μπορεί να δανειστεί τη θέση του άξονα του sarota. Ένας πάγκος-στήριγμα που κρατάτε πιεστικά με το βάρος σας ακολουθεί τη λογική του chirava.
Ασφάλεια: φυλάσσετε τα κοφτερά οικιακά μαχαίρια με προστατευτικό κάλυμμα όταν δεν τα χρησιμοποιείτε, και μην συνδυάζετε ποτέ αντλίες με ηλεκτρικό ρεύμα με ανοιχτό νερό χωρίς κατάλληλο διακόπτη διαρροής ρεύματος.
Δείτε επίσης πώς οι ξύλινες αρμογές παραλαμβάνουν το φορτίο, ή εξερευνήστε μικρογραφίες κατασκευών που χρησιμοποιούν τους ίδιους μοχλούς σε μικρότερη κλίμακα.
