Вторник , 18 мая 2021
Главная / Разное / Эффективность скакалки: Прыжки со скакалкой: плюсы, готовый план, упражнения

Эффективность скакалки: Прыжки со скакалкой: плюсы, готовый план, упражнения

Содержание

Прыжки со скакалкой: плюсы, готовый план, упражнения

Прыжки со скакалкой знакомы многим девушкам еще с уроков физкультуры в школе. И ее актуальность не теряется со временем: скакалка до сих пор остается одним из самых востребованных инструментов для занятий кардио-тренировками. Заниматься со скалкой весело, полезно и совсем не сложно. Регулярные тренировки со скакалкой помогают сжечь жир, развить выносливость и укрепить мышцы тела.

Читайте также:

Прыжки со скакалкой для похудения

Среди многообразия фитнес-инвентаря скакалка остается самым доступным и компактным приспособлением. Предлагаем вам самый подробный материал по тренировкам со скалкой: в чем их польза для похудения, как правильно прыгать через скакалку и как построить занятие со скакалкой, чтобы оно было полезно для жиросжигания.

Прежде чем перейти к особенностям занятий, давайте разберемся в преимуществах тренировок со скакалкой для похудения и для здоровья.

Плюсы прыжков со скакалкой

  1. Прыжки со скакалкой является одним из самых энергозатратных видов тренировок.
    Например, согласно американских исследованиям такой вид фитнеса позволяет сжечь до 1000-1200 ккал за час занятий. Высокая эффективность скакалки для похудения объясняет ее популярность среди занимающихся.
  2. Прыжки со скакалкой – это отличный вариант кардио-нагрузки для повышения выносливости, жиросжигания, улучшения работы сердечно-сосудистой и дыхательной системы. Благодаря разнообразию упражнений вы сможете построить эффективную тренировку, которая включает в себя интервалы высокой и низкой интенсивности.
  3. Помимо кардио-нагрузки прыжки со скакалкой приводят в тонус большое количество мышц во всем теле: мышцы ног, рук, ягодиц, плеч, живота и спины.
  4. Скакалка очень компактный спортивный инвентарь, который не занимает много места. Вы всегда можете взять ее с собой на улицу или даже в отпуск. По своему удобству в этом плане скакалка может сравниться разве только с фитнес-резинкой.
  5. Прыжки через скакалку особенно эффективны для уменьшения объемов нижней части тела. Локально похудеть очень сложно, но увеличение притока крови к «проблемному» участку тела дает дополнительный положительный эффект и способствует сжиганию жира. Не зря считается, что именно плиометрическая (прыжковая) нагрузка наиболее полезна для похудения в ногах.
  6. Прыжки со скакалкой помимо похудения улучшают координацию, баланс, ловкость и чувство равновесия, что пригодится как в повседневной жизни, так и при занятиях другими видами спорта.
  7. Скакалка – один из самых недорогих инструментов для фитнеса, который доступен каждому. Причем вы можете заниматься со скакалкой в любом месте как в помещении, так и на улице. Для тренировок нужно только немного пространства вокруг вас.
  8. Прыгать со скакалкой  не только полезно, но и весело. Не зря этот спортивный инвентарь так популярен у детей.
  9. Тренировки со скакалкой укрепляют мышцы, которые окружают голеностопный сустав и ступню. Например, во время занятий баскетболом, теннисом, лыжами, футболом и другими видами спорта часто травмируется голеностоп из-за сильного давления на связки и мышцы. Регулярное использование скакалки помогают в профилактике травм конечностей.

Минусы прыжков через скакалку

Нельзя не сказать о минусах прыжков со скакалкой, а также предупредить о противопоказаниях, которых имеется достаточное количество.

  1. Для прыжков со скакалкой нужно иметь либо достаточно места и простора в комнате, либо возможность заниматься на улице.
  2. Помимо этого, прыжки создают шум, поэтому если вы живете в многоквартирном доме, то заниматься со скалкой в домашних условиях будет неудобно.
  3. Прыжки через скакалку дают нагрузку на коленные суставы и связки, поэтому если вы подвержены подобным травмам, то такие тренировки лучше избегать.
  4. При несоблюдении техники прыжковые упражнения дают сильную нагрузку также на спину и поясницу, что может повлечь за собой проблемы со здоровьем.
  5. Прыжки через скакалку подходят не каждому и имеют ряд противопоказаний, о которых очень важно помнить.

Противопоказания для прыжков через скакалку:

  • Беременность и послеродовой период
  • Избыточный вес (ожирение второй и третьей степени)
  • Варикозное расширение вен и другие заболевания сосудов
  • Серьезные заболевания сердечно-сосудистой системы
  • Повышенное артериальное давление
  • Заболевания опорно-двигательного аппарата и  позвоночника
  • Заболевания суставов
  • Глазные проблемы, серьезные нарушения зрения
  • Астма

Если вы имеете другие хронические заболевания, то перед прыжками со скакалкой лучше дополнительно проконсультироваться со специалистом. Помните, что в качестве кардио-нагрузки для избавления от лишнего веса можно использовать даже обычную ходьбу. Необязательно заниматься ударными тренировками, чтобы похудеть и привести себя в отличную форму.

Кардио-тренировки для начинающих и продвинутых

Эффективность скакалки для похудения

Эффективность прыжков со скакалкой для похудения не подвергается сомнению. Это великолепный вид кардио-нагрузки, который поднимет ваш пульс и запустит процессы жиросжигания. Если вы хотите похудеть, то сочетайте прыжки через скакалку с умеренным питанием (дефицитом калорий) и уже спустя несколько недель вы заметите положительный результат.

Итак, в чем же польза скакалки для похудения:

  • высокое сжигание калорий
  • ускорение процессов жиросжигания
  • укрепление мышц (в особенности ног)
  • ускорение метаболических процессов

Мы рекомендуем заниматься по интервальному принципу. Например, чередуйте прыжки в интенсивном режиме и прыжки в легком режиме. Интервальная тренировка даст лучшие результаты за меньшее время, чем стандартные тренировки.

Все о фитнес-браслетах и для чего нужны 

Готовый план как прыгать со скакалкой для похудения

Предлагаем вам готовые планы тренировок прыжков со скакалкой для похудения, которые предполагают собой интервальную нагрузку. Вас ждут следующие интервалы:

высокая интенсивность, средняя интенсивность, низкая интенсивность.

В данном случае вы будете чередовать прыжки со скакалкой (выбирайте те, которые вам доступны), бег со скакалкой на месте и ходьбу на месте без скакалки. Выполняйте эти интервалы по кругу согласно заданному количеству времени. Через каждые 5 минут делайте отдых в 1-2 минуты.

Занимайтесь по предложенным программам 4-5 раз в неделю, по возможности сочетая кардио-нагрузку с силовыми тренировками. Вы всегда можете скорректировать план прыжков со скакалкой для похудения или составить его самостоятельно в зависимости от ваших возможностей.

Для новичков:

Для среднего уровня:

Для продвинутого уровня:

Если вы чувствуете, что вам не подходит выбранный план прыжков со скакалкой для похудения, попробуйте скорректировать отдельные параметры, например:

  • общую продолжительность тренировки;
  • частоту прыжков за 1 минуту;
  • время подходов или отдыха между подходами.

10 правил прыжков со скакалкой и советы новичкам

Прыжки со скакалкой считаются менее вредной нагрузкой для суставов, чем бег или ударные плиометрические тренировки. Однако чтобы занятия действительно были безопасными, нужно соблюдать технику выполнения упражнений и следовать определенным правилам:

1. Всегда прыгайте со скакалкой в кроссовках. Это поможет уменьшить воздействие на суставы и снизить риск получения травм.

2. Занимайтесь в удобной спортивной одежде желательно облегающего типа, которая не будет препятствовать вращению скакалки.

Для женщин предпочтительнее надеть бюстгальтер или спортивный лиф для поддержания груди во время выполнения прыжковых упражнений.

3. Как правильно выбрать длину скакалки? Встаньте по центру скакалки, как показано на рисунке ниже. При правильной длине ручки должны быть на уровне ваших подмышек, не ниже и не выше. Если нет возможности «примерить» скакалку, можно ориентироваться на рост.

4. Перед началом занятий разогрейтесь с помощью легкого бега или ходьбы на месте в течение 3-5 минут. После тренировки выполните заминку и растяните мышцы также в течение 3-5 минут. Можно посмотреть нашу подборку разминочных упражнений.

5. Обязательно следите за положением тела во время прыжков со скакалкой. Спина должны быть прямой, тело подтянутым, плечи опущены и расслаблены, локти должны располагаться близко к вашему телу. Держите голову прямо и не наклоняйтесь вперед во время прыжка. Дыхание остается ритмичным и не задерживается.

6. Не нужно прыгать высоко и ударно приземляться на пол. Ваши прыжки должны быть невысокими и легкими, колени оставаться мягкими и слегка согнутыми.

Вот так делать не нужно:

Это может негативно сказаться на пояснице, голеностопе и коленях.

Сравните, вот правильное выполнение, к таким мягким приземлениям и нужно стремиться:

7. Помните, что лучше сделать меньшее количество качественных прыжков, чем сделать больше, но без соблюдения правильной техники.

8. Пейте достаточное количество воды во время занятий. Во время кардио-тренировок ваш организм теряет очень много влаги, что может вызвать обезвоживание.

9. Если вы не занимались спортом длительное время или имеете проблемы со здоровьем, лучше проконсультироваться с врачом, прежде чем приступать к интенсивным тренировкам со скакалкой.

10. Сделайте несколько пробных занятий со скакалкой на 5-10 минут и проанализируйте свое состояние после таких упражнений в течение одного-двух дней после. Дискомфорт или боли в суставах, одышка, учащенное сердцебиение — это те симптомы, которые станут звоночком, чтобы ограничить прыжки со скакалкой или вовсе исключить их.

Упражнения со скакалкой для похудения

Кроме стандартных одиночных прыжков, которые продемонстрированы выше, есть еще ряд интересных упражнений со скакалкой, которые помогут вам разнообразить тренировку и провести ее не просто эффективно, но и весело.

Если вы будете следовать предложенному плану выше, старайтесь чередовать разные виды прыжков. Благодаря этому тело дольше не сможете адаптироваться к нагрузкам, а значит вы будете работать на максимуме.

1. Двойной прыжок со скакалкой. Если вы только учитесь прыгать со скакалкой, можете начать с этого упражнения: за один круг вращения скакалкой вы делаете два небыстрых прыжка.

2. Бег на месте со скакалкой. Более легкое упражнение, чем прыжки, можно выполнять в качестве активного отдыха для восстановления дыхания.

3. Прыжки из стороны в сторону. Просто прыгайте из стороны в сторону с каждым вращением скакалки.

4. Прыжки со скакалкой «лыжник».

Разводите ноги с каждым вращением скакалки в стиле ходьбы по лыжне.

5. Прыжки на одной ноге. Обратите внимание, что это упражнение дает нагрузку на голеностоп.

6. Прыжки со скакалкой с перекрестом. Упражнение для продвинутых, когда каждый второй прыжок идет с перекрещиванием рук.

Как выбрать скакалку для тренировок

Если вы решили начать заниматься скакалкой для похудения или тренировки сердца, то самое время задуматься, какую именно скакалку выбрать? На рынке фитнес-инвентаря предлагается большой выбор скакалок разного функционала.

1) Простые скакалки

Это самая обыкновенная скакалка, которая знакома нам с детства. Здесь не будет никаких дополнительных функций и особенностей. Цена такой скакалки совсем небольшая, поэтому она подойдет тем, кто еще сомневается насчет приобретения скакалки или для тех, кто хочет просто прыгать «без заморочек».

Материал изготовления шнура и ручки скакалки может быть совершенно разной. И от этого во многом будет зависеть ее цена. Некоторые скакалки встречаются с регулируемой длиной, что особенно актуально, если вы приобретаете скакалку на всю семью.

 

2) Скакалки со встроенным счетчиком

У  таких скакалок в ручках вмонтирован специальный счетчик, который считает количество вращений, а значит и сделанных прыжков. Скакалки со встроенным счетчиком невероятно удобны и для отслеживания прогресса в занятиях, и для фиксирования результатов.

Вы будете точно знать, сколько прыжков сделали. Вам не нужно устанавливать секундомер или считать количество прыжков вручную, все данные будут зафиксированы. Встречаются также скакалки с электронным счетчиком, которые дополнительно могут отображать длительность сессии прыжков, и количество потраченных калорий.

 

3) Скоростные скакалки

А вот такой тип скакалок идеально подходит для похудения. За счет высокой скорости вращения вы будете совершать больше оборотов, а значит тренироваться еще более эффективно. Профессионалы при выполнении упражнений со скоростной скакалкой могут развивать скорость вращения до 5-6 оборотов в секунду! Длина в таких скакалках обычно регулируемая.

Скоростные скакалки не подходят для выполнения сложных упражнений (прыжков со скрещиванием рук, двойных прыжков и т.д.). Зато такие скакалки понравятся тем, кто любит заниматься интенсивными тренировками. Кстати, прыжки со скоростными скакалками очень популярны в кроссфите, и это говорит о многом.

 

4) Утяжелённые скакалки

И еще один усовершенствованный вариант этого фитнес-инвентаря – утяжелённая скакалка. Вес таких скакалок будет чувствительно выше по сравнению с другими аналогами. Скакалка утяжеляется за счет добавления веса в ручки или в вес шнура. Вес таких скакалок может достигать даже трех килограмм. У некоторых моделей вес может регулировать сам занимающийся.

Утяжелённые скакалки больше подходят опытным занимающимся, которым не хватает нагрузки с обычной скакалкой. А также тем, кто хочет дополнительно нагрузить мышцы верхней части тела.

 

5) Кожаные скакалки

В кожаной скакалке шнур изготавливается из кожи. В чем же особенность таких скакалок? За счет уменьшения веса шнура и увеличения веса ручки происходит специфическая нагрузка на мышцы верхней части тела.

Когда шнур скакалки имеет небольшой вес, он вращается медленнее. Поэтому для увеличения скорости вращения, приходится прикладывать больше усилий. При этом основная нагрузка ложится на плечевой пояс. Такие скакалки популярны даже среди профессиональных спортсменов, например, среди боксеров.

 

5 готовых видео-тренировок со скакалкой для похудения

Если вы не любите самостоятельно составлять план занятий, то предлагаем вам 5 готовых эффективных видео-тренировок со скакалкой. Все, что вам нужно, это включить видео и следовать упражнениям вместе с тренером. Занятия займут у вас от 7 до 20 минут. Вы можете повторить короткие видео в 3-4 круга, чтобы вышла полноценная тренировочная программа.

1. FitnessBlender: Quick Sweat Cardio Fat Burn (7 минут)

Интервальная тренировка от FitnessBlender длится всего лишь 7 минут, но включает в себя самые разнообразные упражнения со скакалкой. Тренер Келли предлагает вам такую схему: 25 секунд интенсивно работаем – 10 секунд активно отдыхаем.

Три готовых комплекса тренировок от FitnessBlender

2. Popsugar: Jump Rope Workout (10 минут)

Анна Рендерер, создатель youtube-канала Popsugar, предлагает короткую тренировку со скакалкой, которая включает в себя несколько вариантов упражнений с этим инвентарем. Между подходами вас ждут небольшие остановки, поэтому выдержать занятие целиком сможет каждый.

Топ-20 кардио-тренировок от Popsugar

3. Екатерина Кононова: Прыжки со скакалкой (30 минут)

Очень эффективные кардио-тренировки на русском языке со скакалкой предлагает Екатерина Кононова. Вас ждут жиросжигающие упражнения, которые выполняются по интервальному принципу. Идеально для похудения!

10 видео для похудения без прыжков от Екатерины Кононовой

4. Янелия Скрипник: Прыжки на скакалке (20 минут)

Янелия Скрипник предлагает комплекс упражнений со скакалкой, который направлен на похудение и сжигание жира в области бедер, ягодиц, живота и других проблемных зон. Отличная жиросжигающая кардио-тренировка на 20 минут.

20 табата-тренировок от Янелии Скрипник

5. Amanda Kloots: Jump Rope Workout (20 минут)

Интересную и очень насыщенную тренировку вы получите, если будете заниматься по этому видео от Аманды Клутц. Вас ждет интервальная нагрузка, в которой высокоинтенсивные упражнения чередуются с низкоинтенсивными.

  1. Повышенное сжигание калорий: Исследования показали, что прыжки со скакалкой помогают сжигать более 1000 калорий в час.
  2. Повышенное задействование мышц: С утяжеленными скакалками вы задействуете больше групп мышц с каждой тренировкой, что приведет к лучшим результатам.
  3. Улучшенное кардио: прыжки со скакалкой могут повысить частоту сердечных сокращений в два-три раза быстрее, чем другие упражнения, и предложить те же аэробные преимущества, что и бег, с меньшим воздействием на суставы.
  4. Повышение остроты ума: прыжки через скакалку помогают в развитии левого и правого полушарий вашего мозга, что улучшает пространственное восприятие, улучшает навыки чтения, увеличивает память и делает вас более умным.
  5. Это весело: прыжки со скакалкой — это увлекательный способ достичь своих целей в фитнесе. Приятно работать над новыми навыками, такими как двойные нижние и перекрестные кроссы. Приятно брать его с собой в дорогу и тренироваться где угодно. Это весело делиться с партнером.

Давайте подробнее остановимся на каждом из преимуществ (и рассмотрим еще несколько).

Преимущество 1: высокое сжигание калорий

Мы подробно рассказали о потере веса со скакалкой в ​​других статьях.

Мы видели это снова и снова на соревнованиях по фитнесу со скакалкой, которые мы проводим в нашем сообществе скакалок.

Фактически, один из членов нашего сообщества Чад потерял 8 фунтов за 30 дней с нашей задачей.

Исследования показали, что прыжки со скакалкой помогают сжигать более 1000 калорий в час. В частности:

«Это аэробное упражнение позволяет достичь« скорости сжигания »до 1300 калорий в час при активной активности, при этом на каждый прыжок расходуется около 0,1 калории. Десять минут прыжков со скакалкой можно примерно считать эквивалентом восьмиминутной мили. ”

По сравнению с другими видами деятельности, прыжки со скакалкой — одна из самых эффективных форм упражнений, которые вы можете выполнять, когда дело касается сжигания калорий.

Преимущество 2: Улучшенная резкость ума

Сколько средств обучения, по вашему мнению, сделает вас умнее?

По данным Института скакалки, скакалка помогает в развитии левого и правого полушарий мозга, что еще больше улучшает пространственное восприятие, улучшает навыки чтения, увеличивает память и делает вас более внимательными.

Как описано в этой статье из BrainHQ, лучшее упражнение для мозга включает в себя сочетание времени, ритма, координации и умственной стратегии.

Когда вы прыгаете со скакалкой, вы комбинируете время и ритм, одновременно выполняя быстрые вычисления, чтобы убедиться, что ваш мозг распознает расстояние, скорость, направление и положение скакалки относительно вашего тела, чтобы вращение продолжалось. Такое сочетание физической и умственной активности в большей степени влияет на когнитивные функции.

Преимущество 3: отлично подходит для аэробных упражнений

Боксеры и мастера боевых искусств уже давно используют скакалки для создания аэробной способности, необходимой для длительных боев на ринге.

Но не только они могут получить пользу от этой тренировки. Скакалка — отличный инструмент для развития кардио и выносливости, независимо от вашего текущего уровня физической подготовки.

Прочтите сообщение Дане’ши в нашем сообществе о том, чего она смогла добиться за время своего путешествия через скакалку —

Многие прыгуны в нашем сообществе также полностью заменили бег прыжками со скакалкой, потому что он предлагает те же аэробные преимущества при меньшем воздействии на суставы.

Преимущество 4 — это весело

Фактор развлечения имеет решающее значение, когда речь идет о поиске рационального режима тренировок.

Все мы знаем, что когда дело доходит до упражнений, последовательность — это все. Вы должны уметь придерживаться своего распорядка в течение длительного времени, если хотите добиться устойчивых результатов.

Но для того, чтобы быть последовательным в чем-то, нужно действительно получать от этого удовольствие.

Хотя у всех разные взгляды на то, что весело, мы думаем, что скакалка предлагает веселую тренировку по нескольким причинам.

A. Это дает вам свободу тренироваться в дороге и отдохнуть от тренажерного зала. Больше не нужно смотреть на стены или ширмы.

Бонус: с нашим бесплатным приложением для тренировок со скакалкой вы можете легко выполнять тренировки со скакалкой, куда бы вы ни пошли.

B. Это дает вам возможность изучать новые навыки. В отличие от бега, прыжки со скакалкой позволяют вам учиться и развиваться с новыми навыками, такими как кросс-кроссы, двойные подъёмы и боковые качели. Каждое упражнение — это новое приключение, которое вы можете добавить к своему репертуару навыков.

C. Это дает вам возможность соревноваться как с собой, так и с другими прыгунами. Вы можете бросить вызов себе с помощью одной из тренировок в нашем приложении или заняться тренировкой с партнером (вот так).

D. Это дает вам бесконечную универсальность. Есть сотни способов структурировать скакалку, чтобы она стала стройной, сильной и подходила в удобном для вас темпе. Если вы хотите увидеть, как это выглядит, попробуйте одно из наших увлекательных фитнес-заданий в нашем приложении.

Фирас, один из членов нашего фитнес-сообщества со скакалкой, сказал:

«Я всегда ненавидел кардио-разминку во время тренировок, будь то на беговой дорожке или на эллиптическом тренажере, поскольку они для меня скучны.Что мне нравится в скакалке, так это то, что она сложная и заставляет меня больше внимательнее относиться к тому, что я делаю. Таким образом, это одновременно разминка для моего тела и разума, которая помогает мне сосредоточиться на тренировках ».

Это ваши основные преимущества скакалки, о которых большинство людей уже знает. Но это только начало. Давайте копнем глубже.

Что наше сообщество должно было сказать

Мы хотели залезть в окопы и поговорить с настоящими прыгунами, чтобы узнать, какие преимущества действительно важны для них.Поэтому мы опросили более 80 000 прыгунов в нашем сообществе по фитнесу со скакалкой Crossrope и спросили их, какие преимущества скакалки для них наиболее важны.

Вот некоторые из наших любимых отзывов:

Если вы хотите прочитать все ответы, прочитайте полный текст здесь.

А как насчет скакалок с утяжелением?

Преимущества скакалок с утяжелением

Если вы никогда не пробовали скакалку с утяжелением, позвольте мне рассказать вам небольшую историю.

Еще в 2015 году команда Crossrope участвовала в выставке Arnold Classic, где более 200 000 любителей фитнеса

У нас была небольшая будка, но было место для прыжков. Чтобы вызвать ажиотаж, мы запустили 60-секундное испытание на веревке весом 1 фунт, в котором мы предлагали людям попытаться выполнить как можно больше прыжков за одну минуту.

1 фунт? Звучит просто. Пока вы не попробуете.

К нам приходили сотни людей разного возраста и разных уровней физической подготовки, чтобы попробовать это испытание, и через 60 секунд все они стояли руками на коленях и полностью запыхались.Они не ожидали, что это будет так сложно.

Неудивительно, что в Men’s Health сказано следующее:

Мы уже говорили о преимуществах скакалок с утяжелением в прошлом, но вот некоторые из ключевых преимуществ тренировок со скакалками с тяжелым весом:

1. Повышение вовлеченности мышц

С тяжелыми скакалками вы задействуете больше групп мышц за каждое вращение. Вот разница между использованием легких и тяжелых веревок:

Чем тяжелее веревка, тем больше сопротивление.И чем больше сопротивление, тем сильнее задействуются мышцы.

Это означает, что с утяжеленными скакалками вы можете работать над силой кора, силой верхней части тела, силой захвата и многим другим за одну тренировку.

2. Легче учиться

Научиться прыгать через скакалку может быть сложно, если вы используете дешевую пластиковую веревку. Это потому, что от скакалки очень мало обратной связи, что затрудняет определение времени для прыжков.

Немного тяжелая скакалка — такая как наша скакалка 1/2 фунта из нашего популярного комплекта Get Fit Bundle — замедляет ваше вращение и дает достаточную обратную связь, чтобы помочь вам почувствовать, что скакалка лучше рассчитывает время ваших прыжков.

Если вы не обладаете естественной координацией, это меняет правила игры.

Мы часто видели, как начинающие прыгуны переходят от попыток выполнить два прыжка подряд со средней скакалкой к выполнению 50 прыжков подряд более тяжелой скакалкой.

«Впервые я смогла прыгнуть последовательно на 50 прыжков, не пропустив ни одного шага !!!!» — Дженнифер Q

3: Увеличиваются все прочие выгоды

Каждое из преимуществ скакалки, описанных в нашем первом разделе, усиливается, когда вы начинаете использовать тяжелые скакалки.

Сжигание калорий более существенное, потому что задействовано больше групп мышц. Психический компонент усиливается из-за повышенной утомляемости. Эффекты аэробной подготовки сильнее, как и новые элементы силы и мощности. Универсальность увеличивается, потому что теперь у вас есть веревки разного веса, с которыми можно работать. И да — гораздо веселее, когда у тебя больше веревок для работы.

И говоря о большем количестве веревок для работы …

Преимущества сменных скакалок

Наилучшие преимущества прыжков со скакалкой заключаются в возможности использовать в тренировках комбинацию легких и тяжелых скакалок.

Подумайте, как вы используете другие тренажеры, например гантели. Вы не просто тренируетесь с одним набором весов. У вас есть разные веса, которые вы смешиваете и подбираете в зависимости от того, чего вы пытаетесь достичь.

То же самое и со скакалками.

Более легкие веревки отлично подходят для подъема веса и повышения выносливости. Более тяжелые веревки отлично подходят для наращивания силы и мощности. Вместе эта комбинация дает вам возможность получить полноценную тренировку для всего тела, где бы вы ни находились.

Мы разработали фитнес-систему Crossrope Fitness System, чтобы предоставить вам такой вид тренировок. Закрепите веревки разного веса и следите за тем, как наше приложение проведет вас через увлекательные тренировки и вызовы.

Сводка преимуществ скакалки для быстрой езды

Мы надеемся, что этот пост оказался для вас полезным. Если вы хотите добавить что-то свежее в свой распорядок дня или на тренировку, которую можете выполнять где угодно, скакалка — отличное решение.

Как мы уже говорили, это лучший секрет фитнеса.

Мы будем рады услышать от вас. Какое преимущество скакалки больше всего нравится вам? Оставьте свой ответ в комментариях ниже.

Механическая передача мощности (3): бесконечные канатные приводы

Фото: канатная передача в Шаффхаузене, Швейцария, 1886 год. Источник: Schaffhausen Foto Archiv.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Канатный привод является кульминацией долгой истории механической передачи энергии.В 1500-х годах горные инженеры разработали «Stangenkunsten»: метод передачи энергии от удаленных водяных колес к машинам в шахте с помощью возвратно-поступательных деревянных стержней. Этот ранний предшественник электричества был усовершенствован в нефтяной промышленности 1860-х годов в «системах линий Jerker», которые использовали стальные тросы вместо деревянных стержней.

Потребность в передаче электроэнергии на большие расстояния впервые возникла в горнодобывающей промышленности, потому что шахты не могли быть перемещены к ближайшему источнику гидроэнергии. В девятнадцатом веке потребность в передаче электроэнергии распространилась на другие отрасли, потому что спрос на электроэнергию значительно вырос с приходом промышленной революции, а большинство доступных гидроэнергетических ресурсов уже были использованы, особенно в Европе.Требовалась новая форма передачи электроэнергии, чтобы сделать доступными ранее недоступные источники гидроэнергии. Например, многие мощные источники воды в горных районах простаивали, потому что эти участки не подходили для строительства заводов. Развитие паровых двигателей также потребовало распределения и передачи энергии, особенно в Великобритании и США, поскольку меньшие двигатели были неэкономичными в эксплуатации.

Новаторская технология передачи энергии, разработанная в горнодобывающей промышленности, не соответствовала большинству этих новых требований.Система Stangenkunst или jerker line передавала мощность с помощью возвратно-поступательного движения, в то время как в большинстве отраслей промышленности требовалось круговое движение для привода машин. Хотя эти системы можно было приспособить для преобразования возвратно-поступательного движения в круговое движение, это было возможно только при низких скоростях и за счет значительной потери энергии [1]. Кроме того, мощность, которую можно было передать простым мертвым тягом, была ограничена. Огромные деревянные стержни или стальные тросы потребовались бы для передачи энергии, которую можно было бы получить из горных ручьев и водопадов [2].

Столярные изделия

Примерно в 1850 году единственной доступной технологией для передачи быстрых круговых движений были так называемые «столярные изделия». Эта комбинация валов, шестерен, ремней и шкивов была направлена ​​на распределение (а не на передачу на большие расстояния) механической энергии. Он передавал мощность от первичного двигателя (водяной турбины или парового двигателя) на отдельные машины.

Заводской интерьер в Германии. Источник: Singen Industry.

Хотя столярные изделия девятнадцатого века были значительно более эффективными, чем большие деревянные шестерни и валы в доиндустриальных ветряных и водяных мельницах, из которых они произошли, они не подходили для больших расстояний. Один инженер подсчитал, что 75% мощности, передаваемой трансмиссионным валом, будет поглощаться трением подшипников на расстоянии от 95 до 600 м [3]. Кроме того, столярные изделия требовали защиты от непогоды, поэтому их нельзя было эксплуатировать на открытом воздухе.

Заводской интерьер в Германии. Источник: Singen Industry.

Даже на короткие расстояния столярные изделия девятнадцатого века были довольно неэффективными. Крупное расследование в начале 1880-х годов, охватившее 55 промышленных предприятий, в основном текстильных, показало, что общие потери мощности в двигателях и столярных изделиях в среднем составляли 25%.Для механических цехов потери энергии составляли в среднем от 40 до 50% [4]. Линейные валы также требовали много места, были дорогостоящими в установке, сложными в обслуживании и регулировке, опасными в использовании и негибкими в компоновке.

Трос для передачи энергии

В конце девятнадцатого века промышленность нуждалась в более эффективном и универсальном способе передачи энергии как на короткие, так и на большие расстояния. Было несколько альтернатив: мощность могла передаваться с помощью электричества, сжатого воздуха, гидравлики, пара, столярных изделий или тросов.Хотя электричество в конечном итоге выиграло битву, некоторые другие заслуживают большего внимания [5].

Канатная передача, о которой идет речь в этой статье, отличается от всех других технологий передачи энергии, поскольку не требует преобразования энергии. Бесконечный канатный привод передает механическую энергию напрямую от источника питания к оборудованию. Как мы увидим, это делает канатную передачу более эффективной, чем любая другая альтернатива, на расстояние до нескольких километров.

В отличие от электричества и сжатого воздуха, передача энергии по канату не была радикальным отходом от традиционных методов.Концептуально канатная передача просто расширила диапазон столярных изделий, повысив их эффективность и гибкость, а также сделав их устойчивыми к погодным условиям. Канатная передача началась в 1840-х годах как элемент столярных изделий, с использованием быстро прядильных волокнистых канатов в качестве альтернативы ремням, передающим мощность от первичного двигателя к линейным валам [6]. Когда волокнистые канаты были заменены металлическими канатами (или «проволочными канатами»), родилась передача энергии на большие расстояния.

Трос

Интересно, что канат восходит к тому же региону, в котором был изобретен Стангенкунст в 1500-х годах: горнодобывающему региону Верхний Гарц в Германии.В 1830-х годах горный инженер Вильгельм Альберт скрутил вместе несколько нитей металлической проволоки вокруг пенькового сердечника, в результате чего был получен подъемный трос превосходного качества для использования в вертикальных стволах. По сравнению с волокнистым канатом, канат намного прочнее, несмотря на тот же вес и диаметр. В отличие от волокнистого каната, он сохраняет свою прочность во влажном состоянии, а его длина остается постоянной при любых погодных условиях.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В отличие от электричества и сжатого воздуха, передача энергии по веревке не была радикальным отходом от традиционных методов

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Металлические канаты использовались в мировой горнодобывающей промышленности в 1800-х годах, заменив металлические цепи и волокнистые тросы для подъема руды и транспортировки горняков вверх и вниз по шахтам. Канат также нашел широкое применение вне промышленности. Он позволил изобрести подвесной мост и пригодился как средство для переноса других статических нагрузок, таких как дымовые трубы и мачты. Но его основные приложения заключались в перемещении пассажиров и грузов как по вертикали, так и по горизонтали. Канат породил лифт и сделал краны и подъемные машины намного более мощными. Он представил новые возможности транспортировки по суше (как в канатных дорогах), по воде (как в канатных лодках) и в воздухе (как в канатных дорогах).

Как это работало?

Мало кто знает, что трос также использовался для передачи энергии по суше. Тросовая передача энергии, или «телодинамическая передача», как ее первоначально называли, в основном представляла собой воздушную канатную дорогу, работающую без транспортных средств на более высоких скоростях. Как канатные дороги, так и канатные приводы продавались одними и теми же производителями. В канатных передачах использовались тонкие проволочные тросы (до 2,5 см в диаметре) и большие чугунные шкивы (до 5 м в диаметре), установленные на деревянных, железных или каменных башнях, размещенных с максимальным интервалом от 90 до 150 м. Нижняя часть канавок шкива была сделана из полосок кожи, чтобы ограничить износ каната.

Деталь канатной передачи в Нойтале, единственной оставшейся канатной линии передачи в Европе. Фото: Питер Кристенер.

Основы метода были кратко описаны Альбертом Шталем в его трактате 1889 г. Передача энергии по тросам :

«Конструкция устройства очень проста. Достаточно большое железное колесо с V-образной канавкой на ободе связано с двигателем и приводится в движение с окружной скоростью обычно от 50 до 100 футов [в секунду] .Вокруг этого колеса проходит тонкий трос, который уводят почти на любое разумное расстояние (предел измеряется милями), где он проходит через такое же колесо, а затем возвращается бесконечной лентой к колесу, с которого оно началось. «

Для более длинных тросовых передач возможны две конфигурации. Либо использовалась одна длинная непрерывная веревка, поддерживаемая через определенные промежутки несущими шкивами, аналогичными канатной дороге. Однако обычно для передачи энергии с помощью троса использовались более короткие тросы, которые проходили между станциями, а не по всей длине передачи.Затем каждая башня служила приводом для другой с помощью двойного шкива или колеса с двойной канавкой.

При использовании несущих шкивов для перекрытия больших пролетов часто было достаточно поддержки только слабой стороны каната. На рисунке выше показаны различные устройства, используемые для тросовых передач. Когда канатный привод должен был изменить направление или когда мощность должна была быть распределена между несколькими потребителями, это можно было сделать с помощью либо горизонтальных шкивов, либо, что чаще, конических зубчатых колес / колес.

Распространение технологий

Использование троса для передачи энергии на большие расстояния было изобретено братьями Хирн в 1850 году, когда они открывали ткацкую фабрику на заброшенном текстильном заводе недалеко от Логельбаха, Швейцария. Здания были разбросаны на значительных расстояниях, и установка нескольких паровых двигателей была бы слишком дорогой. После некоторых начальных проблем (поиск подходящего материала в качестве сиденья для канатов оказался одним из самых серьезных) братья Хирн проложили линии электропередачи между зданиями.Самая длинная линия достигала 235 м, передавая мощность 50 лошадиных сил.

После первоначального успеха установки в Хирне технология быстро распространилась по Альпам и за их пределами. ТУАЛЕТ. Анвин дает подробный обзор первоначального распространения телодинамических передач в своей книге 1894 года О развитии и передаче энергии от центральных станций :

«Вскоре после установки трансмиссии в Логельбахе М. Анри Шлюмберже передал мощность турбины в 86 ярдов на работу сельскохозяйственной техники.В 1857 году в Копенгагене капитан Ягд передал 45 л.с. на лесопилки на расстояние более 1000 ярдов. В 1858 году в Корнимонте, в Вогезах, 50 л.с. были переданы на 1 251 ярд. В 1859 г. в Оберурзеле 100 л.с. передавались на 1076 ярдов; а в Эммендингене 60 л.с. были переданы на 1372 ярда. В 1862 году Хирн заявил, что около 400 применений телодинамической системы были сконструированы господами Стейном и компанией из Мюлуза, передавая в совокупности 4200 л.с. на расстояния, составляющие в целом 80 000 ярдов.«

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Телодинамическая передача была принята на трех из первых центральных электростанций в Европе

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Эти установки имели среднюю мощность около 10 л.с. и дальность передачи около 180 м.К 1869 году, через два года после того, как изобретение Хирна получило награду на Всемирной выставке в Париже, на европейском континенте было построено около 2000 постоянных инсталляций. Большинство из них были относительно небольшими канатными дорогами, но некоторые были довольно большими. Система Хирна была принята на трех из первых центральных электростанций в Европе: Шаффхаузен (1864 г.) и Фрибург (1870 г.) в Швейцарии и Бельгард (1872 г.) во Франции. Эти установки передавали по тросам от 560 до 3150 л.с. на расстояния до 966 м.

Трансмиссия Шаффхаузена

Трансмиссия Schaffhausen считается самой сложной из когда-либо созданных трансмиссий с тросом, использующая 1027 м тросов и развивающая мощность более 600 л.с. После периода торговой депрессии в Шаффхаузене произошло возрождение промышленности. Необходимая энергия была найдена в огромном объеме воды, проходящей по порогам Рейна перед городом. Поскольку крутые скалистые берега запрещали строительство каких-либо заводов в непосредственной близости, энергия передавалась по диагонали через ручей в город, примерно на милю ниже, и там распределялась, при этом определенные камни в воде использовались для создания промежуточные станции.

Канатная передача в Шаффхаузене в 1896 году. Источник: Schaffhausen Foto Archiv.

Интересно переиздать полное описание установки в Шаффхаузене, данное Анвином, потому что «важно узнать, насколько тросовую передачу можно адаптировать к сложным ситуациям, когда многим потребителям требуется энергия»:

«Плотина была построена в благоприятные сезоны в 1864-66 гг. На каменистом русле реки шириной около 500 футов. Путем размещения машзала в русле реки рядом с плотиной и сооружения отводной трубы туннеля длиной 620 футов. в длину получилось падение, которое варьируется от 15.От 6 до 13,7 футов. В турбинном зале три турбины с вертикальными валами мощностью 200, 260 и 300 л.с., всего 760 л.с. Они зацепляются с общим горизонтальным валом посредством конических шестерен. Приблизительно 150 л.с. передаются от одной из турбин на завод на холме над турбинным цехом по стальному валу длиной 550 футов. От того же вала также около 22 л.с. передается по небольшому кабелю, проходящему по левому берегу реки и затем пересекающему его, на целлюлозный завод на правом берегу ».

«Остается около 570 л.с., которые необходимо обработать главной кабельной трансмиссией, которая пересекает реку прямо от машзала, а затем проходит по правому берегу к заводам.Турбины соединены с двумя основными канатными шкивами диаметром 14,75 футов. От этих шкивов два троса пересекают реку за один пролет длиной 385 футов до станции шкивов на реке на левом берегу, где направление трансмиссии изменяется с помощью конической зубчатой ​​передачи, и оттуда трансмиссия проходит вверх по левому берегу реки. река. Полная мощность на горизонтальном приводном валу в турбинном зале составляет около 350 л.с. или, с учетом трения, скажем, 500 эффективных л.с., передаваемых на фабрики, или 250 л.с. на каждый трос.Любая веревка способна временно передавать большую часть всей мощности, если другая веревка порвана. Электроэнергия передается по тросам на станцию ​​обмена на левом берегу. На этой станции около 22 л.с. снимается за счет удлинения второго вала конической передачи и вспомогательной канатной передачи ».

«Оставшиеся 478 л.с. передаются по левому берегу на первую промежуточную шкивную станцию ​​на расстоянии 370 футов по паре тросов. Оттуда на вторую промежуточную станцию, расположенную на расстоянии 345 футов, по другой паре тросов.На 455 футах дальше находится вторая станция переключения передач, на которой направление снова меняется за счет переключения передач. Оттуда веревки переходят к двум другим промежуточным станциям. От второй промежуточной станции по подземной шахте идет около 27 л.с. к десяти небольшим мастерским, а от второй смены, третьей и четвертой промежуточных станций кабели возвращаются через реку к фабрикам на правом берегу. С первого вала на вторую сменную станцию ​​около 110 л.с. распределяются, частично с помощью специальной канатной передачи, частично с помощью вертикального и подземного валов, на четыре завода, одним из которых является большой Mosersche Gebaude; а от второго вала этой станции стальной вал передает 200 л.с. на шерстяную фабрику Шоллера. «

Установка в Шаффхаузене оказалась очень успешным предприятием. Число арендаторов электроэнергии выросло с 13 в 1867 г. до 23 в 1887 г., а средняя общая предоставленная мощность в лошадиных силах выросла со 121 до 641. Общий доход от аренды мощности вырос в десять раз.

Другие примеры

Канатная передача во Фрибурге, где овраг не подходит для заводов, произвела не меньшее впечатление. Здесь по тросу на промплощадку в 90 м над рекой передавалось 300 л.с.Электроэнергия распределялась по тросам на лесопилку, литейный цех, химический завод, канатный трамвай для перевозки леса и железнодорожный вагоностроительный завод. Общая дальность передачи составила более 1500 м. Часть линии прошла через специально спроектированный тоннель.

В Бельгарде, который находится примерно в 25 км от Женевы, 3150 л.с. передавались в разных направлениях по тросам от реки Рона на равнину выше, где они использовались для работы фосфатных заводов, целлюлозно-бумажной фабрики, бумажной фабрики, медеплавильный завод и насосная станция. Линии электропередачи достигли общей протяженности более 900 метров.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Большинство канатных трансмиссий было построено во Франции, Швейцарии и Германии, но технология использовалась во всем мире.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Большинство канатных передач было построено во Франции, Швейцарии и Германии, но эта технология использовалась во всем мире.После серьезного взрыва в 1867 году на пороховом заводе в Охте, недалеко от Санкт-Петербурга, Россия, была установлена ​​установка. Общая мощность 274 л.с. была передана по более чем 3000 м троса в 34 широко разбросанных мастерских и лабораториях. Канатная передача была принята, чтобы гарантировать, что здания должны находиться на безопасном расстоянии друг от друга в случае нового взрыва.

В Гокаке, Индия, большая телодинамическая трансмиссия была запущена в 1887 году. В общей сложности 750 л.с. были переданы на большую хлопчатобумажную фабрику через три троса (рисунок ниже).

В Соединенных Штатах было построено множество канатных установок — всего в 1874 году было сообщено о 400 телодинамических системах. Наиболее известные из них были в Локпорте (Нью-Йорк), Лоуренсе (Канзас) и недалеко от Грейт-Фолс (Монтана) на верхнем течении. Река Миссури [7]. Однако ни один из них не приблизился к размеру завода в Шаффхаузене в Швейцарии. Похоже, эта технология не достигла той популярности и важности, которые она имела в регионах ее основного континентального использования, пишет Луис Хантер, добавляя, что «это, несомненно, было связано с большим изобилием водных ресурсов в США в широком диапазоне. мощностей, а также обилие угля и быстро растущем распространении энергии пара с 1850-х годов.«

КПД

Может показаться, что тросовые передачи энергии на сотни, а иногда и на тысячи метров не могут быть очень эффективными. Однако канатная передача была значительно эффективнее (и дешевле), чем электричество, на расстояниях около 5 км (3 мили). Как и в случае систем с рывками, преимущество в эффективности было связано с тем, что при телодинамической передаче механическая энергия может передаваться без потерь преобразования. Это подчеркивал В.К. Анвин в 1894:

«Телодинамическая система имеет особое преимущество, заключающееся в том, что она передает механическую энергию, развиваемую первичным двигателем, напрямую, без каких-либо промежуточных преобразований. В электрическом распределении необходимо двойное преобразование: преобразование в электрическую энергию с помощью динамо-машины и повторное преобразование обратно в механическую. энергии от электродвигателя. Это двойное преобразование связано с потерей энергии и увеличением затраченного капитала ».

С другой стороны, канатная передача приводит к потерям на трение.Основным источником потерь в канатной передаче является трение в шейках валов колес. Потери на трение становятся больше по мере увеличения расстояния, потому что необходимо вводить больше шкивных станций, в то время как потери преобразования электрической передачи не зависят от расстояния. (Были и транспортные потери электроэнергии, но они были сравнительно небольшими). За пределами определенного расстояния канатная передача теряет свое преимущество перед электричеством.

Роликовый ролик канатной передачи в г. Нойталь, Швейцария.Изображение кредита.

Эффективность телодинамической передачи была тщательно исследована Ziegler, одним из наиболее известных производителей. Он проводил эксперименты в Оберурзеле, где 104 л.с. передавалось на расстояние 963 м в семи пролетах по 122 м каждый. Измерения Циглера показали, что общая потеря работы на восьми станциях составила 13,5 л.с., что соответствует КПД около 87%. Потеря энергии составила около 1,7 л.с. на шкив.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Канатная передача была значительно более эффективной, чем электрическая, на расстояниях около 5 км (3 мили)

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Исходя из этого, он подсчитал, что эффективность тросовой передачи составила 97% для одного пролета (две станции шкива), 95% для двух пролетов (три станции шкива), 93% для трех пролетов (четыре станции шкива) и 90%. % для пяти пролетов (шесть шкивов).Для девяти пролетов (десять шкивных станций) КПД снизился до 85%.

Другое исследование, опубликованное в 1886 году, показало, что канат имел эффективность, значительно превосходящую эффективность на расстояниях до 900 м (3000 футов) по сравнению с основными конкурирующими технологиями (электрическая, гидравлическая и пневматическая передача). Телодинамическая передача сохраняла это преимущество до расстояния около 4600 м (15000 футов), за пределами которого она была подавлена ​​электричеством. Другими словами, канат утратил свое преимущество перед электричеством, когда было задействовано более 35 шкивов.Если бы канатная передача использовалась на расстоянии 18 км (60 000 футов), эффективность снизилась бы до 13%. [8]

Обратите внимание, что результаты относятся к полной нагрузке — как электрическая, так и канатная передача были бы намного менее эффективными при частичных нагрузках. Также обратите внимание, что результаты для канатной передачи включают передачу мощности по прямой линии — каждая угловая станция привнесет дополнительные потери. Что касается стоимости, Хантер отмечает, что медная проволока была в 1,4 раза дороже, чем трос, и все авторы девятнадцатого века заявляют, что передача по тросу была дешевле в строительстве и использовании, чем электричество, хотя тросы приходилось менять каждые два, чтобы пять лет.

Как современная канатная передача будет сравниваться с электричеством?

Преимущества канатной передачи, рассчитанные в 1860 и 1886 годах, сохраняются и сегодня. Единственное отличие будет заключаться в том, что сравнение канатного привода и электрической трансмиссии теперь покажет гораздо лучшую эффективность для электричества на расстоянии 10 или 20 км (30 000 или 60 000 футов). В 1880-х годах электричество все еще передавалось постоянным током (DC), который намного менее эффективен на больших расстояниях, чем переменный ток (AC), который мы используем сегодня.С переменным током потери составляют всего 3% на расстоянии 1000 км [9].

Канатная передача энергии покидает гидроэлектростанцию ​​и направляется на бумажную фабрику в Хайльбронне, Германия. Линия длиной 90 м была построена в 1888 году. Фото.

Однако эффективность электричества все равно будет ниже, чем у канатной передачи на относительно короткое расстояние из-за двойного преобразования энергии, которое требуется для перемещения механической энергии с использованием электричества.Суммарные потери энергии в современном электродвигателе и генераторе составляют около 15%, что делает двойное преобразование энергии эффективным на 85% [10]. Это лучше, чем КПД 69% в таблице 1889 года, показанной выше, но все же ниже КПД канатной передачи девятнадцатого века на расстояние не менее 1 км (3000 футов).

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Канатная трансмиссия 1860 года по-прежнему более эффективна, чем современная электрическая трансмиссия на расстояние не менее 1 км

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Конечно, несправедливо сравнивать канатную передачу девятнадцатого века с электрической трансмиссией 21 века. Используя современные знания и материалы, канатную передачу можно улучшить двумя способами: используя более прочные и / или более легкие канаты, и используя их на более высоких скоростях. В результате большая мощность может передаваться на большие расстояния с меньшими потерями на трение. В 1894 году Анвин отметил, что:

«Объем работы, передаваемой кабелем, пропорционален произведению эффективного натяжения (разницы натяжения натянутой и провисшей сторон) на скорость. Для передачи мощности по управляемым кабелям необходимо использовать самый прочный материал для кабели, и они должны проходить с максимально возможной скоростью.«

Подстановка скорости на массу

Это подводит нас к основам физики канатной передачи энергии: при выполнении механической работы сила может быть преобразована в скорость и наоборот. В канатном приводе энергия может передаваться со значительной скоростью и небольшой силой, тогда как на принимающей станции она может передаваться в более удобной форме с большой силой и небольшой скоростью. Увеличение скорости передачи имеет тот же эффект, что и увеличение диаметра троса.

Канатная передача Шаффхаузена в 1896 году. Источник: Stadtarchiv Schaffhausen.

Если веревка диаметром 2,5 см (1 дюйм) может передавать 50 л.с. при скорости 20 футов в секунду (22 км / ч), то та же веревка может передавать 250 л.с. при скорости 100 футов в секунду (110 км / ч). И наоборот, если веревка диаметром 2,5 см может передавать 50 л.с. со скоростью 20 футов в секунду, веревка только с половиной этого диаметра может выдавать такое же количество мощности, если она движется с удвоенной скоростью, и должна двигаться. со скоростью 200 футов в секунду (220 км / ч) для передачи 250 л.с.

Теоретически ограничений на передачу энергии по тросу нет. «Чтобы представить крайнюю иллюстрацию, — писал Альберт Шталь в 1889 году, — мы можем представить себе скорость, с которой железная проволока, тонкая, как человеческий волос, могла бы передавать такое же количество работы, как и первоначальная однодюймовая [веревка ] «. И наоборот, мы могли бы утверждать, что если бы мы могли научиться управлять канатами достаточно быстро, корабельный трос мог передавать энергию всей атомной станции [11]. Хотя на данный момент это далеко от реальности, у нас есть веревки получше, чем 120 лет назад, и мы можем бегать по ним быстрее.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

При выполнении механической работы сила может быть преобразована в скорость и наоборот

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В девятнадцатом веке максимальная мощность, передаваемая через одну канатную передачу, составляла около 300 л.с.Анвин объясняет, что:

«Количество мощности, которое практически возможно передать по одному кабелю, ограничено. Увеличив размер кабеля, невозможно передать неопределенно большое количество энергии. Кабели становятся слишком тяжелыми, чтобы ими можно было управлять, и шкивы слишком большого диаметра. (…). Периферийные части ведущих колес могут иметь круговую скорость настолько большую, насколько это удобно; единственное ограничение, по сути, состоит в том, что скорость не должна быть настолько большой, чтобы создавать какую-либо опасность разрушение колес под действием центробежной силы.100 футов в секунду принята за максимально возможную скорость ».

Бег по более прочным канатам на более высоких скоростях

Сегодня у нас есть канаты из искусственных волокон, которые имеют такую ​​же прочность на разрыв, что и канаты, но в пять раз меньше веса. Такие канаты позволяют размещать опоры шкивов дальше друг от друга, уменьшая потери на трение и повышая эффективность канатной передачи на большие расстояния. Мы также могли бы попробовать использовать более толстые веревки, если они легче, тем самым преобразовав преимущество эффективности в более высокую мощность.

Канатная передача Шаффхаузена в 1896 году. Источник: Stadtarchiv Schaffhausen.

Также можно построить более прочные буксировочные тросы, что позволит нам использовать эти веревки быстрее. Более высокие скорости позволят передавать больше мощности при том же диаметре каната или еще больше повысить эффективность (потому что мы можем передавать такое же количество энергии, используя более легкие канаты). Альберт Шталь предвидел такую ​​возможность еще в 1889 году:

«Сами колеса сделаны настолько легкими, насколько это соответствует прочности, не только для уменьшения до минимума трения на шейках их валов, но и для столь же важной цели уменьшения сопротивления воздуха.Вряд ли можно сомневаться в том, что полный отказ от спиц и превращение шкива в простой диск значительно улучшит характеристики, можно ли сразу сделать такие диски достаточно прочными, чтобы выполнять требуемые функции, и достаточно легкими, но не существенно для увеличения трения ».

Более эффективный для мелкомасштабного децентрализованного производства энергии

Большинство телодинамических установок исчезло до конца девятнадцатого века, хотя некоторые из них использовались до 1930-х годов. Проволочная канатная передача проиграла борьбу с электричеством, главным образом из-за того, что электросеть становилась все более централизованной — все более крупные электростанции передавали свою энергию на все большие расстояния, которые невозможно было эффективно преодолеть с помощью канатов.

Более того, канатная передача не предлагала решения для «последней мили» в передаче энергии. Его нельзя было использовать для распределения мощности между большим количеством отдельных машин на заводе, потому что канатная передача не использовалась на расстоянии около 15 м.В таких случаях канатная передача не могла работать без столярных изделий. Хотя использование волокнистых канатов улучшило работу столярных изделий, в этом отношении телодинамическая передача не могла конкурировать с альтернативами. Электроэнергия, сжатый воздух и гидравлическая передача стали универсальным решением для передачи энергии на короткие и большие расстояния.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Тенденция к мелкомасштабному, децентрализованному производству электроэнергии означает, что канатная передача может иметь место в наших энергетических системах

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Несмотря на эти недостатки, канатная передача энергии может иметь место в наших энергетических системах. Сегодня наблюдается тенденция к маломасштабному децентрализованному производству электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии. Эти солнечные панели, водяные турбины или ветряные турбины вырабатывают электроэнергию, но всякий раз, когда нам нужно производить механическую энергию, устранение этапа выработки электроэнергии может привести к несколько менее практичному, но более эффективному использованию энергии.

Канатная передача с приводом от водяного колеса в музее под открытым небом в Швейцарии. Источник: Historische Werkstätte Gebrüder Giger Mulin, Schnaus.

Например, более эффективно приводить в действие циркулярную пилу механической энергией, производимой современной версией устаревшей ветряной мельницы или водяного колеса, чем преобразовывать механическую энергию, генерируемую ветром или водой, в электричество с помощью турбины, а затем преобразовывать ее. обратно в механическую энергию для питания пильного станка. Если в таком сценарии требуется передача энергии, наиболее эффективным выбором будет канатная передача.

Тросовые приводы дальнего следования

Еще одно преимущество канатной передачи состоит в том, что она может использоваться как транспортная система в сочетании с подвесной канатной дорогой для грузов или пассажиров.Как мы видели в статье о подвесных канатных дорогах, не было ничего необычного в использовании энергии от канатной дороги с гравитационным приводом для привода крана или другого оборудования. Комбинация тросовой передачи мощности с подвесной канатной дорогой работает только на более низких скоростях, поэтому пропускная способность по передаче мощности ограничена. (Воздушная канатная дорога обычно была в пять раз медленнее, чем канатная передача энергии). Тем не менее, это может дать интересные преимущества для маломасштабного производства электроэнергии, особенно в горных районах.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Если бы мы могли научиться спускать канаты достаточно быстро, корабельный трос мог передавать энергию всей атомной станции

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Возможно, будущее канатной передачи все-таки связано с передачей энергии на большие расстояния, по крайней мере, вертикально. Единственная область исследований, посвященная технологиям канатного привода в наши дни, — это высотные воздушные змеи. Воздушные змеи могут собирать большое количество энергии на больших высотах, где ветер более сильный и устойчивый. По словам исследователя Дэйва Сантоса из KiteLab Group в интервью, наиболее выгодным для передачи этой энергии на Землю является механическая передача энергии:

«Электрические кабели были бы слишком тяжелыми. Для воздушных змеев соотношение мощности к массе плюс аэродинамическое сопротивление имеет решающее значение, а механический корпус выигрывает в значительной степени.Трос не так хорош, как наши новые материалы, но достаточно хорош, чтобы иметь решающее преимущество перед электричеством. Основная задача — научиться управлять канатами со скоростью сотни миль в час ».

В конечном итоге канатный привод может оказаться полезным по той же причине, по которой он был первоначально разработан: он может раскрыть потенциал неудобно расположенных источников возобновляемой энергии.

Крис Де Декер (под редакцией Дева Ли)

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Статьи по теме:

Источники:

  • «Передача энергии по тросам», Альберт В.Шталь, 1889.
  • «История индустриальной власти в Соединенных Штатах, 1780–1930 годы. Том 3: Передача власти», Луи С. Хантер и Линвуд Брайант, 1991.
  • «Канат и его применение», W.E. Хипкинс, 1896
  • «Описание нового метода передачи энергии с помощью тросов», W.A. Roebling, 1872.
  • «Канатная дорога: трактат о передаче энергии с помощью волокнистых канатов», Джон Дж. Флэзер, 1900.
  • «Уведомление о телодинамической передаче / Краткое уведомление о телодинамической передаче движущей силы», C.Ф. Хирн, 1862
  • «О развитии и передаче электроэнергии от центральных станций», W.C. Анвин, 1894 г. (альтернативная ссылка).
  • «Der Constructeur. Ein Handbuch zum Gebrauch beim Mashinen-Entwerfen. Für Mashinen- und Bau-Ingenieure, Fabrikanten und technische Lehranstalten», F. Reuleaux, 1869
  • «Drahtseil Transmission», Политехнические журналы (несколько статей, 1850-1910)
  • «Drahtseil», Политехнические журналы (несколько статей, 1850-1910)
  • «Transmission des Forces Motrices des Turbine sur le Rhône de la Compagnie Générale à Bellegarde», веб-страница, получено в феврале 2013 г.
  • «La Télémécanique», веб-страница, данные получены в феврале 2013 г.
  • «Turbinenanlage und Seiltransmission der Wasserwerkgesellschaft в Шаффхаузене», J.H. Кронауэр, 1867.
  • «Торговый каталог по передаче энергии по тросу», Кэрролл У. Пурселл, мл., Технология и культура, Том 16, № 1, январь 1975 г., стр. 70-73.
  • «От валов к проволоке», в «Журнале экономической истории», Майкл Девайн, 1983.
  • «Kritische Vergleichung der Elektrischen Kraftübertragung mit den gebräuchlichsten Mechanischen Uebertragungssystemen», А. Берингер, 1883
  • «Cours de mécanique appliquée aux machines», J. Boulvin, 1891.

Примечания:

  1. Шталь, 1889
  2. Stangenkunst на колесе Lady Isabella была самой мощной установкой из когда-либо построенных, передавая 150 л.с. с помощью деревянных стержней. Фотографии см. В первой части этой серии
  3. Flather, 1900
  4. Хантер, 1991
  5. Пневматическая и гидравлическая трансмиссия будет рассмотрена в следующей статье
  6. Flather, 1900
  7. Хантер, 1991
  8. Берингер, 1886 г. и Анвин, 1894 г.
  9. Потери в линиях передачи переменного тока, Стэнфордский университет, осень 2010 г.
  10. Более мощные двигатели обычно более эффективны, менее мощные двигатели менее эффективны.Приведены цифры для двигателя мощностью 100 л.с., что аналогично мощности, передаваемой в Оберурзель
  11. .
  12. Дэйв Сантос, личное сообщение, февраль 2013 г.

———————————————— ————————————————— ———————————————

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Heco Slings Corporation — Безопасность троса

2.
Хранилище
2,1 Unwrap веревку и осмотрите веревку сразу после доставки, чтобы проверить его идентификацию и состояние, а также убедитесь, что он соответствует с подробностями о сертификатах и ​​/ или других соответствующих документах.

Проверьте диаметр троса и осмотрите все его концы, чтобы убедиться, что что они совместимы с оборудованием или механизмами, к которым они должны быть установлены.

2,2 Выбрать чистое, хорошо вентилируемое, сухое место под прикрытием. Крышка с водонепроницаемой материал, если условия места доставки не позволяют хранить его внутри помещения.

Периодически проверяйте катушку при длительном хранении, особенно в теплой среде, чтобы предотвратить миграцию смазки из веревка.

Никогда храните трос в местах с повышенными температурами, как это может серьезно повлиять на его будущие характеристики.В крайнем случаях его первоначальная прочность при изготовлении может быть значительно уменьшено, делая его непригодным для безопасного использования.

Убедитесь, что веревка не касается пола напрямую. и что под катушкой идет поток воздуха.
Отказ это может привести к загрязнению веревки посторонними имеет значение и начало коррозии еще до того, как веревка станет ровной. поставить на работу.

Поддержка катушка на простой А-образной раме или люльке, расположенная на земле, способен выдержать общую массу веревки и катушки. Обеспечить, что веревка хранится там, где на нее вряд ли могут повлиять химические вещества. пары, пары или другие агрессивные вещества.
Отказ это может серьезно повлиять на его состояние и сделать его непригодным для безопасного использования.

2,3 Исследовать веревки на хранение периодически и при необходимости применять подходящие повязка, совместимая с производственной смазкой. Связаться с нами поставщик каната, компания Bridon или производитель оригинального оборудования (OEM) руководство по типам доступных повязок, способам применения и оборудование для различных типов веревок и применений.

Повторно оберните веревку, если не очевидно, что это вредно. к сохранению веревки.

Отказ применение правильной повязки может привести к оригинальному производству смазка неэффективна, и характеристики каната могут быть значительно затронуты.

Обеспечить что веревка хранится и защищается таким образом, чтобы не подвергаться случайным повреждениям во время хранения во время установки или снятия веревки с хранения.
Отказ выполнить или обратить внимание на что-либо из вышеперечисленного может привести в потере силы и / или снижении работоспособности. В В крайних случаях веревка может оказаться непригодной для безопасного использования.
4. Обращение и установка
4.1
Обработка и установка троса должна производиться в соответствии с подробный план и должен контролироваться компетентным лицом.
Неправильно контролируемые процедуры обращения и установки могут привести к серьезные травмы людей, находящихся поблизости от места эксплуатации, поскольку а также те лица, которые непосредственно участвуют в обращении и установка.

4,2 Носить подходящая защитная одежда, такая как комбинезон, промышленные перчатки, шлем, защитные очки и защитную обувь (и респиратор, особенно где вероятно выделение дыма из-за тепла).
Отказ ношение подходящей защитной одежды и оборудования может привести при кожных проблемах от чрезмерного воздействия определенных типов веревки смазки и повязки; ожоги от искр, концы троса, расплавленный смазочные материалы и металлы при разрезании канатов или подготовке розеток для повторного использования; респираторные или другие внутренние проблемы от вдыхание паров при перерезании канатов или подготовке розеток для повторного использования; травмы глаз от искр при разрезании канатов; рваные раны к корпусу из концов проволоки и троса; синяк на теле и повреждение конечностей из-за отдачи троса, люфта и любых неожиданных отклонение от линии траектории каната.

4,3

Обеспечить поставлена ​​правильная веревка, проверив, что описание в Сертификате соответствует указанному в заказе покупателя.
4,4 Проверить путем измерения того, что номинальный диаметр нового каната соответствует к номинальному размеру, указанному в Сертификате.

Для проверки измерьте диаметр с помощью подходящего канатный нониус с захватами, достаточно широкими, чтобы покрыть не менее две соседние пряди. Выполните два набора измерений с интервалом не менее На расстоянии 3 футов друг от друга, убедившись, что они взяты по наибольшему поперечному сечению. размер веревки. В каждой точке снимайте измерения под прямым углом друг другу.

Среднее значение этих четырех измерений должно быть в пределах допусков. указанные в соответствующем Стандарте или Спецификации.

Для более общей оценки диаметра каната используйте штангенциркуль.

4,5 Исследовать трос визуально, чтобы убедиться в отсутствии повреждений или явных признаков износа произошли во время хранения или транспортировки к установке сайт.
4,6 Проверить рабочую зону вокруг оборудования на предмет потенциальных опасностей, которые может повлиять на безопасную установку веревки.
4,7 Проверить состояние канатного оборудования в соответствии с Инструкции OEM. Включите следующее —
Барабан
Проверить общее состояние барабана.

Если барабан имеет желобки, проверьте радиус и шаг и убедитесь, что канавки будут соответствовать размеру новой веревки.

Проверьте состояние и положение отбойных или изнашиваемых пластин, если есть, чтобы новая веревка правильно наматывалась на барабан.

Шкивы
Обеспечить что канавка имеет правильную форму и размер для нового каната.

Убедитесь, что все шкивы свободно вращаются и находятся в хорошем состоянии.

Веревка охранники
Проверить что все ограждения веревки правильно установлены и находятся в хорошем состоянии.

Проверьте состояние всех изнашиваемых пластин или роликов, защищающих структурные элементы.

Отказ выполнение любого из вышеперечисленных действий может привести к неудовлетворительному и небезопасная работа каната.

Примечание: Канавки должны иметь зазор для троса и обеспечивать надлежащую окружность. поддержка для свободного движения прядей и облегчения сгибания.Когда канавки изношены и веревка защемлена по бокам, прядь и движение проволоки ограничено, и способность веревки гнуться уменьшен.
Когда размер новой веревки отличается от размера старой изношенной веревка будет очевидна. Новый трос может неправильно входить в ранее изношенный профиль канавки и ненужный износ и деформация каната может произойти. Это можно исправить путем обработки канавок. перед установкой новой веревки. Перед проведением такого действия следует осмотреть шкивы или барабан, чтобы убедиться, что в основном материале остается достаточно прочности для безопасного поддерживайте веревку.

Компетентное лицо должно быть знакомо с требованиями соответствующий стандарт применения / оборудования.

Примечание: Общие инструкции для пользователей приведены в Wire Rope Руководство пользователя.

Осторожно перенесите трос из зоны хранения в установку. сайт.

Катушки
Место катушку на земле и раскатайте ее прямо, убедившись, что она не загрязняться пылью / песком, влагой или другими вредными материал.

Если катушка слишком велика для физического обращения, ее можно поместить на «быстрый» поворотный стол и вытащенный внешний конец веревки, позволяющий катушка вращаться.

Никогда оторвать веревку от неподвижной катушки, так как это вызовет превратитесь в веревку и образуются перегибы. Это неблагоприятно влияют на характеристики каната.

Катушки
Пройдено вал через катушку и поместите катушку в подходящую подставку, которая позволяет ему вращаться и тормозиться, чтобы избежать перебега во время установки.В случае многослойной намотки может потребоваться катушка должна быть помещена в оборудование, способное обеспечить обратное натяжение веревки, когда она передается с катушки на барабан. Это необходимо для обеспечения того, чтобы нижележащие (и последующие) круги плотно намотаны на барабан.

— Расположите катушку и подставку так, чтобы угол наклона при установке ограничено 1.5 градусов.

— Если на веревке образуется петля, убедитесь, что она не затягивается, образуя перегиб.

А перегиб может серьезно повлиять на прочность шестипрядной веревки и может привести к деформации троса, устойчивого к вращению. к его немедленной отмене.

Обеспечить что стойка катушки установлена ​​так, чтобы не создавать обратного изгиба во время резервирования (т.е. для барабана лебедки с тросом внахлест возьмите веревку с верхней части катушки).
4,9 Обеспечить что любое оборудование или механизмы, которые нужно привязать, правильно и безопасно перед установкой необходимо установить и изолировать от обычного использования. См. Руководство по эксплуатации изготовителя комплектного оборудования и соответствующие «Правила поведения».
4.10 Когда освободив внешний конец троса от катушки или бухты, убедитесь, что что это делается контролируемым образом. При освобождении привязок и порции, используемые для упаковки, веревку нужно будет выпрямить сам из ранее согнутого положения. Если не контролировать, это может быть насильственным действием. Держитесь подальше.
Отказ контроль может привести к травме.

Обеспечить что состояние каната в заводском состоянии сохраняется во время установка.

Если установка новой веревки с помощью старой, один из способов чтобы прикрепить носок (или чулок) троса к каждому из концов троса.Всегда убедитесь, что открытый конец носка (или чулка) надежно закреплен к веревке порцией или зажимом. Соедините два заканчивается волокнистым канатом достаточной прочности, чтобы избежать очередь, передаваемая со старой веревки на новую. Альтернативно длина волокна или стального каната достаточной прочности может быть обрезана в систему для использования в качестве пилотной / курьерской линии.Не используйте вертлюг при установке троса.
4,11 Монитор веревку осторожно, пока она втягивается в систему, и убедитесь, что ему не препятствует какая-либо часть конструкции или механизма что может привести к освобождению веревки.
Отказ наблюдение во время этой операции может привести к травме.

Это всю операцию следует выполнять осторожно и медленно под надзор компетентного лица.

4,12 Take особое внимание и обратите внимание на инструкции производителя, когда веревку требуется разрезать. Нанесите безопасные порции на обе стороны отметка разреза.

Убедитесь, что длина порции равна минимум двум диаметрам веревки. (Примечание: для спиральных канатов требуются специальные порции, например спиральные прядь и запертая катушка.)

Обычно достаточно одной, обслуживающей обе стороны отреза, для предварительно сформованной веревки. Для неформованных канатов (т. Е. Устойчивых к вращению канатов) a необходимо минимум две порции с каждой стороны разреза.
Разместите веревку так, чтобы при завершении операции резки концы каната останутся на своих местах, таким образом избегая люфта или любого другого нежелательного движения.

Обрежьте трос высокоскоростным дисковым ножом. Другое подходящее может использоваться механическое или гидравлическое оборудование для резки, но не рекомендуется, когда необходимо приварить или припаять конец троса.

Когда при использовании дискового ножа помните об опасности искр, дисковых фрагментация и пары.

Обеспечить соответствующая вентиляция, чтобы избежать скопления паров от троса и его составные части, включая любую волокнистую сердцевину (натуральную или синтетическую) любые смазочные материалы для канатов и любые синтетические наполнители и / или покрытия материал.

Веревка изготовленные из проволоки из углеродистой стали, в отгруженном виде не считается опасным для здоровья.

Check Also

Количество шагов в день норма: Как выполнить норму шагов дома

Содержание Как выполнить норму шагов домаЗачем нам шагатьНачни ходить по-другомуУстрой генеральную уборкуЗаставь сердце биться быстрееРасширяй …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *