天才達芬奇跨界發明-巴拿馬運河斜接鎖工作原理

設計運河斜接索的人,真是個天才。 注意哈,這次真的是天才,因爲它是達芬奇發明的。 那麼今天,我將向您展示運河斜接索的工作原理。 衆所周知,斜接索至今仍在大多數運河中服役, 它的設計很簡單,卻又能夠形成完美的水密封。 在斜接索發明之前,大多使用這種笨重索來開合運河。 注意哈,現在在流動的河流中,安裝了兩個V形木門, 形狀大概這樣,你會發現流動的水迫使閘門自動關閉, 這樣右邊水位會上升,也許在剛開始會有少量漏水。 然而,隨着另一側水位上升,閘門上的壓力增加, 閘門將相互擠壓並緊密封閉,這樣就不會有漏水的地方了。 這是完美實現防水而又簡單的機制, 斜接索閘門自動就能形成完美的水密封。 但是我們該如何打開它呢? 如果使用人力,在這種水壓之下,就算是10個泰森也推不動啊, 天才的達芬奇想到了閘法,只要打開斜接閘的閘法, 使得兩邊的水位持平,那麼連我都能輕鬆打開閘門了, 閘門開合應該完全打開,以便船隻可以輕鬆通過。 注意哈,當門角度水平岸邊時,門不會自動關閉, 這就需要一個操作員輕輕拉動一下平衡臂, 只要有了角度,水力將自動促成閘門的關閉。 巴拿馬運河的斜接索是原始達芬奇模型的升級版, 每塊門葉重達730噸,這時候人力就顯得渺小了, 爲了操作如此巨大的門,在兩邊安裝了強大的電動機構, 支柱鋼臂與巨大的挽輪連接,電機通過齒輪組增加扭矩, 這樣才使這730噸的巨物開合, 事實上巴拿馬運河這個齒輪系統僅僅只工作了84年, 之後它們被液壓機構取代更簡單高效。 令工程師頭疼的是這麼重的鋼製閘門, 它那可憐的角鏈必須承受巨大重量, 最有效的解決方案是將閘門設計爲中空結構, 當閘門進入水裏,中空閘門設計會產生浮力, 並減少角鏈的壓力,從而提高角鏈的使用壽命。 斜接閘門設計成功地防止了閘門之間的漏水, 但是地面和閘門之間的漏水怎麼辦? 天才的達芬奇給出瞭解決方法, 就是在底部區域放置一個臺階,閘門橫截面移動, 水壓會迫使閘門與臺階緊密相連, 這樣就可以避免底部漏水。 還有一個問題,爲什麼巴拿馬運河閘門連接處比較窄呢? 原因很簡單,就是高中物理學到的, 相同作用力下,受力面積越小, 壓強越大,閘門密封性越好。 好了,以上就是500多年前達芬奇發明的斜接鎖, 看完是不是非常佩服達芬奇,真是個天才!