Nous sommes un usine de parapluies pliants , voici une brève introduction à la mécanique des parapluies.

La structure du parapluie peut sembler simple, mais en fait elle contient des principes mécaniques ingénieux. L'analyse spécifique est la suivante.

Le parapluie a une structure à symétrie radiale autour de la poignée. Nous dessinons une coupe longitudinale du parapluie le long d'une paire de nervures, comme illustré à la figure 2. Les points marqués par des lettres sur la figure sont reliés par des charnières. En supposant que le poids total équivalent de la surface du parapluie, de la nervure et du ressort est G, si le parapluie a n nervures, la pression sur chaque nervure équivaut à suspendre un poids de G aux points M et N de la figure. /n objets lourds.

Afin de faciliter l'analyse, la figure ci-dessus est encore simplifiée, comme le montre la figure 3. Déplacez le poids supposé vers les points A et B, de sorte que seule la force longitudinale de la nervure du parapluie puisse être prise en compte, sans tenir compte de la contrainte transversale de la nervure de parapluie.

Accrocher un poids de G/n au point M équivaut à accrocher un poids de G'/n au point A. Ce changement équivaut à la force du ressort. À ce moment, le ressort est dans un état comprimé et la force élastique est définie comme F. F agit sur les deux points C et D, et les directions sont illustrées à la figure 3. F est décomposé en deux forces F1 et F2 le long de la direction des nervures CA et CB au point C, et deux forces de F3 et F4 sont décomposées le long de la direction des nervures AD et BD au point D.

Puisque α > β, F1 > F3.

F1 et F3 sont transmis au point A le long des nervures CA et DA, et F2 et F4 sont transmis au point B le long des nervures CB et DB. L'analyse de la force du point A est effectuée en premier, et la force du point A est illustrée à la figure 4. (Sur la figure, F0 est la force de traction de la nervure du segment OA au point A.)

Les quatre forces au point A sont décomposées orthogonalement le long des directions horizontale et verticale, respectivement. (Supposons que la direction horizontale vers la gauche est la direction positive et que la direction verticale vers le haut est la direction positive.)

Pour ouvrir le parapluie, le point A doit se déplacer vers le coin supérieur gauche, de sorte que les forces horizontales et verticales du point A doivent être supérieures à zéro.

L'analyse de force du point B est la même que celle du point A.

Lors de l'ouverture du parapluie, le ressort s'allonge progressivement, les deux points C et D se déplacent vers le haut le long de la poignée du parapluie et les nervures du parapluie AC et BC passent de la verticale à l'horizontale.

La plage de variation de la longueur du ressort, initialement (AD-AC), et enfin :

Par conséquent, il est nécessaire que le ressort ait une quantité de dilatation et de contraction S, et son coefficient de résistance doit être suffisamment grand.

Théoriquement, une fois le parapluie fermé, toutes les nervures sont verticales et α, β et γ sont tous égaux à 0. À ce stade, F ne peut pas ouvrir le parapluie, quelle que soit sa taille. En effet, bien que le parapluie soit fermé, les deux points A et B ne peuvent pas tomber complètement sur la poignée OD, donc la nervure du parapluie ne peut pas être complètement verticale. Tant que la valeur initiale de F est suffisamment grande, le parapluie peut être ouvert.

Il ressort de l'analyse ci-dessus que la structure spéciale composée de la nervure du parapluie et du ressort est la clé pour que le ressort s'amorce et que le parapluie s'ouvre. Bien que la nervure et la surface du parapluie exercent une pression sur le ressort, elles soutiennent également le ressort. Tant que l'élasticité du ressort est suffisamment grande, il peut se soulever et ouvrir le parapluie.

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