Intr-o aplicatie arhitecturala, Fallingwater a lui Frank Lloyd Wright a folosit cantilever pentru a proiecta balcoane mari. Tribuna de Est de la Stadionul Elland Road din Leeds a fost, cand a fost finalizata, cea mai mare tribuna in consola din lume cu 17.000 de spectatori.
Acoperisul construit peste tribunele de la Old Trafford foloseste o consola, astfel incat niciun suport sa nu blocheze vederea asupra campului. Vechiul (acum demolat) Miami Stadium avea un acoperis similar deasupra zonei spectatorilor. Cel mai mare acoperis in consola din Europa este situat in St James’ Park din Newcastle-Upon-Tyne , stadionul de acasa al lui Newcastle United FC.
Exemple mai putin evidente de consola sunt turnurile de radio de sine statatoare (verticale) fara fire de cablu si cosurile de fum , care rezista sa fie suflate de vant prin actiunea cantilever la baza lor.
The Forth Bridge poate fi un exemplu. Acest pod de beton functioneaza temporar ca un set de doua console echilibrate in timpul constructiei – cu alte console iesind in afara pentru a sustine cofrajele. Deci, inainte sa fie folosite ca rafturi, asa cum sunt cele de la storeexpert.ro aceste structuri au avut o alta utilizare.
Cantilever in aripile pentru avion
Hugo Junkers a fost pionierul aripii cantilever in 1915. La numai 12 ani dupa zborurile initiale ale Fratilor Wright, Junkers s-a straduit sa elimine practic toate elementele de contravantuire externe majore pentru a scadea rezistenta corpului aeronavei in zbor. Rezultatul acestui demers a fost un monoplan de pionierat, integral din metal, Junkers J 1, de la sfarsitul anului 1915, proiectat de la inceput cu panouri de aripi cantilever din metal. La aproximativ un an de la succesul initial al Junkers J 1, Reinhold Platz de la Fokker a obtinut succes si cu un sesquiplan cu aripi in consola construit in schimb din materiale din lemn, Fokker V.1.
In aripa in consola, una sau mai multe grinzi puternice, numite lampi , se desfasoara de-a lungul anveritatii aripii. Capatul fixat rigid pe fuselajul central este cunoscut ca radacina, iar capatul indepartat ca varf. In zbor, aripile genereaza portanta , iar spatele transporta aceasta sarcina pana la fuzelaj.
Pentru a rezista la forfecare orizontala, fie de la forta de tractiune, fie de la forta motorului, aripa trebuie, de asemenea, sa formeze o consola rigida in plan orizontal. Un design cu o singura bara va fi, de obicei, prevazut cu un al doilea baron de tractiune mai mic, mai aproape de marginea de fuga , prins de largul principal prin elemente interioare suplimentare sau o piele tensionata. Aripa trebuie sa reziste, de asemenea, la fortele de rasucire, obtinute prin incrucisarea sau rigidizarea in alt mod a structurii principale.
Aripile cantilever necesita bare mult mai puternice si mai grele decat ar fi nevoie altfel intr-un design cu sarma. Cu toate acestea, pe masura ce viteza aeronavei creste, rezistenta contravantuirii creste brusc, in timp ce structura aripii trebuie intarita, de obicei prin cresterea rezistentei laturilor si a grosimii jupuirii. La viteze de aproximativ 200 de mile pe ora (320 km/h), rezistenta la contravantuire devine excesiva, iar aripa suficient de puternica pentru a fi transformata in consola fara penalizare in exces.
Cresterile puterii motorului de la sfarsitul anilor 1920 si inceputul anilor 1930 au crescut vitezele prin aceasta zona, iar la sfarsitul anilor 1930 aripile cantilever le-au inlocuit aproape in intregime pe cele contravantuite. [5]Alte modificari, cum ar fi carlingele inchise, trenul de rulare retractabil, clapetele de aterizare si constructia cu piele stresata au promovat revolutia designului, momentul crucial fiind recunoscut pe scara larga a fi cursa aeriana MacRobertson Anglia-Australia din 1934, care a fost castigata de un de Havilland DH.88. Cometa.
In prezent, aripile cantilever sunt aproape universale, contravantuirea fiind folosita doar pentru unele aeronave mai lente, unde o greutate mai mica este prioritizata fata de viteza, cum ar fi in clasa ultrausoara .
Cantilever in microelectromecanica
Grinzile in consola sunt cele mai omniprezente structuri in domeniul sistemelor microelectromecanice (MEMS). Un exemplu timpuriu de cantilever MEMS este Resonistor, un rezonator monolitic electromecanic. Consolele MEMS sunt fabricate in mod obisnuit din siliciu ( Si ), nitrura de siliciu ( Si3N4 ) sau polimeri . Procesul de fabricatie implica de obicei taierea structurii cantilever pentru a o elibera , adesea cu o tehnica de gravare umeda sau uscata anizotropa.
Fara traductoare cantilever, microscopie de forta atomicanu ar fi posibil. Un numar mare de grupuri de cercetare incearca sa dezvolte matrice cantilever ca biosenzori pentru aplicatii de diagnostic medical. Consolele MEMS isi gasesc aplicatii si ca filtre de frecventa radio si rezonatoare . Consolele MEMS sunt de obicei realizate ca unimorfi sau bimorfi.
O modificare a fortei aplicate unei cantilever poate schimba frecventa de rezonanta. Schimbarea de frecventa poate fi masurata cu o precizie deosebita folosind tehnici heterodine si este baza senzorilor cantilever cuplati in curent alternativ.
Principalul avantaj al consolelor MEMS este ieftinitatea si usurinta de fabricare in matrice mari. Provocarea pentru aplicarea lor practica consta in dependentele patrate si cubice ale specificatiilor de performanta in consola de dimensiuni. Aceste dependente superliniare inseamna ca consolele sunt destul de sensibile la variatia parametrilor procesului, in special la grosime, deoarece aceasta este in general dificil de masurat cu precizie.
Cu toate acestea, s-a demonstrat ca grosimile microconsolelor pot fi masurate cu precizie si ca aceasta variatie poate fi cuantificata. Controlul stresului rezidual poate fi, de asemenea, dificil.
Comentarii recente