Una lámpara de brazo balanceado , a veces llamada lámpara de brazo flotante , es una lámpara con un brazo plegable ajustable que está construido de tal manera que la fuerza debida a la gravedad siempre es contrarrestada por resortes, independientemente de la posición de los brazos de la lámpara. Muchas marcas de lámparas (como Anglepoise , creadora del concepto y Luxo L-1), así como otros dispositivos, como tableros de dibujo , utilizan este principio.
Configuración
Una lámpara de brazo equilibrado tiene una base, dos brazos conectados provistos de resortes y un cabezal de lámpara. La lámpara se puede mover a cualquier posición y los resortes mantendrán la posición hasta que se muevan nuevamente. El mismo mecanismo se puede emplear en otros dispositivos con requisitos similares, como soportes para copias para mecanógrafos y algunos soportes para pantallas de computadora. Este artículo utiliza la terminología casquillo de lámpara , antebrazo , brazo superior y base para las cuatro partes básicas de estas lámparas.
Para conocer la física y la teoría detrás de las lámparas de brazo equilibrado, consulte Mecánica clásica , varillaje y par . Existen diferentes métodos para equilibrar el casquillo de una lámpara de brazo equilibrado. Algunas lámparas tienen dos resortes helicoidales que funcionan en paralelo a ambos lados del brazo pivotante. (Un conjunto de resortes funciona de la misma manera que un solo resorte.) Otros se equilibran con contrapesos (un método de uso frecuente en los tableros de dibujo). La fricción entre las partes del brazo de la lámpara también se puede utilizar para mantener el equilibrio. Hay una serie de soluciones mecánicas (acoplamiento, hidráulica y brazos neumáticos) que se han utilizado ocasionalmente para lámparas de brazo equilibrado.
Lámparas balanceadas con resortes
Hay muchas variaciones de construcción con resortes . Los resortes se pueden ubicar en el equivalente mecánico del antebrazo o la parte superior del brazo, o ambos, así como más cerca de la base. Algunas lámparas usan resortes de tensión y otras usan resortes de compresión. La imagen adyacente muestra (de izquierda a derecha) un resorte de compresión en reposo, luego bajo carga, seguido de un resorte de tensión en reposo y luego bajo carga. Los resortes tienen una capacidad de elevación y una longitud de extensión limitadas. Algunos resortes pueden resonar y producir un ruido no deseado de bajo nivel.
Un resorte de tensión
- Brazo superior equilibrado por resorte, antebrazo flexible
Esta lámpara tiene un tubo rígido flexible como su antebrazo y un brazo equilibrado por resorte para sostenerlo cerca del centro. De esa forma hay una lámpara flexible de largo alcance.
- Resorte de tensión sobre ruedas
La rueda para controlar el antebrazo es más pequeña que la rueda que controla la parte superior del brazo. La tapa de la lámpara gira en la misma dirección que la parte superior del brazo y el antebrazo.
- Dos brazos, un resorte, una rueda dentada
Con esta técnica, el resorte de tensión tiene una doble función: controla tanto el antebrazo como la parte superior del brazo. Este no es un sistema de lámpara de brazo común. La tapa de la lámpara gira en la misma dirección que la parte superior del brazo y el antebrazo.
Dos resortes de tensión
- Dos paralelogramos y dos juegos de resortes de tensión
Un juego de resortes de tensión controla el antebrazo, que es un paralelogramo que tiene dos barras. Un conjunto de resortes más fuerte controla el brazo superior, que tiene tres barras paralelas (vea la foto a la izquierda). (Hay una construcción menos estable con dos barras paralelas en el brazo superior que es menos costosa de fabricar). Debido al enlace paralelo de la lámpara, la tapa de la lámpara sigue apuntando en la misma dirección vertical al ajustar la altura de la lámpara. Como ocurre con la mayoría de las lámparas de brazo equilibrado, todo el conjunto puede girar en el plano horizontal y está montado sobre un pie estable.
- Un paralelogramo y dos juegos de resortes de extensión
Una lámpara como la lámpara Anglepoise tiene un paralelogramo y dos resortes de extensión. Un resorte controla el brazo más corto de un paralelogramo. Paralelo a este brazo más corto está el antebrazo. Para mantener estos brazos paralelos, hay otros dos brazos paralelos (brazo superior) que están controlados por un segundo resorte de extensión. La tapa de la lámpara gira en la misma dirección que la parte superior del brazo y el antebrazo.
- Barra de antebrazo simple, un paralelogramo, dos juegos de resortes de tensión
El antebrazo de esta lámpara consta de una sola barra. Cuando se ajusta, el ángulo de la tapa de la lámpara cambia junto con el brazo.
- Resortes de tensión dentro de los brazos
Una lámpara como la lámpara de escritorio Tolomeo no tiene paralelogramos en ninguno de los brazos. En esta lámpara moderna los resortes de tensión están ocultos en los brazos. La tapa de la lámpara gira en la misma dirección que la parte superior del brazo y el antebrazo.
Resortes de compresión
- Muelles de compresión en los brazos.
Los brazos cortos (verdes) permanecen paralelos. Un resorte ejerce fuerza de tracción sobre el brazo azul. (Si el brazo azul se inclina hacia atrás, el segundo resorte de este brazo recibe fuerza de empuje). El brazo azul controla los dos brazos paralelos (rojos) que forman la parte superior del brazo. El otro resorte ejerce fuerza de tracción sobre el otro brazo azul. Este brazo controla el antebrazo (magenta). Los dos resortes pueden tener el mismo tamaño; un resorte tiene que levantar más peso pero es más vertical. El otro resorte levanta menos peso pero es más horizontal.
- Resortes de compresión cerca del pie
Un resorte de compresión controla un brazo muy corto (gris). El cable de la cadena de rodillos conecta este brazo paralelo al antebrazo (amarillo). El resorte más largo controla el brazo (azul). El cuerpo (rojo) puede girar en el plano horizontal. El cuerpo está conectado a un pie estable. El cuerpo puede ser más pequeño porque los resortes de presión pueden sobresalir por debajo del cuerpo.
- Un resorte de compresión con un paralelogramo
En este método, solo un resorte de compresión controla un brazo pantográfico.
Lámparas equilibradas por presión y fricción
En esta construcción (que se encuentra comúnmente en las lámparas italianas), la gravedad hace que el paralelogramo se deforme de tal manera que el espacio entre los brazos largos se vuelve más pequeño. Esto, a su vez, aumenta la presión sobre la goma en el espacio y la fricción resultante mantiene el brazo en su lugar.
Lámparas balanceadas con un contrapeso
Las ventajas de un contrapeso oscilante es que la lámpara puede tener un brazo más largo.
Las desventajas son que la lámpara está intrínsecamente menos equilibrada, por lo que necesita un soporte pesado para permanecer estable.
- Un solo contrapeso
Esta construcción utiliza una cadena para mantener el brazo con el contrapeso y el antebrazo paralelos. El casquillo de la lámpara y el contrapeso se mueven en direcciones opuestas (ambos alejándose de la base o ambos hacia ella). El saldo que se requiere se muestra mediante la siguiente fórmula:
- d 1 = Casquillo de la lámpara a la base; m 1 = peso del casquillo de la lámpara
- d 2 = contrapeso a la base; m 2 = peso del contrapeso
- m 1 × d 1 = m 2 × d 2
- Un paralelogramo con un contrapeso
Esta lámpara tiene una base pesada, con una construcción de pantógrafo de paralelogramo formada por barras que están todas articuladas entre sí. Una barra larga se extiende más allá de la construcción del paralelogramo y tiene un contrapeso . Una barra corta también se extiende más allá de la construcción del paralelogramo y sostiene el casquillo de la lámpara. La base tiene un soporte en forma de arco para que el contrapeso no golpee el soporte en posición vertical.
- Un paralelogramo con contrapeso extendido
Esta lámpara es similar a la anterior, pero como el contrapeso tiene una posición baja, la lámpara no necesita un pie pesado para la estabilidad, ya que el centro de gravedad es bajo. El contrapeso no se balancea, sino que se desliza y gira con seguridad alrededor del centro del soporte.
- Tres paralelogramos con un contrapeso
Este soporte de lámpara tiene una construcción compleja con aberturas estrechas a juego. Esta lámpara está fuera de producción.
Lámparas balanceadas con dos contrapesos
- Un solo brazo con dos contrapesos
Con esta lámpara, el movimiento es muy limitado (el brazo se mueve solo hacia arriba y hacia abajo) pero la técnica es agradable a la vista. A medida que el antebrazo se vuelve más horizontal, el peso deja de estar equilibrado a ambos lados de la base. El peso de la base es necesario para evitar el sobrebalance.
- Dos brazos con dos contrapesos
Un tipo de lámpara como la Tizio funciona así. Un brazo de equilibrio (el antebrazo) tiene en un lado de un eje un pequeño contrapeso y en el otro lado una tapa de lámpara. Estas partes son levantadas por un segundo brazo de equilibrio más grande (el brazo superior) que tiene en el otro lado de un segundo eje un contrapeso más pesado. Así funciona la lámpara diseñada por Edouard-Wilfrid Buquet en 1927. La lámpara pertenece a la colección del Museo de Arte Moderno . Los dos ejes tienen un ángulo diferente y esto tiene algunas ventajas.
Casquillo de lámpara x brazo delantero = brazo x peso pequeño (casquillo de lámpara + peso pequeño) x brazo superior = brazo x peso grande.
Lámparas que utilizan otros sistemas
Estas son algunas formas menos comunes de equilibrar los brazos.
- Lámparas que tienen un eje vertical
Este tipo de lámpara tiene un antebrazo equilibrado por peso o resortes. Su desventaja es que la parte superior del brazo no puede apuntar hacia arriba o hacia adelante.
- Fricción
La fricción entre el brazo torcido controla el movimiento entre los brazos.
Este sistema de brazos también funciona con fricción.
- Dispositivos de acoplamiento mecánicos
Esta lámpara funciona acoplando la parte superior del brazo y el antebrazo. Se llama codo bloqueado por gravedad o bloqueado por leva. [1]
- Brazo hidraulico
Las farolas de brazo pivotante en Schouwburgplein, Rotterdam, utilizan un par de cilindros hidráulicos para controlar el antebrazo y la parte superior del brazo.
- Brazo neumático
Lámpara de brazo con cilindro neumático. La gravedad comprime el aire en el cilindro neumático.
En la cultura popular
- Dos escritorio primavera-equilibrada lámparas de esta característica tipo que los personajes principales de la Pixar película animada Luxo Jr. . También sirve como la letra I en el logo de Pixar presentado antes de cada una de sus películas.
- Myster Shadow-Sky es el único compositor que de 1980 a 2007 interpretó la lámpara de brazo equilibrado como instrumento musical: la lámpara archisonica. En 1980 compuso la partitura "Ludus Musicae Temporarium" para una orquesta de lámpara de brazo equilibrado. El estreno mundial fue realizado por Les Percussions de Strasbourg en el festival de música contemporánea Manca en Niza en 1988. Lanzó cinco álbumes con un instrumento musical de lámpara de brazo balanceado de cuatro resortes (y más con otros instrumentos musicales). Están disponibles para su descarga gratuita. [2] Mencionado en el libro "Les chercheurs de sons" (2004), como el único creador de una lámpara de brazo equilibrado como instrumento musical.
Ver también
- Ciencias de la ingeniería y mecánica
- Lámpara de cuello de cisne
- Diseño industrial
- Lámpara
- Ventaja mecanica
- Tecnología de ingeniería mecánica
- Momento (física)
- Muelle de torsión
Historia de las patentes
Clasificaciones IPC: F21V21 / 26
Categoría de patente internacional: B23B31 / 171
- GB191104491 Un dispositivo mejorado para soportar o suspender lámparas eléctricas y similares (1911)
- Patente de EE . UU . 1.370.231 - Brazo de armónica de 1921
- [1] 1923 paralelogramo y contrapeso
- [2] 1926 fricción
- [3] 1929 2 contrapeso
- [4] Resorte y contrapeso de 1934
- FR757890 1934 CARWARDINE GEORGE
- FR784932 1935 CARWARDINE GEORGE
- [5] Fricción de 1937
- [6] 1938 2 paralelogramo 2 resortes
- [7] 1939 2 resortes de presión
- [8] 19 .. lámpara de brazo simétrico a
- [9] 1947 fricción y un resorte
- [10] 1949
- [11] resorte de 1949 en el brazo
- [12] 1954 brazo de fricción
- Patente de EE . UU . 3003737A11961 - 1961
- [13] 1971
- Patente de EE . UU . 5333103A1 - 1991 -
- EP0518569 1992
- EP1274545 2003 dispositivos de acoplamiento mecánico
Referencias
- ^ Ver aquí
- ^ http://centrebombe.org/myster_shadow-sky_discography.html