En ingeniería, isoelástico se refiere a un sistema de partes elásticas y de tracción (resortes y poleas) que están dispuestas en una configuración que aísla el movimiento físico en un extremo para minimizar o evitar que ocurra un movimiento similar en el otro extremo. Este tipo de dispositivo debe poder mantener la dirección angular y la capacidad de carga en un amplio rango de movimiento.
El uso más destacado de un sistema isoelástico se encuentra en la armadura de soporte de una Steadicam , que se utiliza para aislar una película o cámara de video de los movimientos del operador. Todos los brazos de Steadicam funcionan de manera similar a una lámpara de resorte, ya que cada brazo tiene dos secciones (similares y etiquetadas como un brazo humano); Tanto la sección superior como la del antebrazo están formadas por un paralelogramo con un sistema cable-polea-resorte isoelástico diagonal. El sistema isoelástico está tenso para contrarrestar el peso de la cámara y la steadicamtrineo. Esta tensión permite que la cámara y el operador se muevan verticalmente e independientemente el uno del otro. Por ejemplo, mientras el operador corre, los resortes absorben el rebote de su cuerpo, lo que mantiene la cámara estable. El brazo también tiene bisagras no suspendidas en ambos extremos de cada brazo, lo que le permite doblarse en el plano horizontal (al igual que su codo, no como una lámpara de resorte).
Para comprender cómo funciona un sistema isoelástico, primero debemos comprender cómo funcionan los resortes. La tensión (fuerza elástica) en un resorte es proporcional a su extensión según la ley de Hooke . Esto significa que si un peso se cuelga de un resorte, oscilará con un movimiento armónico simple alrededor de su punto de equilibrio; cuando el peso está por encima del punto de equilibrio, la tensión del resorte se reduce de modo que el peso cae debido a la gravedad, y cuando el peso está por debajo del punto de equilibrio, la tensión del resorte lo jalará hacia arriba.
Si se usara un sistema de resorte simple en una cámara de velocidad constante, cuando el operador se moviera verticalmente, la cámara estaría sujeta a un movimiento armónico simple y rebotaría hacia arriba y hacia abajo. Para contrarrestar esta tendencia, se emplea un sistema isoelástico.
Los muelles utilizados son muelles grandes, rígidos, de alto módulo de elasticidad y muy tensados. Un compuesto polea sistema se utiliza a continuación, de manera que la gran fuerza ejercida por el muelle se puede dividir por un factor de cinco, por ejemplo, por lo que el cable que sale del sistema de poleas tendrá solamente una tensión moderada. Sin embargo, lo más importante es que cuando el cable entra o sale, la extensión del resorte cambia solo una quinta parte de esa distancia, por lo que la fuerza de tensión del resorte no cambiará mucho. El resultado es que el sistema de polea de resorte puede producir una tensión bastante constante en el cable en un amplio rango de movimiento.
La fuerza casi constante ejercida por un sistema iso-elástico se emplea en la armadura de una cámara steadicam, para contrarrestar la fuerza constante de gravedad sobre la masa de la cámara y la montura . El resultado es que el peso de la cámara está casi exactamente equilibrado por la fuerza de tensión en todo el rango de movimiento vertical, por lo que incluso cuando el operador salta verticalmente, la cámara mantendrá su posición vertical debido a la inercia , pero permanecerá equilibrada, solo con la armadura en un ángulo diferente.
Como resultado, la cámara no rebota hasta la posición "equilibrada" después de un movimiento, por ejemplo, cuando el operador se sube a un bordillo de la carretera. Esto permite que la cámara esté más aislada e independiente de los movimientos del operador. Por supuesto, el operador puede mover deliberadamente la cámara hacia arriba o hacia abajo, si lo desea. En realidad, sin embargo, los operadores de cámara encuentran que es preferible que el brazo no sea perfectamente isoelástico para que la cámara se eleve naturalmente a una altura de funcionamiento cómoda; los resortes se tensarán para que esto solo ocurra muy lentamente y sin rebotar para mantener la suavidad del movimiento de la cámara ". [1]
Ver también
Referencias
- ^ Aparato de soporte isoelástico ajustable US 5435515 A.