Vantar þig regnhlíf sem þolir hörðustu storma?

Þú stígur út í storminn, fullviss um regnhlífina þína. Þá, mikil vindhviða skellur á, og það snýst kröftuglega út og inn eða smellur, skilur þig eftir óvarinn og blautan.

Já, þú þarft regnhlíf sem er hönnuð fyrir storma. Sannlega stormþétt regnhlíf notar sveigjanlegan ramma úr trefjaplasti, tvöfaldur loftræstiskápur, og styrktum liðum[^1] að stjórna mikill vindur[^2] án þess að brotna, halda þér áreiðanlega vernduð þegar þú þarft þess mest.

Sem verkfræðingur í regnhlífaiðnaðinum, Ég lít ekki á regnhlífar sem einfalda fylgihluti. Ég lít á þau sem tæki sem eru hönnuð til að stjórna umhverfisöflum - sérstaklega vindi og rigningu. Venjuleg regnhlíf er eingöngu hönnuð fyrir rigningu. Stormheld regnhlíf er fullkomið kerfi sem er hannað til að takast á við hvort tveggja. Gremjan sem þú finnur þegar regnhlíf bilar er bein afleiðing af hönnun sem hunsaði eðlisfræði vindsins. Starf mitt beinist algjörlega að því að koma í veg fyrir þá bilun með því að velja réttu efnin og nota sannaðar verkfræðireglur til að búa til vöru sem virkar í hinum raunverulega heimi.

Af hverju er umgjörðin mikilvægasti hluti af stormþéttri regnhlíf?

Allt í einu, kröftug vindhviða skellur á regnhlífina þína. Þú heyrir sjúklega sprungu þegar málm rifin beygjast og smella, gerir regnhlífina þína algjörlega gagnslausa á augabragði.

Ramminn er mikilvægur vegna þess að það er beinagrindin sem ber allt vindálagið. A stormþétt regnhlíf[^3] notar a sveigjanleg trefjagler ramma[^4] sem getur beygt undir miklum þrýstingi og farið aftur í form.

Frá verkfræðilegu sjónarhorni, Algengasta bilunarpunkturinn í hvaða regnhlíf sem er er grindin, sérstaklega rifbeinin. Flestir ódýrar regnhlífar[^5] notaðu þunnt ál eða lággæða stál rifbein. Þessi efni eru stíf og brothætt. Þegar vindur beitir krafti á tjaldhiminn, að orka er flutt beint á þessi stífu rif. Þeir hafa mjög lítið þol fyrir beygju, þannig að þeir annað hvort afmyndast varanlega (vera beygður) eða þeir smella á liðunum. Þetta er hörmulegur bilun. Ég leysti þetta vandamál fyrir mörgum árum með því að skipta eingöngu yfir í trefjagler fyrir rifbeinin í vindþolnum gerðum okkar. Trefjagler er samsett efni með ótrúlegu styrkleika-til-þyngdarhlutfalli og, mikilvægast, yfirburða sveigjanleika. Það er hannað til að beygja, gleypa orkuna frá vindhviðum. Þegar vindhviðan gengur yfir, rifbeinin sveigjast aftur í upprunalega stöðu. Þetta einstaka efnisval er mikilvægasti þátturinn í að búa til sannarlega stormþétta vöru.

Samanburður á regnhlífarramma

Hvernig kemur tvöfaldur tjaldhiminn í veg fyrir að regnhlífin þín snúist?

Sterkt uppstreymi grípur neðri hlið stóru tjaldhimins þíns. Regnhlífin er rifin úr höndum þínum eða snýr út og inn, glíma á móti þér í vindinum.

A loftræst tvöfalt tjaldhiminn[^6] leyfir vindi að fara í gegnum regnhlífina í stað þess að festast undir. Þessi losun á loftþrýstingi dregur verulega úr kraftinum upp á við, koma í veg fyrir að regnhlífin snúist.

Jafnvel með sterkum ramma, stór tjaldhiminn getur virkað eins og segl, grípa vindinn og mynda gríðarlegan kraft. Þetta er einfalt mál loftaflfræði[^7]. Ef loftið hefur hvergi að fara, það ýtir öllu uppbyggingunni upp, sem leiðir til klassísks innri og út flipp. Lausnin er glæsileg og einföld: gefa vindinum undankomuleið. A loftræst, eða tvöfaldur tjaldhiminn, regnhlíf er smíðuð með tveimur lögum af efni sem skarast. Efsta lagið skarast neðsta lagið, sem hefur loftop eða op í sér. Þegar vindur blæs undir regnhlífinni, það rennur upp í gegnum þessar loftop og sleppur út að ofan. Þetta hlutleysir í raun þrýstingsmuninn sem veldur því að regnhlífin snýst. Ég hef eytt óteljandi klukkustundum í vindgöngum til að prófa mismunandi loftopastærðir og skörunarstillingar til að hámarka þessi áhrif. Það er mikilvægur eiginleiki sem virkar í takt við sveigjanlega rammann. Ramminn veitir styrk til að þola kraftinn, en loftræst tjaldhiminn dregur úr þeim krafti í fyrsta lagi.

Af hverju eru styrktir liðir og sterkt skaft svo mikilvægt?

Regnhlífin þín lifir af vindinn, en það er óstöðugt og óstöðugt. Með tímanum, liðirnir losna, og skaftið finnst veikt, að lokum hrynja eða brotna á tengipunkti.

Styrktir liðir og sterkt skaft mynda stöðugan burðarás regnhlífarinnar. Þeir tryggja að allir sveigjanlegir hlutar séu tengdir við stíft, áreiðanlegur kjarni sem spennist ekki undir álagi.

Regnhlíf er kerfi samtengdra hluta, og það er aðeins eins sterkt og veikasti hlekkurinn. Þó að trefjagler rifin veiti sveigjanleika, restin af uppbyggingunni verður að veita ósveigjanlegan stöðugleika. Þetta byrjar með liðunum - litlu lömunum þar sem rifbeinin tengjast og brjóta saman. Í ódýrum regnhlífum, þær eru oft úr þunnu plasti eða þunnpressuðum málmi. Þeir slitna fljótt, sem veldur því að öll grindin verður laus og óstöðug. Fyrir stormþétta hönnun, þessir liðir verða að vera styrktir, oft með stálpinnum, til að tryggja örugga og endingargóða tengingu sem mun ekki vagga eða rofna. Jafn mikilvægt er miðskaftið. Þetta er hryggurinn á regnhlífinni. Það verður að vera nógu stíft til að styðja við alla uppbygginguna án þess að beygja sig. Við notum hágæða, þykkveggja stál eða sexhyrnd álskaft til að veita þennan kjarnastyrk. Þessi samsetning af stífum kjarna og sveigjanlegum útlimum er grundvallarregla um endingu vélrænni hönnun[^8], og það er það sem skilur áreiðanlegt verkfæri frá einnota.

Niðurstaða

A stormþétt regnhlíf[^3] er ekki slys; það er hannað til að lifa af. Það sameinar a sveigjanleg trefjagler ramma[^4], loftræst tjaldhiminn, og styrktur kjarni til að standast áreiðanlega slæmt veður.

[^1]: Skilja hvernig styrktir liðir stuðla að heildarstöðugleika og endingu regnhlífar.
[^2]: Finndu út hvaða regnhlífar eru sérstaklega hannaðar til að takast á við mikla vinda á áhrifaríkan hátt.
[^3]: Skoðaðu nauðsynlega eiginleika sem tryggja að regnhlíf sem er óveðurþolin þolir erfið veðurskilyrði.
[^4]: Lærðu hvernig sveigjanlegur trefjaglerrammi eykur endingu og frammistöðu í stormi.
[^5]: Kannaðu takmarkanir ódýrra regnhlífa og hvers vegna fjárfesting í gæðum skiptir sköpum.
[^6]: Uppgötvaðu vélfræðina á bak við tvöfaldar tjaldhiminn með loftræstum og hlutverk þeirra við að koma í veg fyrir að regnhlífar snúist.
[^7]: Kannaðu meginreglur loftaflfræði sem hafa áhrif á hönnun og virkni regnhlífa.
[^8]: Kafa ofan í grundvallarreglur vélrænnar hönnunar sem tryggja endingu regnhlífanna.