Jump to content

Человеческая сила

(Перенаправлено с Заводного радио )
Гибридное радио с аккумулятором и ручным заводом от Philips .

Человеческая мощность – это скорость работы или энергии , вырабатываемой человеческим телом . Это также может относиться к мощности (скорости работы за время) человека. Энергия исходит в основном от мышц , но тепло тела также используется для выполнения работы, например, для обогрева убежищ , еды или других людей.

Мировые рекорды энергетических показателей человека представляют интерес для планировщиков работ и инженеров-технологов . Средний уровень человеческой силы, который можно поддерживать в течение определенного периода времени⁠, интересен инженерам, проектирующим рабочие операции в промышленности.

Транспорт, приводимый в движение человеком, включает в себя велосипеды , греблю , лыжи и многие другие виды передвижения.

Оборудование с приводом от человека иногда используется для выработки, а иногда и для хранения электрической энергии для использования там, где нет другого источника энергии. для девочек Gibson К ним относятся радио выживания , заводное или (заводное) радио и педальное радио.

Доступная мощность

[ редактировать ]

Нормальный человеческий метаболизм производит тепло при базовой скорости метаболизма около 80 Вт . [1]

Во время велогонки элитный велосипедист может производить около 400 Вт механической мощности в течение часа, а короткими перерывами — вдвое больше — от 1000 до 1100 Вт; более 95% современные гоночные велосипеды имеют механический КПД . Взрослый человек в хорошей физической форме с большей вероятностью будет потреблять от 50 до 150 Вт в течение часа энергичных упражнений. [ нужны разъяснения ] За 8-часовую рабочую смену средний, здоровый, сытый и мотивированный работник физического труда может выдерживать мощность около 75 Вт . [2] Однако потенциальный выход человеческой электроэнергии снижается из-за неэффективности любого генераторного устройства, поскольку все реальные генераторы несут потери в процессе преобразования энергии . [3] [4]

Можно использовать тренажеры для выработки электроэнергии, прикрепив движущиеся части к компонентам электрогенераторов ; [5] В некоторых домашних тренажерных залах используются генераторы постоянного тока для питания показаний, дисплеев и контроля величины сопротивления, оказываемого тренажером. [5] Количество вырабатываемой энергии настолько мало по сравнению с промышленными источниками энергии, что стоимость конверсионного оборудования делает его экономически нецелесообразным. [5] Например, для снабжения среднестатистического дома в США исключительно электроэнергией, вырабатываемой тренажерами, в течение одного дня потребуется, чтобы более ста человек катались на велотренажерах . все это время [5] [6]

Транспорт

[ редактировать ]

Некоторые виды транспорта используют человеческую силу. К ним относятся велосипед , инвалидная коляска , ходьба , скейтборд , тачка , гребля , лыжи и рикша . В некоторых формах может участвовать более одного человека. Историческую галеру в древние времена приводили в движение свободные люди или граждане, а в более поздние времена - рабы, захваченные пиратами. MacCready Gossamer Condor был первым самолетом с приводом от человека, способным к контролируемому и продолжительному полету, совершив свой первый полет в 1977 году. В 2007 году Джейсон Льюис из экспедиции 360 стал первым человеком, совершившим кругосветное плавание в неполярных широтах, используя только человеческую силу. — ходьба, езда на велосипеде и роликах по суше; а также плавание, каякинг, гребля и использование лодки с педальным приводом длиной 26 футов для пересечения океанов. [7] [8]

Общие устройства и машины

[ редактировать ]
Британская штрафная беговая дорожка
Фонарик с механическим приводом . Он использует линейный генератор и заряжается за счет встряхивания вдоль его длинной оси.

Беговые колеса , также называемые беговыми дорожками, представляют собой двигатели или машины, приводимые в движение людьми. По внешнему виду они могут напоминать водяное колесо , и приводить их в движение можно либо с помощью лопастей человека, установленных по его окружности (беговая дорожка), либо с помощью человека, стоящего внутри него (беговое колесо).

Некоторые устройства используют силу человека. Они могут напрямую использовать механическую энергию мышц или генератор может преобразовывать энергию, вырабатываемую телом, в электрическую.

Оборудование, приводимое в движение человеком, в основном состоит из электроприборов , которые могут работать от электричества, вырабатываемого мускульной силой человека, в качестве альтернативы традиционным источникам электроэнергии, таким как одноразовые первичные батареи и электрическая сеть . Такие устройства содержат электрические генераторы или индукционную систему для подзарядки батарей . Теперь доступны отдельные кривошипные генераторы для подзарядки портативных электронных устройств с батарейным питанием, таких как мобильные телефоны . Другие, например фонари с механическим приводом , имеют встроенный в устройство генератор. Наручные часы могут использовать мышечную силу для поддержания заводной пружины .

Альтернативой перезаряжаемым батареям для хранения электроэнергии являются суперконденсаторы , которые сейчас используются в некоторых устройствах, таких как показанный здесь фонарик с механическим приводом. Устройства, которые сохраняют энергию механически, а не электрически, включают часовой радиоприемник с ходовой пружиной, которая заводится рукояткой и вращает генератор для питания радиоприемника.

Ранним примером регулярного использования электрического оборудования с приводом от человека являются ранние телефонные системы; Ток для звонка в удаленный звонок обеспечивался абонентом, поворачивавшим ручку телефона, которая включала небольшой магнето- генератор. Устройства с питанием от человека полезны в качестве аварийного оборудования, когда стихийное бедствие, война или гражданские беспорядки делают невозможным регулярное электроснабжение. Их также считают экономичными для использования в бедных странах, где батареи могут быть дорогими, а сетевое электричество ненадежно или недоступно. Они также являются экологически предпочтительной альтернативой использованию одноразовых батареек, которые являются расточительным источником энергии и могут загрязнять тяжелыми металлами окружающую среду . Связь является распространенным применением относительно небольшого количества электроэнергии, которое может быть произведено человеком, вращающим генератор.

Радио с питанием от человека

[ редактировать ]

Радио выживания

[ редактировать ]
Радиопередатчик BC-778 "Gibson Girl".

времен Второй мировой войны В радиоприемнике выживания для девочек Gibson для обеспечения питания использовался генератор с ручным заводом; это позволило избежать ненадежной работы сухих батарей, которые могли храниться месяцами, прежде чем они понадобятся, хотя у этого был недостаток: выживший должен был быть в достаточной форме, чтобы повернуть рукоятку. Радиостанции выживания были изобретены и использованы обеими сторонами во время войны. [9] Радиопередатчики выживания SCR-578 (и аналогичные послевоенные AN/CRT-3), перевозимые самолетами во время надводных операций, получили прозвище « Девушка Гибсона » из-за их формы «песочных часов», которая позволяла их держать в руках. неподвижно между ног при повороте ручки генератора.

Военное радио

[ редактировать ]
Американские солдаты во время Второй мировой войны питали радиостанцию ​​с помощью ручного генератора ГН-45.

Во время Второй мировой войны американские войска иногда использовали генераторы с ручным управлением GN-35 и GN-45 для питания войск связи радиопередатчиков/приемников . [10] Ручной запуск был трудоемким, но генерировал достаточный ток для небольших радиоприемников, таких как SCR-131, SCR-161, SCR-171, SCR-284 и SCR-694 . [11]

Заводное радио

[ редактировать ]
Оригинальный заводной радиоприемник Baygen с заводной рукояткой.

или Заводное радио заводное радио — это радио , которое питается от силы мышц человека, а не от батарей или электрической сети. В наиболее распространенной конструкции внутренний электрический генератор приводится в движение ходовой пружиной, которая заводится с помощью рукоятки на корпусе. Поворот рукоятки заводит пружину, а полный завод позволит работать в течение нескольких часов. Альтернативно, генератор может заряжать внутреннюю батарею.

Радиоприемники с приводом от генераторов с ручным приводом не новы, но раньше считалось, что их рынок ограничивается аварийными или военными организациями. Современное заводное радио было разработано и запатентовано в 1991 году британским изобретателем Тревором Бэйлисом в ответ на кризис ВИЧ/СПИДа . Он представлял его как радио для бедных людей в развивающихся странах, особенно в Африке , без доступа к батарейкам. В 1994 году британский бухгалтер Крис Стейнс и его южноафриканский партнер Рори Стир получили всемирную лицензию на изобретение и стали сооснователями компании Baygen Power Industries (ныне Freeplay Energy Ltd), которая выпустила первую коммерческую модель. Ключом к его конструкции, которая больше не используется, было использование пружины постоянной скорости для хранения потенциальной энергии . После того, как Бэйлис потерял контроль над своим изобретением, когда Бэйген стал Freeplay, подразделения Freeplay Energy перешли на одноразовые батареи, заряжаемые более дешевыми генераторами с ручным заводом.

Как и другое оборудование с автономным питанием, заводные радиоприемники предназначались для кемпинга , чрезвычайных ситуаций и для районов, где нет электросети и трудно достать запасные батареи, например, в развивающихся странах или отдаленных поселениях. Они также полезны там, где радио используется нерегулярно и батареи разряжаются, например, в загородном доме или коттедже.

Заводные радиостанции, предназначенные для использования в экстренных ситуациях, часто включают в себя фонарики , мигающие аварийные огни и аварийные сирены. Они также могут включать в себя несколько альтернативных источников питания, таких как одноразовые или перезаряжаемые батареи , прикуриватели и солнечные элементы .

Передатчик с педальным управлением

[ редактировать ]
Педальное радио используется на маяке Южного Одиночного острова для связи с маяком Нора-Хед , 1946 год.

Педальное радио (или педальное радио ) представляло собой радиопередатчик-приемник с питанием от генератора с педальным приводом. Он был разработан южноавстралийским инженером и изобретателем Альфредом Трэгером в 1929 году как способ обеспечения радиосвязи в отдаленных ферм и станций австралийской глубинке скотоводческих . [12] В то время не было сети или генератора, а батареи для обеспечения необходимой энергии были бы слишком дорогими. Это было чрезвычайно важное изобретение, [13] поскольку именно эта технология позволила Королевской службе летающих врачей , а затем и Воздушной школе , связывать людей, живущих удаленно, со службами экстренной помощи и образования. [14]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Кросс, Р. и Спенсер, Р. 2008. Устойчивые сады . CSIRO Publishing, Коллингвуд, Мельбурн. ISBN   978-0-643-09422-2 .
  2. ^ Юджин А. Аваллоне и др., (редактор), Стандартный справочник Маркса для инженеров-механиков, 11-е издание , Mc-Graw Hill, Нью-Йорк, 2007 г. ISBN   0-07-142867-4 стр. 9-4
  3. ^ Справочник инженера-механика (11-е изд.). Баттерворт и компания, 1985. с. 2-68. ISBN  040800083X . Движение одного тела относительно другого тела, с которым оно соприкасается, сопровождается силой трения.
  4. ^ Электротехника: Введение . Издательство Колледжа Сондерса. 1984. с. 610. ИСБН  0-03-061758-8 .
  5. ^ Jump up to: а б с д Гибсон, Том (2011). «Превращение пота в ватты». IEEE-спектр . 48 (7): 50–55. дои : 10.1109/MSPEC.2011.5910449 . S2CID   41300023 . спортзалу, возможно, придется ждать десятилетия, чтобы вернуть деньги, потраченные на переоборудование тренажеров для выработки электроэнергии.
  6. ^ Велосипед с приводом от человека имеет эффективность 70%, https://workingwellresources.blog/2010/02/19/green-workouts-with-human-dynamo-4-2/
  7. ^ Книга рекордов Гиннеса (6 октября 2007 г.). «Кругосветные путешествия с участием человека» (PDF) .
  8. ^ AdventureStats от Explorersweb. «Глобальные высокопроизводительные вычисления — кругосветные путешествия с использованием человека» . Explorersweb. Архивировано из оригинала 01 октября 2018 г. Проверено 12 июля 2013 г.
  9. ^ http://wftw.nl/gibsongirl/gibsongirl.html Девушка Гибсона найдена 26 апреля 2012 г.
  10. ^ Армия США во Второй мировой войне, Иллюстрированный отчет, Война против Германии: Европа и прилегающие территории (бумага) . Государственная типография. 1994. С. 85–. ISBN  978-0-16-087334-8 .
  11. ^ Джордж Рейнор Томпсон; Дикси Р. Харрис (1966). Корпус связи: итоги (середина 1943-1945 гг.) . Офис начальника отдела военной истории армии США (продается суперинтендантом документации типографии правительства США). стр. 665–.
  12. ^ Бегби, Ричард (июль 1999 г.). «Педальное радио Великой глубинки» . Классификация антикварного радио . 16 (7).
  13. ^ «Педальный генератор, используемый Службой летающих врачей» . Трове . Национальная библиотека Австралии . Проверено 3 января 2019 г. Педаль Traeger представляет собой важную веху в истории связи в Австралии.
  14. ^ Бер, Джон. «Трэгер, Альфред Герман (1895–1980)» . Биография - Альфред Герман Трегер - Австралийский биографический словарь . Национальный центр биографии Австралийского национального университета . Проверено 24 августа 2019 г. {{cite book}}: |website= игнорируется ( помогите )
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9a1f7aa483a1af9a6a513e0875e2a6d5__1709804040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9a/d5/9a1f7aa483a1af9a6a513e0875e2a6d5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Human power - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)