Введение

Механический подшипник, соединяющий два объекта.

Шарнир – это механический подшипник, соединяющий два твердых объекта, обычно допускающий лишь ограниченный угол поворота между ними. Два объекта, соединенные идеальным шарниром, вращаются относительно друг друга вокруг фиксированной оси вращения, при этом любые другие перемещения или вращения исключены; таким образом, шарнир имеет одну степень свободы. Шарниры могут быть изготовлены из гибкого материала или состоять из подвижных компонентов. В биологии многие суставы функционируют как шарниры, например, локтевой сустав.

История

Были найдены древние останки из камня, мрамора, дерева и бронзовые петли. Некоторые из них датируются как минимум Древним Египтом. Практически невозможно точно установить, где и когда впервые были использованы петли. В Древнем Риме петли назывались cardō и дали имя богине Кардее и главной улице Кардо. Это название cardō сохранилось в переносном смысле и сегодня, обозначая "главное (основополагающее)" в таких словах, как кардинал. Согласно Оксфордскому словарю английского языка (OED), английское слово hinge связано со словом hang (вешать).

Доступ к зданию

По крайней мере, со времен средневековья существовали шарнирные механизмы для подъема мостов в оборонительных целях для укрепленных сооружений. Шарниры используются и в современной архитектуре, где предполагается осадка здания в течение срока его службы. Например, здание Дакина в Брисбене, Калифорния, было спроектировано со въездной рампой на большом шарнире, чтобы компенсировать осадку здания, построенного на сваях над илистым грунтом залива. Это устройство было эффективно до октября 2006 года, когда оно было заменено из-за повреждений и чрезмерного уклона рампы.

Крупные сооружения

Шарниры применяются в крупных сооружениях, таких как эстакады автомобильных и железных дорог, для уменьшения или исключения передачи изгибающих моментов между конструктивными элементами, как правило, с целью снижения чувствительности к землетрясениям. Основная причина использования шарнира, а не более простого устройства, например, скользящей опоры, заключается в предотвращении разъединения смежных элементов. Шарнир, через который не передаются изгибающие моменты, называется шарниром нулевого момента.

Космический корабль

Разработан ряд самозапускающихся и самофиксирующихся шарниров для развертываемых конструкций космических аппаратов, таких как панели солнечных батарей, антенны с синтезированной апертурой, мачты, радиаторы и т.д.

Компоненты

Прикрепите стержень, соединяющий створки, внутри шарнира. Также известен как пинтль. Шарнир – полое, как правило, круглое звено, образующее ось петли, через которую проходит стержень. Шарниры створок обычно чередуются и переплетаются, а стержень проходит через все шарниры. (также известен как петля, узел или завиток)
Створкa – части (обычно две), которые отходят от шарнира в стороны и обычно вращаются вокруг стержня.