Гойдалки сплануємо, розрахуємо, зробимо! Статті
Якщо в будинку є діти, то прибудинкова територія немислима без дитячого майданчика. А на будь-якому майданчику найбільшою популярністю у дітей різного віку користуються гойдалки.
Гойдалки - розвага дуже давня. Точніше, колись вони були навіть не такою розвагою, як справжнім релігійним обрядом, якимось чином пов'язаним із родючістю. А взагалі-то просто покататися на гойдалках приємно і корисно, тому така звична з дитинства споруда буде зовсім не зайвою.
У будинку гойдалки зробити не важко, бо завжди є, до чого їх кріпити. Але закритий простір, безперечно, обмежує нас своїми розмірами. Якщо висота від точки кріплення до підлоги дорівнює, наприклад, 2,5 метрам (випадок стандартної квартири), то для хитання на повну амплітуду знадобиться цілих 5 метрів вільного простору. Можна, звичайно, і не на всю амплітуду розгойдуватися, і сидіння вище від підлоги підняти, яким чином все ж таки уміститися в простір, що обмежує, але при цьому задоволення від польоту буде, звичайно, не повним.
Інша річ на вулиці. Тут нас ніщо не обмежує і нічого не заважає замахнутися на справжню гігантську гойдалку. Зовсім маленьким дітям доведеться допомагати, заодно і доглядати їх, - адже самостійно у них просто сил не вистачить розгойдуватися як слід. Підлітки та навіть дорослі будуть у захваті від польотів на повну амплітуду. Природно, подібна споруда вимагає дуже ретельного підходу у підборі конструкції та розрахунку міцності. Саме цим ми й займемося.
Матеріалом для спорудження виберемо дерево, внаслідок його високої технологічності та невисокою (порівняно з металом) ціною. Краще, звичайно, якщо це буде сухий ліс із деревини твердих порід, але, в принципі,підійде і сосна. Насамперед обмежимо себе в розмірах. Щоб не ускладнювати собі роботу та не займатися зрощуванням довгомірних деталей, візьмемо за основу стандартну довжину пиломатеріалів – 6 метрів. Розгойдуючись на такому грандіозному снаряді, ви отримаєте справжнє задоволення від польоту. Які жосновні елементи у стандартних гойдалок ? Найменший їхній набір – це сидіння та тяги. Таким мінімумом можна скористатися, якщо є куди його підвісити – наприклад, на гілку високого товстого дерева. Якщо ж гілки немає, то нам знадобиться ще й вісь обертання нашої гойдалки, яку можна буде прикріпити до того ж дерева і (або) будинку. Якщо вісь кріпити нема куди, то для неї доведеться зробити стійки.
Кожен елемент системи повинен мати певну міцність, тому що вихід з ладу будь-якого з них може призвести до плачевних наслідків. Найпростіше розібратися з сидінням. Реалізувати його можна по-різному. Наприклад, у вигляді поздовжньої дошки (як на човниках у парку), щоб можна було кататися одразу двом-трьом. Можна поперечною, одномісною дошкою, а можна й не дошкою зовсім. Гнучкі сидіння гойдалки зручніші для сидіння на ній, міцніше облягають сідока і не так сильно травмують у разі удару. Не варто забувати і про класичне рішення - автомобільну покришку.
Тяги краще брати гнучкі. Звичайно, на них не вдасться покрутити сонце, але за такого великого маятника розкрутиться до мертвої петлі майже неможливо. Для гнучких тяг можна вибрати ланцюги чи мотузки. Головна перевага ланцюгів – це відсутність стирання, проте вони галасливі, важкі і можуть спричинити защемлення. Якщо зупините свій вибір на ланцюгах, їх бажано буде упаковати їх у термозбіжний шланг. Однак достатній за міцністю капроновий шнур справляється з роллю тяганітрохи не гірше. До того ж він м'який, зручний, «теплий», технологічний.
Тяга не обов'язково має бути дві. При підвішуванні двомісної гойдалки на кшталт парківського човна, їх знадобиться вже чотири. Але цілком можливо продати гойдалки на одній тязі. У цьому випадку кататися можна буде не тільки в одній площині, але під час польоту ще й прокручуватись навколо своєї осі. Для однотягової гойдалки сидіння буде або у вигляді дошки з протягнутою посередині мотузкою (своєрідна низька тарзанка), або звичайне сидіння на 3-4 тягах, які сходяться в одну, попередньо проходячи через якусь розпірку над головою катається. Діаметр шнура обчислимо за формулою: максимальне навантаження, розділене на кількість тяг.
Як жерозрахувати це найбільше навантаження ? Насамперед, визначтеся, скільки людей поміститься на сидіння. Причому врахуйте: діти зможуть залізти туди всім гуртом, і сукупністю своїх маленьких мас перевищити всілякі проектні передумови. А може й досить вгодованому дорослому захочеться згадати молодість, струснути, як то кажуть, старовиною. Якби гойдалки весь час перебували у спокої, порахувати вагове навантаження було б не важко, але під час хитання додається ще й відцентрова сила, і доцентрове прискорення.
Покатавшись, можна на власній шкурі відчувати, що пікове навантаження завжди буде в самій нижній точці при максимальному розгойдуванні до висоти осі обертання. Для любителів фізичних формул зовсім неважко буде перевіряти ще раз, що і до своєї маси сідока за рахунок прискорення додасться ще дві його ваги. Тобто для стокілограмового дядька вертикальне навантаження треба буде закласти триста кілограм. Склавши диференціальне рівняння, легко обчислюємо максимальну горизонтальнусилу, яка дорівнюватиме одній вазі катається (у нашому прикладі сто кілограмів).
Дивимося в таблицю з параметрами капронових шнурів і дивуємось. Виявляється, дві тяги з тоненького триміліметрового шнура зможуть витримати цілих 450 кг. Дуже солідний запас міцності! Перестраховики намагатимуться перебдіти і скористаються шнуром у чотири міліметри, отримавши міцність на розрив майже 700 кг.