130年前的伦敦塔桥是如何建造起来的

这是李鸿章当年见到过的伦敦塔桥，距今已经130多年，我们一起来体会下伦敦塔桥的设计让当时的李鸿章有多绝望。为了方便水路运输，伦敦塔桥的桥面是可以分开并抬起的，最初设计是使用电动机来抬起桥面，但是这么大的桥面，电动机是很难抬起来的。为了解决这个问题，工程师在另外一侧添加了一块配重，并且在配重和桥面之间添加了一根旋转轴，旋转轴通过两个轴承进行支撑，但是当旋转桥面时，配重会撞坏桥塔，这怎么办呢？很简单，工程师将桥塔设计成了这种中空的撞击问题迎刃而解，但是添加了配重，问题依旧存在。发动机还是抬不起这么重的桥面，因为桥面的重量达到了1200吨，工程师决定在电动机和桥面之间引入一个传动装置。用什么传动装置呢？最终工程师选择了轴向注塞泵，注塞泵连接着两根输入输出管道，我们打开注塞泵。上面管道流入的为高压液压油，负责输入，下面管道流出的为低压液压油，负责输出，然后输入输出管道分别连接到一个镜像活塞液压马达上。液压马达打开内部是这样的，它一共有5个活塞，每个活塞连接着一根弹簧，但是弹簧并不是固定不动的，它可以左右进行移动。当高压液压油通过管道进入马达时，我们以这个活塞为例，高压液压油会推动活塞压缩弹簧并向右进行移动，做完工的高压液压油会变成低压，然后再通过管道流出，从而产生一个转动的扭矩。当每个活塞都像这样做功时，那么液压马达的中心轴就能转动起来了。需要注意的是，液压马达的转速非常慢，大概在每分钟100~200转，但是电动机的转速却达到了每分钟2000转，根据能量守恒定律，液压马达的扭矩几乎被放大了20倍。扭矩得到倍增后，工程师又延长了液压。马达的驱动轴，并且制造了一个一米多的大齿轮，这个大齿轮被安装到了驱动轴的末端，同时一个巨大的扇形齿轮被安到了桥梁上，扇形齿轮与大齿轮相啮合，这样一来，在两个齿轮的传动下，伦敦塔桥的桥面就能轻松抬起来了。这里又有一个问题，桥面这么重，但是旋转轴使用的轴承130年都没换过，这个轴承为什么至今都没有坏掉呢？回答这个问题前，如果你对这种知识动画感兴趣，可以通过左下角的精选APP进行学习，里面都是大数据整理归纳好的优质合集，赶紧下载试试吧，轴承没有坏掉，这是因为桥面的左边是支撑在支撑柱上的，支撑柱通过液压驱动，中间通过这些支撑块支撑，而右边通过桥面中间的连接轴支撑，这种设计可以使得正常通车时整个桥面不会给轴承施加作用力，只有在桥面需要抬起时才会用到轴承，这大大延长了轴承的寿命。仔细观察可以发现。其实伦敦塔桥分为三个部分，左右两边是悬索桥，悬索桥通过吊索支撑整个桥面。在中间的两个桥塔之间，除了有可以抬起的桥面，还有一个高层通道。当桥面被抬起时，行人可以通过楼梯来到高层通道进行通过。其实桥面从抬起到放下也就是5分钟作用。高层通道更大的作用其实是起到受力平衡的作用，因为两边桥面的主缆非常重，桥塔会受到一个沿主缆方向的拉力，如果这时我们将高层通道去掉，桥塔就会受到一个巨大的拉伸应力，最终结果就是桥塔崩塌。在桥塔上有一个控制室，当需要打开桥面时，工作人员首先会通过这个按钮启动注塞泵，并对液体进行加压。接下来工作人员会进行广播通知，然后打开交通信号灯，禁止车辆通行，同时通过按钮关闭桥上的两扇大门，接着将连接桥面的连接轴打开，最后向后拉动这个操纵杆。桥面就能。打开了。一旦船只完全通过，工作人员就会重新连接上桥面，并打开两侧的大门，车辆就又能重新通过伦敦塔桥了。

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