谁会穿铅制鞋子？

Kevin Huang | 9 6 月, 2022

SodaStream气泡水机的电视广告完美呈现了这一点。如今谁还想携带沉重的东西呢？使用PET瓶替代玻璃瓶的原因之一在于重量。这两种解决方案的可持续性将在以后讨论。

 “实际情况是，移动质量需要能量。这种能量可以是燃料、电力或者你自己的肌肉力量。这就是我们不穿铅制鞋子的原因！”

因此，在机器和设备设计及自动化方面，减轻重量也很重要。重量每多一克都会增加能量需求或减缓移动速度。惯性质量原理在此处适用。

例如，纺织业使用的直线轴承必须以超过20m/s的速度移动，在某些情况下频率超过100Hz，加速度超过6m/s²。这只有在自重很轻的情况下才能实现。

便携式实验室或厨房设备应该便于一个人操作和移动。必须经常抬起的设备不得超过10千克。偶尔抬起的设备重量限制为15千克。（资料来源：德国联邦劳动和社会事务部长/《德国负荷操作条例》）

怎样才能使设计变得更轻呢？最简单的方法是选择适当的材料。塑料和铝的重量分别是钢的五分之一和五分之二。塑料更灵活的形状在重量方面具有更大的优势。

在选择直线导轨时可以把这一点纳入考虑范围之内。直线导轨系统能带动塑料滑块在阳极氧化铝上移动。最佳重量分布确保滑块不会在铝的表面留下痕迹。大家可能很熟悉滑雪板或雪鞋的这种效果。较大的表面积，较小的表面负荷，几乎没有陷落的危险——这也是在靠近跌入冰层中的人员时采取俯卧姿势的原因。

由于技术原因，循环滚珠轴承导轨不能在铝轨上连续移动。在有负荷的情况下，每个滚珠的接触点会在轨道表面留下痕迹并损坏滚珠导轨。柔软铝轨受到的最大表面压力太大，而硬质阳极氧化层非常薄，类似于鸡蛋，更确切地说，类似于鸡蛋壳。内柔外刚！