Iso-elastisk
Inom konstruktion avser iso-elastic ett system av elastiska och draghållfasta delar (fjädrar och remskivor) som är anordnade i en konfiguration som isolerar fysisk rörelse i ena änden för att minimera eller förhindra liknande rörelse från att inträffa i den andra änden. Denna typ av anordning måste kunna bibehålla vinkelriktning och lastbärande över ett stort rörelseområde.
Den mest framträdande användningen av ett iso-elastiskt system är i stödarmaturen på en Steadicam , som används för att isolera en film- eller videokamera från operatörens rörelser. Steadicam armar fungerar alla på ett sätt som liknar en fjäderlampa eftersom varje arm har två sektioner (liknar och märkt som en mänsklig arm); både över- och underarmssektionen består av ett parallellogram med ett diagonalt iso-elastiskt kabel-remskiva-fjädersystem. Det iso-elastiska systemet är spänt för att motverka vikten av kameran och steadicam -släden. Denna spänning gör att kameran och operatören kan röra sig vertikalt och oberoende av varandra. Till exempel, när operatören springer, absorberas studsandet av hans kropp av fjädrarna, vilket håller kameran stadigt. Armen har också ofjädrade gångjärn i båda ändarna av varje arm så att den kan böjas i horisontalplanet (precis som din armbåge, inte som en fjäderlampa).
För att förstå hur ett iso-elastiskt system fungerar måste vi först förstå hur fjädrar fungerar. Spänningen elastisk kraft) i en fjäder är proportionell mot dess förlängning enligt Hookes lag . Detta betyder att om en vikt hängs på en fjäder kommer den att svänga med enkel harmonisk rörelse kring dess balanspunkt; när vikten är över balanspunkten minskar fjäderspänningen så att vikten faller på grund av tyngdkraften, och när vikten är under balanspunkten kommer fjäderns spänning att dra tillbaka den uppåt.
Om ett enkelt fjädersystem användes i en steadicam, då när operatören rörde sig vertikalt, skulle kameran utsättas för enkla harmoniska rörelser och studsa upp och ner. För att motverka denna tendens används ett iso-elastiskt system.
Fjädrarna som används är stora, styva fjädrar med hög elasticitetsmodul och de är mycket spända. Ett sammansatt remskivasystem används då så att den stora kraften som utövas av fjädern kan delas med en faktor på t.ex. fem, så att vajern som går ut ur remskivan har endast måttlig spänning. Viktigast är dock att när kabeln dras in eller ut förändras fjäderns förlängning med endast en femtedel av detta avstånd, så att fjäderns dragkraft inte kommer att förändras mycket. Resultatet är att fjäder-remskiva-systemet kan ge en ganska konstant spänning i vajern över ett stort rörelseområde.
Den nästan konstanta kraften som utövas av ett iso-elastiskt system används i ankaret av en steadicam, för att motverka den konstanta tyngdkraften på kamerans och fästets massa . Resultatet är att vikt nästan exakt balanseras av spänningskraften genom hela området för vertikal rörelse, så även när operatören hoppar vertikalt kommer kameran att behålla sitt vertikala läge på grund av tröghet , men förbli balanserad, bara med ankaret i en annan vinkel.
Som ett resultat studsar kameran inte upp till det "balanserade" läget efter en rörelse, till exempel när föraren kliver upp på en trottoarkant från vägen. Detta gör att kameran kan vara mer isolerad och oberoende av förarens rörelser. Operatören kan givetvis medvetet flytta kameran uppåt eller nedåt om så önskas. I verkligheten tycker dock kameraoperatörer att det är att föredra att armen inte är perfekt iso-elastisk så att kameran naturligt kommer att stiga till en bekväm arbetshöjd; fjädrarna kommer att spännas så detta sker bara mycket långsamt och utan att studsa för att bibehålla jämnheten i kamerans rörelse."