¿Cómo podría funcionar el ascensor en The Wall?

En el programa Game of Thrones hay una cosa llamada The Wall. Es un baluarte monstruoso de 300 millas (≈ 483 km) de largo que consiste en un muro de hielo fortificado de 700 pies (≈ 213 metros) de altura (consulte la wiki para obtener más detalles). También hay castillos/fuertes a los pies de esta muralla, como guarniciones para los soldados que la custodian.

Ahora, muy convenientemente, en algunos de los castillos existe una especie de ascensor construido para llegar a las almenas desde el castillo 700 pies por debajo de la parte superior de la pared. Podemos ver que el elevador está construido de madera y metal y parece ser una construcción bastante simple. No se muestra ningún mecanismo real. En la parte inferior hay una palanca que, cuando se gira, envía la cabina del ascensor hacia arriba o hacia abajo, respectivamente.

Dado un mundo como el que se presenta en Game of Thrones— ¿ Qué podría usarse para impulsar el ascensor?

Suposición:

  • sin magia
  • El nivel tecnológico es el de una civilización (como máximo) de finales de la Edad Media.
  • Debería funcionar en el clima frío requerido para preservar una pared de hielo

Requisitos:

  • Funciona con tan poco trabajo de personas o animales como sea necesario.
  • Puede ser operado por algún tipo de palanca o interruptor (ya sea en la parte superior o inferior)
  • Las necesidades de mantenimiento deben ser tan bajas como sea posible

Nota: soy consciente de que puede haber una respuesta canónica en los libros (aunque no recuerdo nada demasiado específico). Eso no es lo que estoy pidiendo, y este sería el Stackexchange incorrecto para hacerlo de todos modos. Me pregunto por soluciones generales basadas en la realidad para este problema fuera del contexto real de Game of Thrones.

Recuerdo haber visto gente poniendo en marcha el ascensor en un episodio.
basado en la ciencia no puede ser la única etiqueta en una pregunta.
@Renan Vemos personas caminando en una rueda grande, como las que solían usar para recargar trabuquetes. Pero no recuerdo si el ascensor aparece alguna vez en los libros.
@L.Dutch ¿Puede sugerir más etiquetas? Es posible que incluso desee agregarlos directamente, ¿o no se hace en este sitio de SE?
Agregué [medieval] ya que ese es el nivel de tecnología e importante para la pregunta.
Dudo sinceramente que la ciencia material de esa época pudiera hacer un ascensor de esa altura. el peso y la fricción serían enormes obstáculos.
@ths - No es un ascensor Otis; es una grulla Una cuerda de manila de 2" con un factor de seguridad de 12x puede contener una tonelada, con un peso de alrededor de una libra por pie. Entonces, con 500' de largo, puede levantar 1500 libras y aún tener un factor de seguridad de 12x. Mientras tanto, tiene un mínimo de rotura fuerza de 27900 lb/f.
Máquina sencilla . - "En la parte inferior hay una palanca", para la cual nunca se nos muestra el enlace mecánico . Esta pregunta se basa en una suposición ilógica o en un "ascensor" extremadamente mal diseñado.
@Ryan_L así es como levantaron los grandes bloques de piedra para construir también catedrales medievales. Todavía hay uno que existe en Salisbury, por ejemplo: thefogwatch.com/the-miracle-of-salisbury-cathedral
tu suposición de que no hay magia es errónea. el mundo tiene poca magia, no magia, no olvides que la pared en sí está muy encantada como se menciona varias veces (al menos en los libros), esto podría traducirse en un ascensor completamente mágico o algo menos extravagante como un resorte primitivo (incluso cuerdas retorcidas como la catapulta inferior) que serían fáciles de "cargar". la palanca simplemente cambiaría los engranajes. esto también hace que el enfoque del contrapeso sea aún más simple porque, en teoría, no tiene que meterse tanto con los pesos
@Nullman lee lo que escribí al final.
mala mía, me emocioné un poco
Mano de obra, poleas, pesas, escoja. Solo me pregunto el terrible resultado cuando la pared de hielo es atacada por dragones.

Respuestas (6)

Con contrapesos se podría tener un ascensor "autoalimentado" en estas condiciones.

El ascensor debe estar contrapesado por defecto con una masa que lo haga bajar lentamente si está activado (para activarlo, debería ser suficiente quitar manualmente algún bloqueo).

Esto permitirá que el ascensor baje vacío.

si por el contrario queremos que suba vacío, debemos colocar un pequeño contrapeso adicional, para alcanzar una masa superior a la de la cabina.

si queremos bajar, con personas o materiales, todavía necesitamos colocar más contrapeso, para lograr un equilibrio y evitar un descenso demasiado rápido.

Si queremos subir, con personas o materiales, necesitamos acoplar un contrapeso más pesado, para superar el peso de la cabina (y del contenido).

El problema es. estos contrapesos (excepto el que viene por defecto, que siempre va pegado) permanecerán en el nivel del suelo una vez usados ​​y deberemos devolverlos para usarlos. Lo cual requerirá trabajo humano o animal y anula el propósito.

Para resolver este problema, simplemente podríamos usar bloques de hielo/nieve, que presumiblemente se autogeneran en la parte superior de la pared. De hecho, imagine que los caminos en la parte superior deben mantenerse limpios y todos los días se encontrará un exceso de nieve.

Entonces, digamos que hay una cantidad determinada de masa que se puede levantar cada día (¿varía día a día según las condiciones climáticas?), pero esta podría ser una solución eficiente.

Editar:

La palanca podría accionar un mecanismo que uniera la cabina a un contrapeso pesado o liviano, invirtiendo la dirección del ascensor. Sin embargo, seguirá siendo necesario el trabajo manual después del viaje para tarar y volver a aplicar los pesos.

Es un funicular de hielo.
Puede valer la pena señalar que hay un poco más de complejidad en esto: para diferencias de altura suficientes, también debe tener en cuenta el peso de la cuerda que suspende el elevador (y cómo eso cambia la masa del lado del elevador y su contrapeso) lado a medida que la cosa se mueve). Esto es algo que los sistemas de cortinas de teatro deben tener en cuenta, incluso a 100 pies de altura.
Con respecto a la necesidad de volver a colocar los contrapesos en la parte superior, pensé que a veces el ascensor tendría que levantarse manualmente, pero podría funcionar automáticamente con la preparación adecuada. Permitiría a los soldados configurar el ascensor en su tiempo de inactividad y hacerlo funcionar sin mano de obra durante las batallas.
La idea del funicular es buena: dos cabinas se contrapesan entre sí a cada lado de la polea. Y cuelgue 700' de cuerda desde la parte inferior de cada uno para contrarrestar la cantidad cambiante de cuerda sobre cada vagón.
No puedes simplemente cortar bloques de hielo de la pared; no quedaría pared. No hay almuerzo gratis: la misma cantidad de trabajo para subir y bajar bloques que solo subir el auto.
@Delioth: la cuerda se puede equilibrar simplemente convirtiéndola en un bucle continuo que no toca el suelo.
El contrapeso parcial es muy común y significa que se necesita una pequeña cantidad de esfuerzo humano (o bestias de carga, energía hidráulica en climas más cálidos, etc.) para un movimiento razonablemente efectivo. Un contrapeso ligeramente mayor que el peso vacío supondría levantar sólo parte del contenido, por ejemplo. Por supuesto, debe tener en cuenta el peso de la cuerda, especialmente si desea levantar todas las piezas de trabajo para evitar agresores (las poleas pueden ayudar aquí, ya que el contrapeso no tendría que caer completamente).
Supongo que los soldados necesitan limpiar periódicamente la nieve de los caminos, picar el hielo de las barandillas, etc. para mantener la parte superior del muro transitable y segura. Recolectar la nieve y el hielo en cubos y verterlos en un tanque de almacenamiento en la parte superior de la lista garantizaría un suministro constante de hielo/agua de contrapeso, así como un suministro constante de mano de obra servil para dar a los miembros de la Guardia recientemente irritados. sus oficiales superiores. Mundo de fantasía o no, el trabajo agotador y monótono como castigo menor es una excelente y antigua tradición en muchos ejércitos.
"El problema es que estos contrapesos (excepto el predeterminado, que siempre está conectado) permanecerán en el nivel del suelo una vez que se usen y debemos devolverlos para usarlos". No, cuando usa contrapesos para frenar el descenso, esos contrapesos irán desde el suelo hasta la parte superior. Sin embargo, perderá energía debido a la fricción, por lo que en cada viaje necesita suministrar energía o tener más peso al bajar que al subir.
@Mazura "No puedes simplemente cortar bloques de hielo de la pared; no quedará ninguna pared". Si extraes 100 kg al día durante 1000 años, son 36 500 metros cúbicos. El muro tiene 9 mil millones de metros cúbicos. Y si nieva en la parte superior de la pared, eso agrega más masa constantemente.

Buenas poleas viejas

poleas

Una mejora importante del siglo IV a. C. y todavía en uso hoy en día, es la polea compuesta: una combinación de poleas individuales en un bloque. La ventaja mecánica es igual a la cantidad de poleas utilizadas.

Una grúa con polea triple (un "Trispastos") tiene dos poleas unidas a la grúa y una polea libre suspendida de ellas. Ofrece una ventaja mecánica de 3 a 1. Una grúa con cinco poleas en una disposición similar (llamada "Pentaspostos") ofrece una ventaja mecánica de 5 a 1.

Usando una polea compuesta, un hombre puede levantar más de lo que de otro modo podría. Si un solo hombre tirando de una cuerda puede ejercer una fuerza de 50 kg, puede subir (o bajar) 150 kg usando un Trispastos y 250 kg usando un Pentaspostos. Lo mismo ocurre con la cuerda. Una cuerda con una resistencia a la tracción de 50 kilogramos se puede usar para levantar (o bajar) 150 kilogramos si se usan 3 poleas y 250 kilogramos si se usan 5 poleas.

Y puedes tirar de la cuerda usando cabrestantes y cabrestantes.

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¿Los chicos de esa foto no están realmente empujando la cuerda?
@tobias_k, ahora que me haces ver...
@tobias_k están actuando como un freno, limitando la velocidad a la que se desenrolla la cuerda.
no la forma en que están encorvados. parece que están empujando.
@tobias_k Supongo que demasiados tragos
-1, esto no responde la pregunta: las poleas no son una fuente de energía. No cambian la cantidad de trabajo requerida por una persona/animal en lo más mínimo.
@NuclearWang Es posible que no reduzcan la energía general necesaria, pero ciertamente reducen el esfuerzo instantáneo requerido a un nivel en el que es posible que un ser humano actúe como fuente de energía.
@JoeBloggs Sí, con suficientes poleas, un solo hombre podría levantar el ascensor. Pero tomará un tiempo prohibitivo levantar el ascensor: con solo dos poleas, el ascensor será el doble de fácil de mover, pero se moverá a la mitad de la velocidad de caminata de quien lo esté accionando. El ascensor parece subir más rápido que una fracción de la velocidad de una persona caminando, por lo que las poleas no son la solución, ya sea por la potencia en sí misma o por permitir que las personas lo impulsen.
No están empujando la cuerda. Hay otra cuerda en la parte superior de la pila que el artista no se molestó en representar en detalle, están tirando de eso. La cuerda visible es la línea floja que se apaga, es muy probable que en realidad sea un lazo y tenga un tensor para mantener la holgura.
Es una cuerda; usa cabrestantes y poleas, accionados por hombres o bestias de carga, porque no veo molinos de viento y no puedes usar ruedas hidráulicas si está congelado, +1
Si bien las poleas sin duda ayudarán con la traducción de potencia, esta traducción también terminaría aumentando enormemente la duración/longitud de la cuerda que se tirará. Digamos que necesita una polea 10x para levantar la cabina. Eso significa que los muchachos que trabajan con la cuerda tendrán que caminar 7000 pies...
@NuclearWang: la pregunta no especifica nada sobre el tiempo requerido. La verdadera razón por la que esto en realidad no responde a la pregunta sería el requisito de la palanca (a menos que se vuelva más complicado y use poleas para levantar pesas para poner cubos para subir el elevador)
@JoeBloggs No es así, pero estamos tratando de replicar un dispositivo mecánico de un programa de televisión, por lo que la solución debería poder imitar lo que hemos visto. Que es un ascensor de 700 pies que se mueve más rápido que la mitad de la velocidad de una caminata.

Bajar es fácil, solo necesitas un sistema de frenado, así que no me preocuparé demasiado por eso. Subir es lo difícil.

1. Poder de burro

Agradable y simple, la bomba o cabrestante accionado por caballos es un poco de tecnología tan antigua como el tiempo. En este caso, usará su burro/asno/mula/caballo para levantar un peso hasta la parte superior de la pared. Cuando se quiere ascender la polea con el peso se une a la polea con el ascensor. El peso baja, el ascensor sube. Luego, el equino vuelve al trabajo levantando el peso del cabrestante.

2. Energía hidráulica

Un sistema similar al del cabrestante para caballos, pero esta vez el contrapeso es un tanque de agua que se llena por la parte superior y se vacía por la parte inferior. Usted vierte suficiente agua en el tanque para que el elevador comience a subir, también puede usar esto como parte de su sistema de frenado al eliminar solo el agua suficiente para que el elevador comience a caer. Los controladores de velocidad apropiados deben permanecer en su lugar.

3. Hombres en una rueda de hámster

Este es un sistema muy antiguo para controlar dichos sistemas, utilizado en el período apropiado para grúas en la construcción de castillos. Estos también podrían ser los equinos del método 1 controlando el cabrestante directamente.

La palanca

Suena una campana para decirle a quien tiene el control que haga su trabajo. Los sistemas de control no valen la pena en la era del trabajo manual.

¿Qué tal un sistema de resorte?
la energía hidráulica puede ser complicada (aunque no imposible) con: "Debería funcionar en el clima frío requerido para preservar una pared de hielo".
@Mast, los resortes no son particularmente buenos para este tipo de cosas
# 3 se llama técnicamente una cinta de correr. Por lo que vale, operar una cinta de correr a menudo era parte de la vida en prisión, cuando correspondía.
Las campanas todavía se usan en los ascensores en los tiempos modernos para la comunicación, especialmente en la minería. Se utiliza un sistema de anillos similar al código morse para emitir comandos simples. Este sistema a veces puede funcionar mal y dejar a las personas atrapadas en el fondo de una mina: sudbury.com/local-news/…
El castillo de Carisbrooke en la Isla de Wight tiene una rueda accionada por un burro que alimenta un pozo. commons.m.wikimedia.org/wiki/… Estoy seguro de que Separatix ya lo sabía.

Grúa de rueda de ardilla

El dispositivo Goto para levantar objetos pesados ​​en la época medieval es la grúa de rueda de ardilla. Los más grandes pueden levantar algunas cargas extremadamente pesadas incluso con solo uno o dos operadores. Si el ascensor tiene un contrapeso alterno, una sola persona o animal podría mover un ascensor fácilmente. Las grúas más grandes podían levantar varias toneladas con facilidad.

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También puse esto en un comentario anterior, pero thefogwatch.com/the-miracle-of-salisbury-cathedral tiene una foto del original que se usó para construir la Catedral en Salisbury.

Energía eólica. La pared de hielo garantizará vientos bastante constantes, por lo que un molino o molinos de viento en la parte superior proporcionarán mucha energía. Para períodos de poco viento, el molino de viento levanta rocas durante tiempos de viento. Si el viento no sopla, se coloca una cantidad suficiente de rocas en la jaula "abajo" para que actúen como contrapeso.

No va a ser una respuesta completa (al menos no todavía), pero intentaré explicar la idea. Todavía tengo que trabajar más estrictamente en los detalles.

Primero permítanme ser muy específico sobre una cosa. Estoy señalando aquí la dificultad de construir un mecanismo tan alto y probablemente algunas otras cosas. Esto es solo una idea de cómo podrían organizarse las cosas.

En primer lugar, como otros ya mencionaron, necesitamos una configuración con un contrapeso y para que el viaje sea posible, el contrapeso debe adaptar su peso al peso de una carga (ya sea humano, armas, materiales de construcción, realmente no asunto).

Tal como lo imagino, el contrapeso es líquido. Dado que la temperatura está por debajo del punto de congelación del agua, el líquido utilizado debe ser algún tipo de solución u otro líquido (por ejemplo, alcohol) para que no se congele.

Tanto en la estación superior como en la inferior habrá un mecanismo que permita equilibrar el contrapeso. Tan pronto como el contrapeso se coloca en la posición correcta (cerca del tope), el fluido comienza a fluir hacia adentro y hacia afuera hasta que se nivela exactamente con el peso de la carga, lo que hace que el elevador se detenga. Una vez detenidos, la plataforma y el contrapeso se bloquean en sus posiciones (es decir, pueden moverse ligeramente pero solo dentro de un rango específico muy limitado). Cada vez que el peso de los dos se desequilibra, la posición desplazada del contrapeso provoca el flujo de líquido en la dirección correcta, lo que hace que equilibre automáticamente el contrapeso contra la plataforma con la carga. Cuando se acciona una palanca, desbloquea el movimiento del elevador y al mismo tiempo cierra el tanque de líquido de contrapeso.

Dependiendo del diseño hay dos opciones:

  1. La activación de la palanca añade o quita un poco de líquido al contrapeso haciendo posible el movimiento, o
  2. Los sistemas de llenado de contrapeso están escalados para que sea ligeramente más pesado en la parte superior y ligeramente más ligero en la parte inferior.

Y eso es todo.

El sistema puede requerir de vez en cuando equilibrar la cantidad de líquido en los tanques superior e inferior, pero puede escalarse para que este mantenimiento no sea necesario con demasiada frecuencia.

¿Cómo podría funcionar el ascensor en The Wall?
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