哈利根的前世今生 丨原理篇
第三部分：用杠杆可以创造奇迹
通过前两章，我们学习了哈利根的历史、工具的品质，以及我们可以选择使用的不同工具。现在可以转向真正令人兴奋的内容了-- 数学！我只是在开玩笑，这可能是最无聊的部分。除了了解我们日常使用的工具的由来以及如何高标准的生产出来，真正重要的是应该了解你的工具是如何发挥作用的。有了对杠杆原理（levers）和机械利益（mechanical advantage）的基本理解，我们就能更好地学习这个工具本身以及如何应用它。
哈利根的来龙去脉：
在我们深入探讨杠杆原理和机械利益之前，我想花点时间谈谈如何调整你的哈利根。
对哈利根的调整可以是很简单的也可以是很复杂的。在使用的时候，你可以把它平行于地面以插入到狭窄空间里；你也可以把叉子的豁口卡在门把手，从而把门锁拉出以破拆进入室内。
我想说的很简单，那就是你可以通过设置限位标记线（gap and set lines）来进行调整，标记线在破拆使用的时候能给你提供直观的视觉参考，它们帮助你确保不会把工具插入得太浅，但也确保你不会浪费时间把工具插入的过深。叉子和扁斧上的最浅限位线设置在1.75英寸（4.45厘米）处，为什么？因为一般的门是1.75英寸（4.45厘米）厚，通常是破拆向外开合页门时用到它。
最深限位线是在用叉子破拆向内或向外开的合页门时使用的，叉子上的最深限位线设置在5英寸（12.7厘米）处，这使得叉子插入的足够深而不至于滑出来，但也有助于确保你不会因为插入得过深而无法拔出。在扁斧上的最深限位线却不同，它被设置在3.25（8.26厘米）英寸处，它只在向外开合页门上使用，3.25英寸（8.26厘米）可以确保你的工具插进门后不会滑出。
照片1-4展示了限位标记线的设置，将Pro Bar的扁斧和叉子分隔成不同的部位。对限位标记线的理解将帮助你之后了解它们如何使用。
图1 Gap and set lines marked on forks
在叉上标记的限位标记线
图2 Gap and set lines marked on adz
在扁斧上标记的限位标记线
图3 Gap and set lines cut on forks
在叉子上标记的限位标记线
图4 Gap and set lines cut on adz
在扁斧上标记的限位标记线
图5 Overall length
总长度
图6 Adz measurement
扁斧的尺寸 
图7 Pick measurement
镐的尺寸
图8 Adz/pick triangle measurement
扁斧/镐形成的三角形的尺寸
图9 Fork measurements
叉子一端的尺寸
第一种分类法
是动力F和有用阻力W分别在支点的两边。这类杠杆既有省力杠杆也有费力杠杆。例如，剪金属片用的剪刀，刀口很短，它的机械利益远大于1。这是因为金属板很硬，刀口短，刀把长，即动力臂大于阻力臂，可以少用力。家庭裁衣剪布用的剪刀，把与刃基本是等长的，即动力臂等于阻力臂，属于不省力也不费力的类型。因为布的厚度较薄，不需太大的力，剪布要直故刀口要长些，为此用力不大，布剪的也直。属于这种类型的还有物理天平。又如理发用的剪刀，刀口很长，即动力臂小于阻力臂，它的机械利益小于1。这是因为剪发本来不需要多大的力，刀口长一些，能够剪得快一些和齐一些。
II是支点和动力点分别在有用阻力点的两边。这类杠杆的动力臂大于阻力臂，其机械利益总是大于1，所以总是省力的。例如，用铡刀铡草、独轮车等都是这类杠杆。
是支点和有用阻力点分别在动力点的两边，这类杠杆的动力臂小于阻力臂，其机械利益总是小于1，所以总是费力的。例如，缝纫机的脚踏板、夹食品的竹夹子都属于这类杠杆。
第二种分类法
I类杠杆：是省力的杠杆，即动力臂大于阻力臂。例如，羊角锤、木工钳、独轮车、汽水扳子、铡刀等等。
II类杠杆：是费力的杠杆，即动力臂小于阻力臂。如镊子、钓鱼杆、理发用的剪刀。
III类杠杆：不省力也不费力的杠杆,即平衡杠杆.即动力臂等于阻力臂。其机械利益等于1。如天平、定滑轮等。
本文所讲的杠杆分类是按照第一种分类法讲的，对于使用哈利根而言，我们只使用其中的两种类型即I类和II类。
现在我必须先告诉大家，我不是一个工程师，我看过一些不同的文章，这些人在这个话题上都有不同意见。我将会告诉你我的理解，以及我如何在破拆课程中讲授它。
有三个重要的术语需要理解:动力、支点和阻力。动力是指作用于哈利根末端的力。支点是哈利根绕之旋转的中心;对我们而言，支点就是门框或是门挡。阻力是需要挪动的物体，对我们而言就是门。
I类杠杆(图10)是哈利根最常见的用法。它适用于所有向外开的合页门，以及用扁斧使向内开的合页门形成缺口。你可以把它想象成一个跷跷板。阻力在一端，另一端受力，而支点则位于中间。
II类杠杆(图11)是用在用叉子破拆时作用在外开的合页门上，和需要在向外开的合页门上得到压迫的空间时。你可以把它想象成手推车。负载位于中间，作用力被应用在一端，而另一端则是它旋转的支点。
韦氏词典所定义 “机械利益”为：“在力传递的过程中使用机械所获得的利益”。“机械利益是由一个特定的公式来计算的。机械利益=力到支点的距离（动力臂）/支点到阻力的距离（阻力臂）。给出的数学公式根据哈利根的位置、阻力(门)和支点(柱)的位置来改变。同样也可以看成，它会随着金属在力的作用下弯曲和挤压而改变。
图12 Crushing outward-swinging doors
挤压向外开的合页门
在向外开的门上使用扁斧应用杠杆进行破拆时，具有15:1的机械优势，这时运用的是I类杠杆。作用力到支点的距离是30英寸。从支点到负载的距离是2英寸。所以，30/2=15(图13)。
图13 Outward-swinging with the adz.
用扁斧破拆向外开的合页门
用叉子破拆向外开的门时能获得12.5:1的机械利益，这时运用的是I类杠杆。从作用力到支点的距离是25英寸。从支点到门的距离是2英寸。所以，25/2=12.25(图14)。
图14 Outward-swinging with the forks
用叉子破拆向外开的合页门
用扁斧破拆一扇向内开的门时，具有15:1的机械利益，这时运用的是I类杠杆。从作用力到支点的距离是30英寸。从支点到门的距离是2英寸。所以，30/2=15(图15)
图15 Inward-swinging with the adz
用扁斧破拆向内开的合页门
用叉子破拆向内开的门时有两种方式:向门倾斜或向门框倾斜。向门倾斜是被书本广泛传播的破拆方式。当你向门框倾斜施压时，你就会因为斧子撞到门而无法伸展，然而，当你面对一扇紧闭的门时，叉子自然的曲线可以帮助你找到破拆的途径。这两种方式的机械利益是相同的，都是13.5:1，属于II类杠杆。从作用力到支点的距离是27英寸。从支点到门的距离是2英寸。因此，27/2=13.5(图16和17)。
图16 Inward-swinging with the forks, bevel to door
用叉子破拆向内开的合页门，向门倾斜
图17 Inward-swinging door with the forks, bevel to frame
用叉子破拆向内开的合页门，向门框倾斜
重要的是要记住这只是一个简单的概述。为了最大化你的机械利益，你必须抓住这个工具的最远的一点。如果你握住工具，就会缩短动力臂，从而降低机械利益。通过与一个6尺钩或另一个哈利根连用，可以在破拆向外开的合页门上增加机械利益。最后要说的是，机械利益越大，工具需要展开距离的越短，反之亦然。
嗯,就是这样。从哈利根的历史到它如何工作。重要的是，尤其是在消防工作中，要知道我们从哪里来，我们的工具来自哪里，以及为什么它们是这样的标准。这不仅能帮助消防员使用它们，还能让你明白它们为什么起作用。对你的工具有更深入的了解，可以使你在使用它们时拥有更好的应用知识。
Clay Magee是Magic市消防车学院的一名教员，也是伯明翰(AL) 和切尔西消防与救援局的一名消防员兼急救员。他目前在伯明翰第20救援队工作。2004年，克莱在密西西比州立大学上学时，在东奥克迪比哈消防队开始了自己的职业生涯。自2013年以来，他一直在伯明翰消防局工作。他对破拆和高层建筑灭火很有研究。他拥有密西西比州立大学工商管理学士学位，哥伦比亚南部大学的消防科学学士学位，以及阿拉巴马州消防学院的多项认证。