Техника - молодёжи 1973-06, страница 22

„Первый круг" маховика

МАХОВИКИ

20

Н. ГУЛИА,

кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой Курского политехнического института, г. Курск

Рис. В. Л у х и н а

Тот древний человек, который сообразил насадить диск на ось, стал изобретателем не только средства для легкого перемещения грузов — колеса, но и аккумулятора энергии — маховика. И еще далеко не известно, какое из этих свойств вращающегося диска раньше понадобилось людям...

Так или иначе первый из маховиков был изготовлен древними шумерами тогда же, когда, по-видимому, появились и колеса, — почти 6500 лет назад. Об этом говорит находка, сделанная в 1929 году в Урском могильнике в Месопотамии (современный Ирак) известным археологом Леонардом Вулли. Сейчас маховик — неизменная часть почти каждой машины. Без него не будет работать ни судовой двигатель, ни швейная машина, ни прокатный стан, ни магнитофон. Если вы и не увидите маховика традиционной формы, то знайте, что он все-таки присутствует, скрывшись под личиной ротора электродвигателя, шестерни, шкива, крыльчатки и т. д.

Каких только не встретишь маховиков в современной технике! Самый маленький —■ пожалуй, шарик ультрацентрифуги диаметром 0,8 мм, а один из самых больших — стотонный, диаметром 7 м маховик прокатного стана московского завода «Серп и молот». Чугунные маховики камнедробилки имеют окружную скорость несколько метров, а супермаховики

Рис. I. Гончарный станок с первым в мире маховиком, построенный 6500 лет назад. Найден в Урском могильнике. Цифрами обозначены: 1 — маховик, 2 — рукоять, 3 — ось.

Рис. II. «Большое колесо мандарина» — ветряк-водоподъемник средневекового Китая (1 — паруса, 2 — стяжки, 3 — камни — маховые массы).

Рис. III. Маховин на средневековой пильной установке XVI века (1 — маховик, 2 — водяное колесо).

Рис. IV. Маховик (1) в паровой машине.

Рис. V. Инерционный аккумулятор, разработанный в 1918 году А. Г. Уфимцевым (1 — маховик в виде диска равной прочности, 2 — ось, 3 — подшипниковые узлы, 4 — шарнир, 5 — кожух).

из стеклянного и кварцевого волокна — до километра в секунду. У иных маховиков мощности хватает лишь на сглаживание пульсации ленты портативного магнитофона, у других же накапливается столько энергии, сколько ее не заключено и в бомбе того же веса.

Создавая новые маховики, конструкторы работают над улучшением в основном следующих их качеств:

1. Энергоемкость и безопасность

Первые маховики появились в силу «производственной необходимости» Древние шумеры были искусными гончарами. А изготавливали они свои глиняные творения на вращающемся круге.

На оси был посажен массивный диск из необожженной глины диаметром около метра (рис. I). Мастер дергал за деревянную ручку, вделанную в отверстие на краю круга, и разгонял маховик. Пока тот крутился по инерции, гончар обрабатывал кувшин руками.

Проходили тысячелетия, а человечество не особенно беспокоилось о развитии техники, предпочитая силу рабов и животных. Но кое-какие машины все-таки строились, и среди них ие последнее место занимали водоподъемники. Поскольку наиболее распространенным источником энергии был ветер, возникли ветряки-водоподъемники, существующие, кстати, и поныне. А для сглаживания порывов ветра в них, как и следовало ожидать, применяли маховики. Одна из таких установок, известная в средневековом Китае под названием «Большое колесо мандарина» и установленная в долине реки Хуанхэ, показана на рисунке II. Колесо, «четыре человеческих роста над землей и два — под нею», имело паруса с укрепленными под ними тяжелыми камнями, играющими роль маховых масс. Разогнанное порывом ветра, оно запасало изрядную кинетическую