Техника - молодёжи 1986-06, страница 9

МАШИНА

ГОЛУБЕВА

Алексей ПЯТНИЦКИЙ, инженер

заложено в основу машины Голубева, авторское свидетельство № 918450 на которую было выдано в том же 1982 году. В конструктивной схеме поражает отсутствие цилиндров и поршней в привычном для нас виде. Корпус устройства напоминает глобус с двумя оболочками. В промежутке между ними в «экваториальной» области размещен рабочий орган (подвижный блок «цилиндров»). Он выполнен в виде шарового слоя, в котором образованы полости-«меридианы». Каждая полость делится на два рабочих объема пе-ремычками-«поршнями». Последние установлены так, что могут поворачиваться и незначительно перемещаться на осях, проходящих через «экватор» и центр «глобуса». При этом образуется от 8 до 24 рабочих камер. «Полюс» рабочего органа (например, с помощью вала с косым кривошипом) при работе описывает окружность, а размещенные в нем камеры совершают сложное возвратно-поступательное движение с качанием вокруг осей перемычек. На один оборот вала приходится соответственно 4—12 и более рабочих процессов, попарно происходящих в диаметрально противоположных камерах. Благодаря этому обеспечивается высокая равномерность крутящего момента и полная компенсация сил рабочего давления, резко уменьшающая потери на трение при отсутствии неуравновешенности, так как центр масс машины неподвижен. Перемещение же рабочих камер относительно каналов в стенках корпуса решает задачу «бесклапанного» распределения рабочего тела.

Учитывая эти преимущества, машина Голубева по своим характеристикам обещает существенно древзойти «ротоком». Прикидочные

расчеты показывают, например, что высокомоментные гидродвигатели на ее основе имеют в 10—20 раз меньшую массу на единицу мощности (при том же развиваемом крутящем моменте) по сравнению с лучшими из существующих аналогов. При соответствующей доработке двигатели внутреннего сгорания, построенные по принципу машины Голубева, по удельным характеристикам обещают в 3—5 раз превзойти традиционные поршневые. Естественно, тут не обойтись без дополнительных технических решений (системы теп-лоотвода, смазки и др.), которые позволят более полно реализовать возможности конструкции.

Немаловажным достоинством машины Голубева (если говорить о создании массового ДВС) является перспектива использования чугуна для изготовления основных деталей устройства: высокопрочные, более дорогие упругие стали не потребуются благодаря сферической форме корпусных деталей и высокой равномерности крутящего момента. При этом увеличение массы рабочего органа не скажется отрицательно на динамических качествах двигателя. Наоборот, утяжеленный узел сыграет роль своеобразного маховика. Кроме того, изготовление всех «горячих» деталей из одного материала позволит резко уменьшить тепловые зазоры. Весьма существенно и то, что в машине Голубева отсутствует наиболее ответственный и дорогостоящий узел — коленчатый вал, стоимость которого достигает 25— 30 процентов стоимости всего поршневого ДВС.

Во-вторых. Может ли сказать новое слово в машиностроении специалист другого профиля? Пример В. Голубева доказывает, что нетра-

ВЕРНИСАЖ ИЗОБРЕТЕНИИ

диционное мышление порой приводит к весьма эффективным результатам.

— В поиске новой, неожиданной конструкции,— говорит изобретатель,— мне помогает профессия радиоинженера. Я работаю на кафедре «Антенны и устройства СВЧ», где без пространственного воображения, например, при определении сложных структур сложных электромагнитных полей обойтись очень трудно.

От себя добавим, что применительно к механике машина Голубева как раз и отражает характерные особенности проектирования радиотехнических устройств СВЧ — объединение отдельных элементов (интеграция) в единое целое на основе пространственного и функционального анализа. Именно такой подход к решению инженерной задачи помог минскому преподавателю изобрести машину необычной формы с непривычными «цилиндрами» и «поршнями».

В-третьих. Сможет ли все-таки машина Голубева совершить переворот в машиностроении? С полной уверенностью ответить на этот вопрос пока невозможно. Ведь от идеи до ее полного воплощения иногда проходят годы, десятки лет. Но у многих специалистов, которые смогли ознакомиться с действующей моделью устройства на ВДНХ Белорусской ССР, она вызвала живейший интерес. Там-то они и утвердились во мнении, что на основе машины Голубева можно спроектировать высокоэффективные гидро- и пневмодвигатели, компрессоры, ДВС. Предпосылки для этого есть немалые. Например, если говорить о сложных формах корпуса и рабочего органа, то в машиностроении уже существуют апробированные оборудование и технологии изготовления тел со сферическими внешними и внутренними поверхностями. Например, метод производства шаровых кранов для газопроводов. Он позволяет изготавливать сопряженные сферические тела диаметром более метра. А в такие габариты можно свободно «вписать» устройство типа машины Голубева, скажем, ДВС мощностью 10 — 15 тыс. кВт(!).

О перспективности устройства говорит и тот факт, что изобретатель получил уже решения ВНИИГПЭ на выдачу 5 авторских свидетельств на модификации машины Голубева.

7