Техника - молодёжи 1997-06, страница 27
вать: "Пока ездим. Сами видели, как я вас обогнал!" Да, видели. И вообще прогресс налицо: у Михеича 3 детали (колесо, педали да ось), тут — 53, а с багажником на танкетке и все 58. В 20 раз больше! Шарики не в счет — особенно если растеряются по дороге... "Можно проще. Без шариков и танкетки,— вмешался М.Я.Колов из Кургана. — Из нескольких вилок собрать раму, использовать цепной привод на ведомую звездочку—и монопед готов" (рис. 3). Каждая педаль (1) со своей звездочкой (2) закреплена в проушинах рамы (3). Но зачем тогда еще одна ступень цепных передач (4)? Почему бы напрямую не передать движение ведомой звездочке (5)? Оказалось, якобы лишний узел конструкции позволяет регулировать расстояние от седла до руля, меняя взаимное положение вилок рамы и достигая оптимальной центровки (развесов-ки) седока относительно оси колеса. Монопед Колова предназначен для тренировки контроля позы у спортсмена. Конечно, сгодится и обычное цирковое колесо, но на нем труднее держаться: руля нет, рулишь бедрами, чуть отклонился от вертикального положения — падаешь... А устройство Колова как учебное даже лучше двухколесного велосипеда. Рама тяжеловата? Так сделаем ее из легкого композита — углепластика, например... Впрочем, мы увлеклись: посулили выход из энергетического кризиса, а "завязли" в мускульном приводе. Как показала практика, он пока нашел сугубо физкультурное применение, и даже смелые идеи Измалко-ва скорее теоретические. Есть лишь несколько примеров использования мускульной тяги на производстве, и то в экстремальных условиях. 20 декабря 1941-го в блокадном Ленинграде прекратили подачу электроэнергии, и пришлось перейти на дизельные движки и живую силу. На Сест-рорецком инструментальном заводе, чтобы закончить сборку автоматов, недостающие детали стали вытачивать на небольшом токарном станке, приводимом в движение руками за ремень шпиндельной бабки. На заводе "Большевик" к токарным станкам пристроили ножные педали, на Оптико-механическом — велосипедную передачу... Теперь о традиционных видах энергодобычи — гидравлических. □ МОНГОЛЬФЬЕ В ВОДЕ, или НОКТЮРН НА ВОДОСТОЧНЫХ ТРУБАХ Речь именно о тех братьях Монгольфье, что придумали воздушный шар, но не о той воде, куда они весьма неудачно на нем спустились. Дело вот в чем: им принадлежит также идея гидравлического тарана — устройства, с помощью коего вода из реки или ручья сама подает себя наверх. Решение очень красивое (рис. 4, А). И актуальное в наше энергетически, экологически и т.д. кризисное время. Из водоема выходит подводящая труба (1); ближе к ее концу из-под колпака (2) устремляется метров на 10 — 15 вверх, в водонапорную башню, еще одна труба — нагнетательная (3), а подводящую венчает ударный клапан (4). Хм... Небось под колпаком насос спрятан, как туз в рукаве сутаны небезызвестного фельдкурата Каца? Нет, никакого шулерства: под колпаком воздух— правда, сжатый водным напором. Нагнетательный клапан (5) пропускает воду из подводящей трубы в колпак, а обратно не выпускает; нагнетательная же без клапанов — по ней жидкость свободно течет в бак. За счет чего? Все очень просто. Сначала открываем ударный клапан, а едва через его отверстие начнет выливаться вода — закрываем его. А дальше вступает в силу закон Бер-нулли: остановившаяся перед неожиданным препятствием жидкость откатывается волной обратно, да не тут-то было — с водоема подпирают новые порции, и давление в трубопроводе подскакивает. Гиперто-ния складывается из скоростного напора-удара и статического, высотного. Благодаря ей, открывается нагнетательный клапан, через него вода поступает в колпак и затем по нагнетательной трубе в бак. После чего давление падает, нагнетательный клапан закрывается, ударный открывается — и все сначала. Производительность гидротарана в сутки при полуторадюймовой подводящей трубе — около 11000 л. Возможны варианты: иногда ставят два колпака — тягу создает вода одного источника, а качается (качает себя!) наверх содержимое другого, более чистого. англичане, напрочь забыв о Ползунове, считают своей паровую машину двойного действия. □ ПОДОШЛА И ОСТАНОВИЛАСЬ В РАЗДУМЬИ техническая идея о гидромашине, выполняющей одновременно функции реки, плотины и водохранилища... Раздумье началось аж в 1888-м в Германии; спустя век с лишним ростовчанину Ю.В.Гявгянену удалось преодолеть злополучный рубеж, усовершенствовав принцип действия и схему подобных устройств. Берем патент СССР № 1831594 — ба, знакомая картина (рис. 5, А)! Спиральная трубка (1), да не в один, а в два ряда навитая вокруг колпака-барабана (2), уложенного на бок; первый виток открыт наружу, последний — в полую ось (3), через муфту, сообщающуюся неподвижным трубопроводом с гидроаккумулятором (4) — по-простому водонапорным баком. Памятуя о трех ипостасях гидромашины, опускаем ее в ручей: барабан завертелся... Видите, как черпает воду открытым концом трубка: не при погружении в поток, а при подъеме. Заполняется нижний виток, из него вода при дальнейшем вращении барабана перетекает во второй, вытесняя уже имевшуюся там порцию в третий, оттуда — в четвертый и т.д. с нарастающим (!) давлением. При постоянном его перепаде между соседними витками суммарный напор на выходе в трубопровод пропорционален числу последних и диаметру барабана, ими обвитого. Несложные расчеты показывают: теоретически можно добиться подъема воды на 20 м, практически — из-за неизбежных потерь — на 10. Автор предлагает и способ повысить эффективность устройства: снабдить барабан лепестками и установить его в лотке с выпуклым дном (рис. 5, Б). Тогда увеличится динамическое действие потока. Действительно, вода, входя в створ лотка, ускоряет течение в наиболее узкой его части и норовит вращать барабан быстрее... но слабее. Данилу-мастера (Бернулли) не обманешь: скорость возросла — давление упало, закон есть закон! Подведем итоги. Какие все-таки три роли играет гидромашина Гявгянена? Река? Если иметь в виду энергетическую функцию, то да. За плотину сойдет барабан в лотке. Водохранилище — понятно, бак. Но, если объективно, сравнительно с гидротараном устройство сложно. Вращающиеся узлы требуют подшипниковой опоры: раму, на которой они монтируются, муфты для съема потока с барабана на неподвижный участок рубопровода, уплотнения. Но последнее слово еще не сказано: пока "кри- Зачем такие подробности? А чтобы сравнить с современным гидротараном по французскому патенту № 2311205 (рис. 4, Б). Детали те же, что у Монгольфье (1 — 5), плюс второй колпак (6) — ресивер (накопитель) да выходящая из него труба (7), обвившая главный колпак (2), будто змей-искуситель райское дерево... В чем разница-то? Колпаки переколпакованы не по-колпа-ковски? Вот бы на этих французов нашу старую, добрую экспертизу — сразу попала бы их заявочка в отказной фонд! Теперь же приходится объяснять, что пресловутые колпаки нужны для выравнивания пульсирующего давления, а змеевик — для накопления кинетической энергии... Остается добавить, что трубчатый водоподъемник, теоретически разработанный Даниилом Бернулли, впервые был сооружен в Архангельском под Москвой. Но французы считают гидротаран своим детищем — по той же причине, по которой зис бродит по России, кризис энергиз-ма" — дерзайте! Во Всероссийской патентно-технической библиотеке (121857, Москва, Бережковская набережная, 24, тел. (095)240-2587) вы сможете ознакомиться в деталях с этими и любыми другими запатентованными изобретениями, отечественными и зарубежными. ■ ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 25 6 '9 7 |
