Юный техник 1971-12, страница 56

Разбирая почту

ДЕВИЗ-СКОРОСТЬ

Быстрее, быстрее, быстрее — это слово определяет одно из направлений развития техники. Быстрее вращаются шпиндели станков, быстрее крутятся валки прокатных станов, быстрее едут поезда, быстрее несутся модели юных техников.

А что значит быстрее? У китов современной техники мотора переменного тока и двигателя внутреннего сгорания (ДВС) вполне определенные пределы скорости. Первый — 3 тыс. об/мин, второй редко превышает 5 тыс. об/мин и только в исключительных случаях подбирается к 10-v-15 тыс.

Удел ДВС — колеса. Колеса машин, тепловозов, насосов, судов (винты). На заводах основная работа приходится на долю мотора переменного тока. Он наиболее прост по конструкции, дешев в производстве, неприхотлив в эксплуатации. У него, пожалуй, один недостаток — строго определённые числа оборотов: 3 тыс.; 1,5 тыс., 1 тыс., 750 и редко 600 об/мин. 30 00

Все кратные числу - , где п — число

п

пар полюсов.

Коля Волков из Москвы в своем письме как-то спрашивал, почему моторы одной мощности часто имеют разные размеры? Все дело в скорости вращения. Мотор мощностью 1 квт, рассчитанный на 3 тыс. об/мин, гораздо меньше такого же на 1 тыс. об/мин: двухполюсная обмотка статора, естественно, компактнее шести-полюсной.

Другой наш читатель, Юра Волосянкин из Иркутска, интересовался, почему предел обычных моторов — 3 тыс. об/мин? Виновата частота переменного тока. При 50 гц за 60 сек. в обмотках 3 тыс. раз изменится направление поля. Мотор сделает 3 тыс. оборотов. И не больше.

Но частоту можно выбирать. В авиации, например, принята частота — 400 гц. Авиационные моторы переменного тока могут делать 24 тыс. об/мин. Поэтому они гораздо компактнее земных собратьев. (Чем выше обороты, тем меньше размеры при той же мощности!)

Но и это не предел. Частоту можно увеличить и до 5 тыс. гц. Скорость вращения достигнет 300 тыс. об/мин! На практике, правда, ограничивают обороты 100 -г-150 тыс. — металлы не выдерживают громадных центробежных сил.

Кому нужны такие скорости? Заказчиков хоть отбавляй, но главное — приборостроители и станкостроители.

Попробуйте просверлить отверстие диаметром 0,3 мм. Обычный сверлильный станок справляется с этой работой плохо — уж очень мала окружная скорость режущей кромки сверла. Но стоит поднять обороты до 60—100 тыс., как дело налаживается. Отверстия получаются ровными, сверла не гнутся и даже меньше тупятся.

Выручают многооборотные высокочастотные моторы и подшипниковые заводы. Шлифование маленьких колец внутри было извечной проблемой. Появившиеся в 50-х годах моторы на 60 тыс. об/мин решили проблему. Скорость резания микрошлифовальными камнями достигла 50— 100 м/сек вместо 10—15, и сразу же улучшились чистота и точность обработки, повысилась производительность труда.

В начале века электромоторы по числу оборотов перегоняли ДВС, потом ДВС закрутились быстрее, а теперь снова остались позади. Даже быстроходные турбины и те могут позавидовать проворству электрических двигателей.

Поэтому не совсем был прав и ленинградец Юрий Павлов, приславший нам проект ультрацентрифуги на 100 тыс. об/мин. В качестве привода он избрал паровую турбину. Можно и турбину. Но для мощностей, не превышающих 50 квт, высокочастотный электропривод окажется и проще, и дешевле, и экономичнее. Эта сравнительно новая отрасль электротехники пришлась по вкусу взыскательным инженерам и уверенно пробивает себе дорогу в будущее.

54