Юный техник 1982-09, страница 67

бой и снова на К оборотов. Получится жгут, состоящий из восьми нитей. Точно так же приготовляется еще один такой жгут. Они закручиваются между собой на К оборотов — получится снова один жгут, состоящий из шестнадцати нитей. На этом можно и остановиться, потому что аналогичным образом можно собрать жгут из 32 или 64 нитей.

Но вернемся к жгуту, составленному из пары пучков по бо-семь нитей. Если на модели будет установлен именно такой резиновый двигатель, то закручивать их на К оборотов не надо. В рабочем состоянии его следует заводить в противоположном направлении, как и обычный резиновый двигатель.

Наверное, нет нужды говорить, что в таком жгуте каждая резиновая нить (см. сечение Б—Б на рис. 2) растягивается примерно одинаково. Объяснить это просто. При новом способе закручивания нити уже не делятся на наружные и внутренние. Здесь каждая нить несколько раз оказывается то снаружи, то внутри пучка. Можно и математически показать, что удельные энергии всех нитей примерно равны и, следовательно, одновременно приближаются к предельному (теоретическому) состоянию.

А раз это так, жгут можно закручивать еще на несколько десятков оборотов.

За счет особой укладки напряжение по длине каждой нити будет перераспределяться и выравниваться. Этому еще будет способствовать и то, что нити в пучке хоть и незначительно, но будут перемещаться относительно друг друга. В итоге КПД такого двигателя будет выше.

Проверить наши теоретические рассуждения можно было только экспериментально. Юрий Жуйков и Володя Проскурин помогли мне собрать простейшую установку, состоящую из П-образной рамы с Широкой горизонтальной

полкой Один конец жгута закреплялся на одной вертикальной стойке, а другой привязывался к крючку стрелочного индикатора. Суть опытов такова. Закручивая жгут на известное число оборотов, измеряли крутящий момент по стрелочному индикатору. Строили графики. Один из таких графиков приведен на рисунке 2, где цифрой 1 обозначена кривая зависимости крутящего момента от числа оборотов при закручивании обычного двигателя, а кривая 2 — при его раскручивании. Кривые 3 и 4 показывают те же зависимости, но для нового способа закручивания. Обратите внимание на площади под кривыми. Если взять отношение площадей под кривыми 2 и 1,4 и 3 — это будет не что иное, как коэффициенты полезного действия. На графике видна разница между площадями под кривыми 1 и 3 (она синего цвета). Вот на величину этой площади и разнятся КПД старого и нового резинового двигателя.

А теперь напомню о числе К. В наших экспериментах мы задавали его равными 6 и 10. И для каждого провели по тринадцати замеров. Построили графики, вычислили площади под кривыми. Самый высокий КПД мы получили для К, равного 10. Если средний КПД для обычного резинового двигателя не превышает 55%, то с новым способом укладки жгутов он возрос на 2%. Но самое поразительное было то, что на 16,5% возрастала удельная энергия.

На этом наша исследовательская работа еще не закончена. Хотелось бы определить КПД и удельную энергию двигателя для других чисел К. Кто знает, может, при К, равном 15 или 16, результаты получатся лучше?

Записал В. ЗАВОРОТОВ

Рисунки В. СЛАЩИЛИНА 63