Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 21.02.2008
Последнее обновление: 16.09.2010

Улучшена 09.11.09

Обновлена: 17.09.10

 

Комментарии к замечаниям об инерцоидах

по статьям в Интернете

 

      Аннотация:    В статье приведены некоторые мои рассуждения о доводах, приводимых в рецензиях, относящихся к работе инерцоидов. Рецензии разных «специалистов» взяты из Интернета.

 

      В литературе можно обнаружить неоднозначные трактовки принципа механики, установленного Галилеем и называемого 1-м законом Ньютона. Лично я не читал первоисточника и пользуюсь только его переводами на русский язык. Я полагаю, что эти переводы, как бы они не отличались друг от друга, достаточно точно должны передавать смысл сформулированного закона. Из переводов я приведу здесь два, которые для меня кажутся наиболее интересными.

      «Если равнодействующая всех сил, приложенных к материальной точке, равна нулю, то точка находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения».

      «Материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не выведет её из этого состояния».

 

      Из этих формулировок следует:

 

1.   Если РАВНОДЕЙСТВУЮЩАЯ всех сил,  приложенных к материальной точке, НЕ РАВНА НУЛЮ, то такая материальная точка будет перемещаться с ускорением. При этом в законе Ньютона отсутствует ограничение, касающееся того, что приложенные силы не могут быть внутренними. Другими словами можно заявить, что силы, генерируемые внутри материальной точки (внутренние силы), в совокупности с силами, воздействующими на точку извне (внешние силы), и участвующие в создании равнодействующей, не равной нулю, будут принимать участие в перемещении материальной точки.

      В частном случае – внешних сил вообще может не быть! И тогда материальная точка будет перемещаться только под действием внутренних сил!

2.   Тело будет находиться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока к нему не будут приложено воздействие от других тел.  При этом в законе Ньютона отсутствует утверждение о том, что «другое воздействующее тело» должно находиться обязательно за пределами перемещаемого. Другими словами, «воздействующим телом» может быть тело, находящееся ВНУТРИ перемещаемого объекта!

3.   Широко применяются устройства, генерирующее внутренние силы, равнодействующая которых не равна нулю. Это эксцентриковые вибраторы. При этом никому не приходит мысль о нарушении законов Ньютона.

      В своё время в продаже были прыгающие игрушки. Внутри игрушки вращающийся эксцентрик «трепыхал» игрушку вверх-вниз и вперёд-назад. В верхнем положении и в конце его игрушка имела возможность прыгнуть вперёд. Вначале нижнего положения движение ещё какое-то время продолжалось. Во второй половине нижнего положения игрушка могла бы двигаться назад, но её не пускали выпадающие из днища упоры (ворсинки наклеенной щётки). В начале верхнего положения игрушка поднималась над полом, но не настолько, чтобы преодолеть сопротивление упоров. Поэтому поступательного движения в обратном направлении не было. Даже в самом верхнем положении эксцентрикового грузика сила, поднимающая игрушку вверх, была недостаточной для полного отрыва ей от пола. В то же время, с начала второй половины своего верхнего положения эксцентрик генерирует центробежную силу, горизонтальная составляющая которой двигает игрушку вперёд, поскольку ворсинки уже не мешают движению.

4.   Осталось совсем немного. А именно, добиться того, чтобы интегральная сила, развиваемая вращающимся эксцентриком, была больше в «прямом» направлении и значительно меньше – в «обратном». В этом случае интегральная разность будет отличаться от нуля, и, следовательно, тело должно начать самоперемещение без применения упоров (ворсинок)!

      Из последнего вывода следует также, что для перемещения такого транспортного средства опора может вообще не потребоваться!

 

ПРИМЕЧАНИЕ 2

      Для очень грамотных Читателей термин «безопорный» можно считать условным. В конечном счёте, ничего не меняется, если опорой считать, например, какую-нибудь эфироподобную или вообще ещё неизвестную субстанцию.

 

Итак:

       В статье в журнале "Техника-молодежи" N8, 1986)  можно ознакомиться с интересной статьёй Нурбея Гулиа «Алфизики ХХ века».

       Там приведена фраза:

       «Правда (забегая вперед), сразу же хочу предупредить, что изобретать инерцоиды, нарушая законы классической механики, можно даже не пытаться».

 

       Лично я могу согласиться с этим советом-предупреждением, хотя сам всё-таки продолжаю конструировать новые модели, с устранением недостатков, обнаруженных мною в предыдущих моих разработках. Несколькими строками выше я показал, что законы классической механики могут при этом не нарушаться. Всё дело в том, как эти законы «повернуть» (в соответствии с народной мудростью: «Закон – что дышло. Куда …»).

       Я могу допустить, что для движения транспортного средства, в котором двигатель заменён центробежным движителем (я такое транспортное средство называю «мобилем»), потребуется затратить энергии больше, чем для обычного варианта. Но, ведь, не всегда энергетическая выгода является решающим аргументом! И потом, обсуждается ведь не экономическая выгода, а принципиальная способность центробежного движителя перемещать мобиль, не отталкиваясь при этом от видимой физической среды (грунт, болото, вода, воздух).

       Я могу временно допустить (с большим трудом), что центробежный движитель в принципе не может создать постоянную тяговую силу (хотя у меня на этот счёт имеются серьёзные и обоснованные возражения), что тяговая сила от центробежного движителя имеет импульсный характер.

       Наконец, я могу допустить (с учётом ПРИМЕЧАНИЯ 2), что для движения мобиля необходимо и обязательно наличие опоры!

       Тем не  менее, согласиться с доказательствами, приведёнными Нурбеем Гулиа, о неспособности центробежного движителя надёжно выполнять своё предназначение у меня почему-то не получается.

 

Рис. 1. Опыт с ударами на тележке
1 - малая тележка; 2 - кусок пластилина; 3 - большая тележка.

 

       На рисунке 1 (из его аргументации) рассматривается взаимодействие тележек, одна из которых начинает своё движение под действием освободившейся пружины.

       Из результатов эксперимента получается, что центр масс остаётся на месте.

 

       Но ведь этого и нужно было ожидать! Не было необходимости изготавливать экспериментальный макет и производить его испытания. Понятно, что тележка №1 двигается под действием силы ОТТАЛКИВАНИЯ тележки от стенки самого устройства! А законы Галилея-Ньютона пока никто не отменял!

       Сила отталкивания – это ВНУТРЕННЯЯ сила. Эта сила никакого отношения не имеет к центробежной силе, являющейся основой работы центробежных движителей. Центробежная сила генерируется внутри транспортного средства, но НЕ является внутренней силой, так как рождается не от соприкосновения с какими либо частями внутри механизма. Центробежная сила возникает от движения компонента по КРИВОЛИНЕЙНОЙ траектории! Тело, генерирует центробежную силу не потому, что отталкивается от другого тела, а потому, что движется по криволинейному пути и при этом НЕ МОЖЕТ ни от чего (и ни от кого) оттолкнуться!

       Отсюда понятно, что идея автора действительно «горела огнём».

 

 

Рис. 2

 

       На рисунке 2 помещена иллюстрация того же Автора , но уже из статьи «Физика: Парадоксальная механика в вопросах и ответах».

       Приведённая иллюстрация должна по замыслу Н. В. Гулиа подтвердить его аргументацию того, что инерцоид безопорно двигаться не может в принципе!

       Я полагаю, что известный изобретатель, доктор технических наук, профессор  Нурбей Владимирович Гулиа, опираясь на свои научные достижения, может себе позволить «навешивание лапши» на уши Читателю. Но, Уважаемый Читатель, Вы сами должны для себя решить задачку о том, подставлять или не подставлять свои уши под лапшу Гулиа.

 

       Ещё один из «доказательных» аргументов Н. В. Гулиа приводит на своём рисунке 3. Я полагаю, что тут и говорить не о чем. Этот рисунок ни с какой стороны не может разъяснить причину движения инерцоида, поскольку не имеет с ним ничего общего!

 

 

Рис. 3. Опыт, разъясняющий причину движения инерцоида

 

       Несколько раньше в своей статье автор (Н. Гулиа) обозначил себя словами: «Сейчас мне стыдно, что, уже окончив институт, я думал, что центробежные силы реальны и могут действовать на грузы, совершая работу».

 

       А ведь в институте его учили рассчитывать сечение коленчатого вала именно с учётом действия НЕРЕАЛЬНОЙ центробежной силы. В противном случае – вал попросту разорвётся, и «полетят противовесы».

 

       Если пренебречь центробежной силой, коль скоро она не реальна, то железнодорожные составы 100-процентно вылетали бы на поворотах вместе с рельсами.

       Если пренебречь центробежной силой, коль скоро она не реальна, то не работали бы разнообразные вибраторы.

       И так далее, и многое-многое другое.

       Да и в его личной практике маховик диаметром 30см, раскрученный до 10000 оборотов в минуту, взорвался так, что его части из подвала здания пробили все этажи, улетели в небо, а вернувшись, ещё раз пробили крышу (это ж на какую высоту надо было улететь от действия не существующей в Природе силы?).

       Что называется «Вот вам НЕРЕАЛЬНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА в реальном действии».

Любопытна схема центробежного движителя автора, показанная на рисунке 2 (из той же статьи).

 

 

Рис. 2. "Центробежный" инерцоид
1 - пружинный механизм; 2 - тележка; 3 - грузы на рычагах; 4 - направление реального движения.

 

       Зачем в данном устройстве грузы «долбают» поочерёдно то друг по другу, то оба по корпусу, пусть останется не разгаданной загадкой. Совершенно очевидно, что любое контактное отталкивание компонентов внутри механизма не может привести к его поступательному движению.

       Касаемо темы инерцоидов - можно говорить о генерации центробежных сил грузами, возвратно вращающимися в пределах 90° каждый. Почему именно 90°, а не 180° - тоже будем считать не разгаданной загадкой.

 

ПРИМЕЧАНИЕ 1

       Как работает пружина в инерцоиде Толчина – понятно. А вот как умудряется работать пружина в обсуждаемом агрегате Гулиа – ещё одна загадка. Тем не менее, будем считать, что работает. Как ни как, но это заявляет солидный и уважаемый мною профессор Н. В. Гулиа.

 

       Отсутствует информация о размерах плеч и о массе грузов. Я предположу, что с пружинным приводом груз может иметь массу в 100г (хотя скорее всего – меньше),  радиус плеча – 100мм и время, затрачиваемое грузом на поворот в четверть оборота – 0.5 сек.

       Для таких параметров можно примерно вычислить:

 

n = 0.5 об/сек

 

Pm ´ R ´ (2 ´ p ´ n / 60)2 / 9.81 = 2 ´ 0.1 ´ 0.1 ´ (2 ´ p ´ 0.5 / 60)2 / 9.81

 

Р = 0.000000279 кг

 

Q = 2 ´ P / 1.414 = 0.000000279 / 1.414 = 0.000000395 кг

 

где:

 

       n – эквивалент числа оборотов плеч

       Р – центробежная сила

       Q – усреднённая тяговая сила от двух грузов

       m – масса груза [кг]

       R – радиус вращения груза [м]

 

       Итого – величина усреднённой тяговой силы предполагается меньше половины миллиграмма.

       При массе всего устройства в 1кг очень «разумно» ожидать курьерскую скорость тележки от такого «мощного» на неё воздействия!

 

ПРИМЕЧАНИЕ 2

       Лично я думаю, что выполнить данное устройство в массе 1 кг – задачка не самая простая. На самом деле его масса скорее всего будет больше.

       Однако не будем мелочиться.

 

       Известно, что

 

F = m ´ a

 

где:

 

       F – сила воздействия на тележку

       m – масса тележки

       а – ускорение, придаваемое тележке действием силы F

 

0.000000395 = 1 ´ a ® a = 0.000000395 м/сек2

 

       Всего через 1000 сек (≈16 мин) тележка сдвинется на 1мм (правда при условии, что сила действует непрерывно). В нашем случае вместо 16 мин автору нужно было бы подождать примерно 60 мин (1 час).

       Мала вероятность, что автор ждал столько времени. Да и пружинного хода физически не должно было хватить на работу в течение часа.

 

       А вдруг всё-таки сместилась бы на 1мм!

 

       Автору всего-то нужно было предварительно вычислить ожидаемый результат и обеспечить выполнение трёх условий:

 

-     установить мощный пружинный завод, работающий не менее часа

-     предусмотреть измеритель пройденного пути с подходящим визиром для надёжной индикации пройденного пути длиной менее 1мм

-     наблюдать опыт не менее одного часа.

 

ПРИМЕЧАНИЕ 3

       Я сознательно пока не соединяю вместе термины «центробежные силы» и «силы инерции». В настоящее время я считаю, что это - силы из разных проявлений свойств мироздания.

       К тому же термин «силы инерции» обозначает вообще непонятно что.

       Считается, что тело после прекращения воздействия на него импульса силы продолжает двигаться «по инерции», сохраняя при этом постоянство скорости и направления. Понятно, что трением на этом этапе мы условно пренебрегаем.

       Термин «двигаться по инерции» можно и сохранить. Почему бы нет?

       Но термин «двигаться под действием сил инерции» - не укладывается, по-моему, ни в какие приличные рамки. Ведь если тело продолжает двигаться под действием сил, хотя бы и «сил инерции», то оно обязано ускорять своё движение.

       Но тогда как быть с равномерностью (с постоянством)?

 

       По неведомой мне причине практически на всех сайтах, касающихся рассуждений о работе центробежных движителей, разговоры идут только вокруг инерцоида В.Н.Толчина.

       О конструктивных и эксплуатационных параметрах этого движителя практически нет данных. Известно, что макет движется по столу вопреки (якобы вопреки) первому закону Ньютона. Мало того, но по смазанному столу макет движется даже лучше, чем по сухому. А это существенно подрывает аргументы о влиянии на него нелинейности трения.

       Упорно игнорируется результат эксперимента, в котором тележка с инерцоидом устанавливается не на стол, а на промежуточную тележку. При запуске инерцоида промежуточная тележка остаётся неподвижной! Это означает, что тележка при своём движении НЕ отталкивается от платформы!

       Тем не менее, я не увидел информацию о величине тяговой силы, развиваемой инерцоидом Толчина и о соответствии этой величины расчётному значению.

       В статье ЧАСТЬ 2 моего сайта рассматривается закон изменения тяговой силы этого инерцоида. Вычисления показывают, что устройство, не взирая на возражения оппонентов, таки генерирует постоянное положительное (усреднённое) тяговое усилие!  Да вот беда. Положительная амплитуда тяговой характеристики практически равна отрицательной амплитуде. Величина положительной амплитуды составляет 1530 % от среднего значения тяговой силы. Величина отрицательной амплитуды составляет 1512% от усреднённого значения  тяговой силы.

       При такой пульсации и вправду трудновато разобраться в причинах передвижения тележки. Хотя становятся понятными и улучшение движения по масляной поверхности стола, и неподвижность промежуточной тележки.

       Известно ведь, что любое тело можно сдвинуть с места только тогда, когда начальное усилие преодолеет силу трения покоя. В этом, в частности, как раз и проявляется нелинейность сил  трения.

       С уменьшением начальной силы трения (в нашем случае – налить масло под колёса тележки) уменьшается сила, необходимая для начала движения тела. А поскольку усреднённая тяговая сила обсуждаемого инерцоида явно заставляет желать лучшего (особенно в совокупности с немыслимо высокой пульсацией), понятно положительное влияние смазки на поверхности стола.

 

       А что будет, если предложить для обсуждения другую схему центробежного движителя, обеспечивающую существенно бóльшую величину усреднённой тяговой силы (> 1кг), существенно меньший коэффициент пульсации (< 0.15%) и существенно улучшенную удельно-массную силу (отношение усреднённой тяговой силы к массе мобиля).

       Возможно, конечно, что и в этом случае крутильные весы не сразу начнут вертеться.

       Но тогда придётся придумать к этому более логичные объяснения, чем рассмотренные выше. А это в свою очередь даст толчок к следующему шагу в развитии центробежных движителей.

 

       Я думаю, что мысль остановить не возможно!

 

       Во всяком случае, изобретатель отличается от простых человеков тем, что простые (в массе своей) знают о невозможности решения задачи и поэтому ничего не делают для её решения. А изобретатель «об этом, как бы, не знает» и верит в возможность решения, и потому, в конце концов, решает-таки поставленную задачу.

 

       В статье ЧАСТЬ 8 моего сайта рассматривается схема центробежного движителя ЦДП-16.

 

 

Рис. 8-1   Схема однозонного движителя ЦДП-16

 

      Приводом в движителе может служить цепная звёздочка (например, от педального узла велосипеда) или специально изготовленная гибкая зубчатая лента (например, резиновая), или цепь.

 

ПРИМЕЧАНИЕ 4

      В последнем случае форму секций не обязательно делать круглой.

 

      На рисунке привод выделен красным цветом. Грузами (они изображены голубыми окружностями) могут быть шарики. Могут быть ролики. Пробежав практически полную полуокружность, груз вылетает в лифт, который доставляет его в параллельную секцию движителя, вращающуюся в обратном направлении. В это же время из другого лифта в данную секцию доставляется груз, прибывший из параллельной секции. Таким способом осуществляется постоянный кругооборот грузов.

 

      Тяговая геометрическая (т. е. без учёта конкретной величины центробежной силы) характеристика рассчитанного движителя показана на рисунке 8-2. Она практически линейна.

 

 

Рис. 8-2   Тяговая характеристика ЦДП-16-24

 

      Расчётная пульсация составляет

 

t = +0.08% ¸ -0.14%

 

      Если в качестве грузов использовать тяжёлую жидкость, то можно будет ожидать пульсацию ещё меньшей величины (из-за отсутствия дискретности).

 

      В рассчитанном мною варианте усреднённая тяговая сила составляет »100кг.

      Из рисунка 8-2 видно, мгновенные тяговые силы в данном схемотехническом решении имеют только положительные направления.

      Указанная постоянная тяговая сила генерируется до тех пор, пока работает привод. При этом НИКАКИЕ КОМПОНЕНТЫ ВНУТРИ ДВИЖИТЕЛЯ НЕ ОТТАЛКИВАЮТСЯ ДРУГ ОТ ДРУГА ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ тяговой силы!

       Привод (цепь), разумеется, толкает грузы. Но не это «толкание» генерирует центробежную силу. Это толкание заставляет грузы двигаться по криволинейной траектории. Именно криволинейное движение генерирует центробежную силу. Проекция вектора мгновенной центробежной силы на выбранное направление является вектором мгновенной тяговой силы.

       В конце концов, точно такое же «толкание» на прямолинейном участке НЕ создаёт тяговую силу!

 

       Моё финансовое положение не позволяет самому реализовать этот проект, так как стоимость его изготовления значительно выше моей пенсии. Однако в обсуждении его работоспособности и в разработке чертёжной документации я готов принять активное участие.

 

Владимир Максимович

www.petrovlam.ru

petrovla@petrovla.ru

8-916-915-3203

(499) 908-7384

 

ДОПОЛНЕНИЕ  19.12.09

 

       В основе работы движителя лежит убеждённость, что во время вращения привода грузы надёжно прижимаются к внутренней стенке корпуса.

       По прошествии некоторого времени после написания данной статьи я произвёл достаточно точные расчёты (см. статью ОТЧЁТ 2 о НИОКР) и показал, что прижатие к стенке корпуса только от действия генерируемых грузами центробежных сил может и НЕ наступить. А в этом случае грузы НЕ будут передавать корпусу сгенерированную ими центробежную силу. Результат – неподвижность тележки.

       Поэтому, следует ОБЯЗАТЕЛЬНО предусмотреть принудительное прижатие грузов к стенке корпуса.


Просмотров: 4089

Комментарии к статье:


Ваще сообщение:
 

 

Добавить комментарий

[B] [I] [u] [S] [2] [2]       [TAB] [∑] [∓] [≈] [≠] [≤] [≥] [π] [×] [√]       [RED] [GRE] [BLU]

[α] [β] [Γ] [γ] [Σ] [σ] [Δ] [δ] [Ω] [ω] [μ] [Λ] [λ]