Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 27.1.2011
Последнее обновление: 27.01.2011

 

Центробежный Движитель ЦДП-56

(скользящие спицы)

 

Аннотация.    Описан центробежный движитель ЦДП-56 со скользящими спицами.

 

 

       Испытания схем с самовылетными грузами показали, что грузы элементарно не успевают долететь до стенки корпуса за отведённый им на это отрезок времени.

       В статье об инерции я объяснял физическую причину задержки начала видимого движения реального материального объекта. Она кроется в неизбежной необходимости предварительного ужатия (уплотнения) частичек во всём объёме тела, предназначенного к перемещению. По этой причине становится бесполезным применение каких-либо механических воздействий на тело для увеличения его скорости. Давить-то можно, да только начало движения этого тела всё равно произойдёт не раньше, чем уплотнятся ВСЕ частички в его объёме. А за время, необходимое для такого уплотнения, тело уже проскочит участок своей траектории, отведённый ему для контакта с корпусом. Поэтому «лобовое» давление на улетающее тело, например, при помощи пружин, газового давления, жёстких направляющих и других аналогичных приёмов не сможет привести к положительному результату. Тело по-прежнему не будет долетать до корпуса за отведённый для такого долёта отрезок времени.

       В традиционных схемах принудительное уменьшение вылета одних грузов никак не связано с увеличением вылета противоположных им грузов, поскольку грузы, принудительно приближающиеся к центру вращения, и грузы, удаляющиеся от него, не имеют жёсткой связи между собою.

 

 

Рис. 1

 

       На рисунке 1 предложена конструктивная схема движителя, в котором осуществляется названная связь.

       Есть предположение, что наличие жёсткой связи между грузом, принудительно приближающимся к центру вращения, и противолежащим грузом заставит такую сборку быстрее достичь контакта с приводным ротором и, тем самым, через него начать генерацию центробежной силы.

 

       Модель ЦДП-50 доказала, что принудительный вылет груза действительно позволяет-таки получить однонаправленное поступательное движение.

 

       Если в модели ЦДП-50 была только одна «гантель», то в модели ЦДП-56 предусмотрено уже шесть таких «гантелей».

 

        Для удобства пояснений спицы в схеме пронумерованы. Зелёная стрелка обозначает направление вращения ротора.

 

        Спица №1 показана в позиции, когда оба её конца через ролики контактируют со стенкой обечайки. Центр массы сборки оказывается на оси привода и по этой причине не генерирует тяговую компоненту.

        У спицы №2 с обечайкой контактирует только длинновылетный (левый) ролик. Центр массы сборки находится в положительной зоне. Генерируется положительная тяговая компонента.

        Для спицы №3 контактной с корпусом (через привод ротора) является коротковылетный ролик. Центр массы сборки находится в положительной зоне. Тяговая компонента – положительна.

        Сборка №4 тоже передаёт свою центробежную силу через контакт с приводным ротором. Тяговая компонента – положительна.

        Сборка №5 контактирует с обечайкой через свой коротковылетный ролик. Но центр массы сборки оказывается в положительной зоне. По этой причине центробежная сила НЕ генерируется.

        Сборка №6 ведёт себя так же, как и сборка №5.

       

        Суммарно получается, что центробежная сила, формирующая тяговую компоненту, генерируется только в последнем положительном 90-градусном секторе вращения ротора.

 

РЕЗЮМЕ

        Схема должна быть низкоэффективной из-за малого радиуса вылета (голубой цвет) у траектории центров масс вращающихся сборок и малой угловой зоны генерации тяговой компоненты.

 

ПРИМЕЧАНИЕ

        Мобиль с ЦДП-50 двигался за счёт большого размера вращающейся сборки.


Просмотров: 3040

Комментарии к статье:

№ 390   Денис   2011-29-01 21:51:28
Уважаемый Владимир Максимович. В ЦДП-56 МГНОВЕННЫЙ радиус кривизны траектории имеет постоянную величину и равен радиусу обечайки, МГНОВЕННАЯ угловая скорость, при постоянных оборотах ротора то же постоянна. А это значит, что и генерируемая ЦБ сила постоянна по величине во всех секторах. Например, для спицы с №4 один ролик воздействует на обечайку, а другой, через спицу на ротор с одинаковой силой. Или у Вас на конце спицы нет какого-либо ограничителя для ролика? Тогда все ролики слетят с нее.
№ 391   Владимир Максимович   2011-29-01 23:31:48
На №390. Денис, 1. Угловая скорость во всех секторах - действительно постоянна. Радиус кривизны ОБЕЧАЙКИ -действительно постоянен. Но радиус ВЫЛЕТА - величина ПЕРЕМЕННАЯ. И это при том, что грузы жёстко связаны со спицей и не имеют возможности для скольжения по ней. Обратите внимание на то, что спица №1 катится по обечайке обоими роликами, не формируя тяговых компонент. Спица №2 катится только левым (верхним) роликом, через него передавая положительную центробежную силу. Спица №3 - не катится вообще, ни верхним роликом, ни нижним. Но передаёт положительную центробежную силу через контакт с приводным ротором. Спица №4 - то же, что и спица №3. Спица №5 катится нижним роликом и через него формирует на корпусе отрицательную тяговую компоненту. Спица №6 - то же, что и спица №5. 2. В данной модели радиусом вылета для каждой спицы является расстояние от оси приводного ротора до середины спицы. Именно по этой причине (из-за малого радиуса вылета) ожидается низкая эффективность схемы.
№ 392   Денис   2011-30-01 00:36:21
Радиус вылета переменный. но МГНОВЕННЫЙ радиус траектории постоянен, меняется лишь положение МГНОВЕННОЙ оси вращения, которая как раз и находится на середине спицы. А посему, ни туды и ни сюды.
№ 393   Владимир Максимович   2011-30-01 10:50:41
На №392. Денис, похоже, что проявился тяжёлый случай. Мне козалось всегда, что переменный радиус вылета ГАРАНТИРУЕТ отклонение формы траектории от окружности. А у Вас получается, что "Если радиус вылета переменный, то радиус вылета - постоянен". Я уж и не знаю, что можно добавить.
№ 394   Денис    2011-30-01 17:33:23
Радиус вылета не является МГНОВЕННЫМ радиусом траектории. Центробежная сила всегда направлена от МГНОВЕННОЙ оси вращения, совпадает по направлению с МГНОВЕННЫМ радиусом траектории и в Вашем случае приложена к центру масс ролика. По радиусу вылета действует лишь составляющая центробежной силы. И если Вы, учитывая, что я сейчас сказал, пересчитаете силы, результирующая будет равна 0.
№ 396   Владимир Максимович   2011-30-01 19:15:23
Снова на №390. Денис, 1. Я ещё раз посмотрел на схему ЦДП-56, но так и не понял, траекторию чего именно Вы имеете в виду? Я лично считаю траекторией линию, по которой перемещается ЦЕНТР МАССЫ вращающегося груза. Это определение я теперь внесу в свой словник. 2. А что Вы понимаете под термином "траектория" остаётся неясным. Причём тут обечайка, если ни в какой позиции радиус вылета НЕ равен радиусу обечайки? 3. Мгновенная угловая скорость привода действительно постоянна. Но откуда Вы взяли, что и мгновенная угловая скорость груза является постоянной величиной? Поэтому, об угловой скорости ЧЕГО ИМЕННО говорите ВЫ? 4. Если Вы согласитесь с тем, что угловая скорость привода и угловая скорость вращения груза вокруг центра кривизны НЕ одно и то же, то Вы согласитесь и с тем, что величина центробежной силы НЕ обязательно будет величиной постоянной. 5. Что касается спицы №4, то совершенно ОДНОЗНАЧНО можно утверждать, что эта спица НИКАКИМ роликом НЕ катится по обечайке и следовательно не "воздействует" на неё. 6. Ролики жёстко привязаны к спице и НЕ имеют возможности вылететь с неё.
№ 397   Владимир Максимович   2011-30-01 19:25:08
Снова на №394. Денис, 1. Я согласен с тем, что радиус вылета НЕ ВСЕГДА равен радиусу траектории. 2. В моём случае центробежная сила НЕ приложена к центру масс ролика. Она приложена к центру масс СПИЦЫ-СБОРКИ. 3. "Если Вы, учитывая, что я сейчас сказал, пересчитаете силы, результирующая" НЕ будет равна 0 =).
№ 398   Денис   2011-30-01 20:32:13
Уважаемый Владимир Максимович. На №396. 1. Согласен. и я так думаю. 2. Смотря от чего брать начало координат, если от оси ротора, то траектория не будет окружностью, а вылет характеризует одну из полярных координат центра масс ролика, но никак не МГНОВЕННЫЙ РАДИУС КРИВИЗНЫ ТРАЕКТОРИИ, поэтому ее нельзя использовать в расчетах ЦС. Про обечайку согласен. 3. Если определять угловую скорость относительно этого начала координат (ось ротора), то угловая скорость центра масс каждого ролика действительно будет изменяться пропорционально изменению радиуса вылета, есть такой закон, обзывается сохранением момента количества движения w1*r1=w2*r2. Но эта угловая скорость не является МГНОВЕННОЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТЬЮ относительно МГНОВЕННОЙ оси вращения каждого ролика и ее нельзя использовать в расчетах ЦС. 4. Величина ЦС относительно начала координат (оси ротора) является составляющей ЦС, действующей относительно МГНОВЕННОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ каждого ролика и действительно переменна. На №397. Центр масс СПИЦЫ-СБОРКИ описывает ПРАВИЛЬНУЮ ОКРУЖНОСТЬ, с постоянной угловой скоростью, дальше считайте сами.
№ 399   Владимир Максимович   2011-31-01 00:39:54
На №398. 1. Траектория - это ВСЕГДА линия, по которой перемещается тело. Форма этой линии НИКАК не зависит от места выбора НАЧАЛА координат. Если траектория является окружностью, то она останется окружностью с ЛЮБЫМ началом отсчёта коородинат. 2. Я думаю, что под термином "ролик" Вы понимаете СПИЦУ-СБОРКУ. Иначе - сплошной абракадабер. Во всяком случае, далее я буду понимать именно так. 3. Я согласен с Вами в том, что вылет никак не характеризует Мгновенный Радиус КРИВИЗНЫ Траектории. Но Ваша фраза "поэтому ЕЕ нельзя ..." не позволяет выделить объект, который "нельзя...". 4. "Если определять угловую скорость относительно оси ротора, то угловая скорость центра масс каждого ролика (каждой спицы-сборки?) действительно" НЕ БУДЕТ изменяться пропорционально вылету, независимо от Вашего на этот счёт мнения. Потому что угловая скорость - это УГОЛ, на который тело поворачивается за единицу времени. И ей (угловой скорости) совершенно безразличны размеры тела. Приведённая Вами формула описывает не угловую скорость, а ТАНГЕНЦИАЛЬЕУЮ, которая и взаправду зависит от радиуса. На этом месте обсуждение Вашего п.3 приходится прекратить. 5. Величина ЦС НЕ МОЖЕТ быть ОТНОСИТЕЛЬНОЙ к произвольной оси. ЦС ВСЕГДА относительна только к оси, проходящей через ЦЕНТР КРИВИЗНЫ траектории. В обсуждаемой схеме ЦС переменна в силу переменной величины мгновенного радиуса кривизны траектории. А переменность РАДИУСА кривизны траектории приводит к ПЕРЕМЕННОСТИ мгновенной угловой скорости тела (в нашем случае - спицы-сборки) относительно центра этой кривизны (то есть - относительно МГНОВЕННОГО центра кривизны траектории). 6. Мне, право, очень жаль, но центр масс СПИЦЫ-СБОРКИ НЕ ОПИСЫВАЕТ ОКРУЖНОСТЬ с постоянной угловой скоростью. Траектория похожа, скорее, на искажённый эллипс. "Дальше считайте сами!"
№ 400   Денис   2011-31-01 01:24:12
Вы начинаете противоречить самому себе... См. №393 и п.1 №399. Если Вам не трудно, дайте определение центробежной силы, как Вы ее понимаете (куда приложена, куда направлена, от чего зависит), что такое w*r и w^2*r...
№ 401   Денис   2011-31-01 02:10:41
И своим статьям...
№ 402   Владимир Макс имович   2011-31-01 08:52:07
На №400. Денис, я - тоже живой человек с присущими ему недостатками. Но...! 1. К №393: Радиус вылета - это расстояние от оси ПРИВОДА до центра масс вращающегося тела. Траектория - это линия, по которой перемещается центр масс тела. В стандартной ситуации тело вращается ВОКРУГ оси привода. В этом случае ось привода ДОЛЖНА оказаться ВНУТРИ траектории или (как предел) - находиться на самой траектории. В ЦДП-56 создалась именно такая ситуация - ось привода лежит на траектории. 2. К №393: При сохранении условий п.1 данных комментариев можно ли создать ситуацию, в которой траектория будет окружностью? Наверное, придумать можно. И в этом случае Вы, Денис, будете правы, предполагая существование траектории в форме окружности при переменном радиусе вылета. Но в ЦДП-56 этого НЕ происходит. В ЦДП-56 траектория - НЕ окружность. А раз не окружность, значит радиус траектории НЕ может считаться постоянным. 3. Противоречия в №399 я не увидел. Поэтому прошу Вас дать на него конкретную ссылку. 4. Центробежная сила - это сила, генерируемая телом, движущимся в КОНТАКТЕ с КРИВОЛИНЕЙНЫМ препятствием. Другими словами для существования центробежной силы я считаю необходимым НАЛИЧИЕ ДВУХ условий: криволинейная траектории и препятствие, не разрешающее телу двигаться по мгновенной касательной. ЦС всегда генерируется телом, движущимся по криволинейной траектории, и всегда приложена по нормали к препятствию. Реакция препятсвия на ЦС - это центростремительная сила. Таким образом, начальная часть терминов "центро..." не обязательно предполагает центр привода. Но всегда это - центр кривизны траектории (не препятствия). 5. ЦС всегда направлена от мгновенного центра кривизны траектории к центру массы тела, движущегося по криволинейной траектории (при обязательном наличии препятствия). 6. Величина ЦС равна произведению трёх сомножителей: масса вращающегося тела, угловая скорость вращения тела вокруг мгновенного центра кривизны траектории, взятая в квадрате, и расстояние от мгновенного центра кривизны до центра масс тела. 7. В настоящее время формат комментариев не предполагает использование греческого алфавита, иллюстраций и удобного написания формул. Поэтому будем считать, что W - это угловая скорость. тогда w*r обозначает тангенциальную скорость точки, вращающейся вокруг мгновенного центра вращения на расстоянии r от него. Формула w^2*r обозначает ускорение точки, вращающейся на расстоянии r от мгновенного центра вращения.
№ 403   Владимир Максимович   2011-31-01 08:54:11
На №401. Денис, я готов "И по своим статьям", но не знаяю ЧТО?
№ 404   Денис   2011-31-01 09:35:54
На №402. Вы пишите:"... В ЦДП-56 траектория - НЕ окружность..." Ответ смотрите в №398. То окружность, то не окружность. Вы определитесь...
№ 405   Денис   2011-31-01 10:21:22
В №398 исправляюсь:"...а вылет характеризует одну из полярных координат центра масс ролика, но никак не МГНОВЕННЫЙ РАДИУС КРИВИЗНЫ ТРАЕКТОРИИ, поэтому ЕГО (ВЫЛЕТ) нельзя использовать в расчетах ЦС..."
№ 406   Владимир Максимович   2011-31-01 11:34:14
На №№404 и 405. Денис, есть ещё проблемы?
№ 407   Денис   2011-31-01 15:52:24
Так что у Вас с траекторией? М-м-м?
№ 408   Владимир Максимович   2011-31-01 17:43:12
На №407. Вопрос, конечно, интересный, но не очень понятный. Что именно Вас интересует? Если форма, то она - НЕ окружность. Я уже указывал, что это скорее деформированный эллипс. Внешний вид траектории представлен на рисунке 1 голубым цветом. Одна из точек траектории точно совпадает с центром привода. Остальные точки расположены выше оси привода. Единственная поправка к вышесказанному касается спицы №2. ЦС, генерируемая этой спицей, отрицательна, а не положительна.
№ 409   Денис   2011-31-01 20:58:59
Ротор у вас обозначен желтым цветом? Грубо говоря это цилиндр с просверленными поперек 6-ю сквозными отверстиями для свободного хода спиц? Ролики неподвижны?
№ 410   Владимир Максимович   2011-31-01 21:36:13
На №409. Денис, Вы правы. Но по теории единства противоположностей - одновременно и неправы. Ротор у меня действительно обозначен жёлтым цветом, но спицы выполнены в виде пластин, скользящих непосредственно друг по другу. Оси роликов и дополнительный металлический груз жёстко связаны со спицей. На оси насажены подшипники для уменьшения трения при контактах с обечайкой или с ротором.

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]