На главную страницу сайта, Вечный двигатель, Перпетуум мобиле, Perpetuum mobile

Shop.modus-vivendi.com.ua

Нашел интернет магазин по продаже обуви в розницу shop.modus-vivendi.com.ua, много товара и скидки.

shop.modus-vivendi.com.ua

Возвращение к проблеме вечного движения в космическом веке.

Не забудьте добавить в
 

Проекты вечных двигателей, о которых шла речь в предыдущем разделе, в большинстве своем относятся к 20-30-м годам прошлого столетия. С этого времени минуло уже много лет, в течение которых развитие науки и техники шло поистине семимильными шагами. Интенсивный поиск новых энергетических источников завершился открытием способов освобождения и использования ядерной энергии. Прогресс, достигнутый за это время наукой, а также приобретенный человечеством практический опыт доказали неосуществимость вечного двигателя: никакой, даже самый совершенный механизм, построенный руками человека, не сможет удовлетворить условиям, содержащимся в самом определении перпетуум мобиле. И тем не менее на всем протяжении указанного периода новые проекты вечных двигателей все же продолжали возникать и ситуация, на наш взгляд, не намного улучшилась. Например, в 1970-1973 гг. в управление по делам изобретений и открытий поступало ежегодно до 50 новых проектов перпетуум мобиле. Несколько ранее, этому же управлению было предложено 17 проектов только электромагнитных вечных двигателей, не считая большого числа механических, гидравлических, пневматических и других перпетуум мобиле.

Определенный интерес может, по-видимому, представить распределение авторов современных проектов вечных двигателей по социальным группам. По крайней мере 30% всех предложений исходит от пенсионеров. Правда, трудно сказать, скрывается ли за этим избыток свободного времени или желание добиться определенных материальных благ с помощью получения патентных прав на изобретение вечного двигателя. Кроме пенсионеров конструирование вечных двигателей очень часто привлекает людей, обладающих неуемной технической фантазией, наделенных изобретательской жилкой и к тому же обладающих, как принято говорить, «золотыми руками»; правда, к сожалению, сплошь и рядом оказывается, что большинству из них не хватает обычного знания основ механики и физики. В то же время удивительно совсем другое: под схемами, проектами и описаниями перпетуум мобиле нередко можно найти подписи инженеров и техников крупных промышленных предприятий, а иногда даже и научных работников с учеными степенями. В одном из таких случаев сотрудники управления, заподозрив, что довольно известный инженер стал объектом дружеской шутки, попытались было в деликатной форме предупредить пострадавшего и были немало удивлены, когда тот достаточно резко и с нескрываемой обидой подтвердил, что именно он является автором поступившего проекта.

О беспрецедентном упорстве и настойчивости изобретателей подобных машин свидетельствует тот факт, что имена некоторых из них мы встречаем одновременно в нескольких проектах. Один такой изобретатель в течение года прислал 15 описаний различных вечных двигателей с подробнейшими инструкциями по их изготовлению. При этом в проектах, созданных в наше время, почти детская наивность соседствует с фантастической сложностью предлагаемых устройств и совершенством выполнения технических чертежей. Согласно существующим правилам, каждый поданный проект независимо от его уровня непременно должен оцениваться только специалистами. При этом акт экспертизы является обязательным документом, без которого ни один проект не может быть представлен к отклонению. В большинстве случаев, однако, этой заключительной стадии предшествуют продолжительные и зачастую совершенно бесплодные дискуссии с автором, который, как правило, отказывается признать недостатки, присущие его проекту. Поэтому иногда сотрудникам управления не остается ничего другого, как, пригласив изобретателя, попросить его продемонстрировать в работе предлагаемое им устройство или его действующую модель. В ответ чаще всего раздаются жалобы на нехватку нужных материалов, на отсутствие достаточно сильных магнитов, которые, оказывается, можно раздобыть только за границей, на трудности с изготовлением сложных деталей и т.п. Но все же иногда изобретатель удивляет своих недоверчивых оппонентов — его модель прекрасно работает! Первоначальное недоумение членов комиссии сменяется поисками истинной причины постоянного движения предложенного устройства. Как правило, ею оказываются колебания барометрического давления или изменения температуры окружающего воздуха. С этого момента в глазах специалистов такая машина выбывает из категории вечных двигателей, переходя в известный читателю класс мнимых перпетуум мобиле, функционирующих за счет энергии, полученной из внешних источников. К этому классу относится, например, предложенный совсем недавно проект устройства, главной частью которого является деревянный кубик, закрепленный на валу и периодически погружаемый в сосуд с водой. При увлажнении он увеличивает свой вес, но затем вал поворачивается — кубик появляется над водой, высыхает под действием теплого воздуха и вновь опускается в воду. Искушенному читателю нетрудно узнать в этом современном проекте перпетуум мобиле Иозефа Гаунера, построенный еще в 1912 г.

Не содержат принципиально новых идей и другие проекты, появившиеся в наши дни. Тут продолжает действовать правило, о котором уже говорилось выше: изобретатели вечных двигателей постоянно находятся в замкнутом круге тех же самых идей, принципов и представлений, что и их предшественники, о каком бы перпетуум мобиле ни шла речь — механическом или гидравлическом, химическом или электромагнитном.

Проиллюстрируем сказанное примерами описаний нескольких вечных двигателей, принцип действия которых уже являлся предметом дискуссии в прошлом и был отвергнут по причинам, вполне понятным читателю. При этом во всех случаях мы ограничимся лишь изложением основной идеи проекта, опуская большинство второстепенных деталей.

Механический перпетуум мобиле, показанный на чертеже 112, выгодно отличается значительной простотой конструкции. По существу речь идет о традиционном маятнике, в верхней части которого находится кольцеобразный сегмент, прикрепленный к стержню маятника вблизи точки подвеса. Постоянство амплитуды колебаний такого маятника, по мысли автора, должно обеспечиваться инерционным эффектом: перекатывающийся по сегменту шарик будет всегда двигаться в сторону, противоположную отклонению маятника. При этом вес шарика Q1, приложенный к плечу l1 создает момент силы, уравновешивающий собственный момент маятника P2 l3 (в идеальном случае должно было бы выполняться равенство Q1 l1 = P2 l2).

Весьма популярными являются проекты разнообразных механических «вечных моторов». Схема одного из таких устройств, показана на схеме 113. Основную часть этой машины составляет пара ротор—статор, отличительной особенностью которой является то, что изобретатель поместил статор в цилиндрическую полость внутри вращающегося ротора. При этом статор и ротор располагаются эксцентрично относительно друг друга, причем статор катится по внутреннему периметру венца ротора на нескольких стальных цилиндрах. Автор предполагал, что выбранное им эксцентрическое расположение ротора должно привести к тому, что силы, действующие на его венец, окажутся неуравновешенными и ротор будет вращаться в направлении, указанном на рисунке стрелкой. Далее движение ротора через внешнее зубчатое зацепление в нижней части машины должно было передаваться на исполнительное устройство.

Несколько проектов последних лет основано на принципе использования центробежных сил вращающихся неуравновешенных масс. Такой неуравновешенной системой может быть кривошипный механизм или определенная комбинация рычагов и дисков, геометрия которой изменяется при движении с помощью вспомогательных приспособлений так, чтобы результирующая сила была постоянно направлена в одну сторону. Двигатель, у которого часть этой неуравновешенной силы использовалась бы для собственного привода, подобно тому как это делается в воздушно-реактивных двигателях, мог бы, по идее изобретателя, с успехом применяться для создания дешевых транспортных средств, в которых отсутствовали бы сложные и дорогие передаточные механизмы, а изменение скорости осуществлялось бы подходящим изменением величины этой «направленной» силы.

В современных механических вечных двигателях воскресают многие старинные технические идеи, возраст которых составляет подчас несколько столетий. Тут мы сталкиваемся, например, с известным с давних времен вращающимся колесом, в камерах которого пересыпается песок; в других проектах предлагается вновь использовать удар тел или же упругие свойства материалов. С помощью этих обветшалых идей, помноженных на безудержную фантазию современных изобретателей, вновь и вновь рождаются сложные устройства, отнимающие массу рабочего времени у сотрудников патентных организаций.

Обратимся теперь к еще одному примеру вечного двигателя — к пневмомеханическому вечному двигателю, изображенному на чертеже 114. Его вращающаяся часть представляет собой круговое кольцо, служащее одновременно шкивом для привода рабочей машины. Внутри кольца на прочной неподвижной станине укреплены два нагнетательных цилиндра с поршнями. Штоки поршней снабжены роликами, катящимися по внутренней поверхности кольца. Цилиндры с помощью трубопроводов связаны с камерой высокого давления, в которую перед началом работы всей установки нагнетается под давлением в несколько атмосфер воздух. Конструктор этого устройства ошибочно предполагал, что повышение давления воздуха на поршни в цилиндрах вызовет непрерывное качение роликов по шкиву, а тем самым и постоянное вращение самого шкива в заданном направлении.

От внимания изобретателей перпетуум мобиле не ускользнули и известные свойства винтовых пружин. Из многочисленных проектов «пружинных» вечных двигателей приведем для наглядности по крайней мере один пример. На раме машины, представленной на схеме 115, укреплено несколько стальных пружин, свободные концы которых продеты в ушки специальных защелок. При этом ушки защелок входят в зацепление с зубьями храпового колеса, насаженного на один вал с приводным шкивом. Причиной постоянного движения такого мотора должно было служить предварительное растяжение пружин при его сборке, поскольку предполагалось, что храповое колесо будет преобразовывать силу тяги пружин во вращательное движение вала.

Довольно необычное решение предложил автор так называемого водородного перпетуум мобиле, изображенный на принципиальной схеме 116. Цикл работы этого двигателя состоит из двух стадий — электролитической диссоциации воды и горения гремучего газа, т.е. смеси водорода с кислородом. В стеклянной U-образной трубке с помощью электрического тока, подводимого от аккумулятора к впаянным в ее стенки электродам, вода разлагается на кислород и водород. Продукты расщепления подаются в камеру сгорания, где происходит их соединение с выделением тепловой энергии, преобразуемой на лопатках рабочего колеса турбины в кинетическую энергию вращения. Конденсат возникших при химической реакции водяных паров, отдавая свое тепло, стекает в бак, который обеспечивает постоянство уровня воды в диссоциационном устройстве. Далее турбина приводит в действие электрогенератор, а тот в свою очередь производит подзарядку аккумулятора. Излишки электрического тока отводятся в сеть или используются каким-либо иным способом.

Современные изобретатели гидравлических вечных двигателей в большинстве своем также продолжают традиции прошлого, используя, по существу, лишь закон Архимеда о выталкивающей силе в жидкостях. Их проекты, в которых находят свое применение все те же бесконечные ленты с поплавками или же барабаны и колеса, частично погруженные в жидкость, беспрестанно повторяются и в нашем космическом веке. Вновь и вновь мы встречаемся с уже упоминавшимися в предыдущих главах гидростатическими перпетуум мобиле, с несколько модернизированными «сухими водяными мельницами», в которых первоначальные водяные колеса уступили место более мощным гидравлическим турбинам, или, например, с «вечными» перекачивающими механизмами, в которых классический архимедов винт заменяется центробежными насосами, и т.п.

В предыдущих разделах этого сайта часто упоминалось об отрицательном влиянии сил трения и других пассивных сил на работу вечных двигателей различного типа. Неудивительно, что сегодняшние конструкторы перпетуум мобиле постоянно ищут способы исключения или по крайней мере ослабления этих нежелательных явлений. Так, в качестве одного из средств борьбы с трением предлагается использование специальных уплотнений с магнитной жидкостью, гарантирующих полную герметичность рабочего пространства гидравлических перпетуум мобиле и обеспечивающих существенное снижение сопротивления трения благодаря тому, что в этих уплотнениях не возникает непосредственного контакта движущейся металлической поверхности с неподвижными частями машины.

Несмотря на печальный опыт прошлого века с электрическими и магнитными перпетуум мобиле, «прекрасные возможности» современным изобретателям вечных двигателей продолжает предоставлять электротехника. Правда, в большинстве поданных проектов в который раз повторяются старые идеи, впервые высказанные много лет назад, — это и роторы, вращаемые постоянными магнитами, и уже упоминавшиеся системы типа электромотор-генератор (схема 117), где питаемый постоянным током от аккумулятора электродвигатель приводит во вращение генератор, энергия которого идет на подзарядку аккумулятора и одновременно используется для питания внешних потребителей. Впрочем, один из авторов еще более упростил последнюю схему, заменив электромотор простым пусковым устройством-стартером с большим маховиком, поддерживающим вращение генератора в его рабочем режиме (схема 118).

Другой проект типа электромотор-генератор основан на связи маломощного электродвигателя с генератором большой мощности, осуществляемой с помощью особого «умножителя мощности», в качестве которого автор предлагает использовать... гидравлический пресс с рычажным механизмом (!).

Некоторые изобретатели электромеханических перпетуум мобиле предпочитают несколько нетрадиционные формы прямого и обратного преобразования электрической и механической энергии. Правда, большинство их новшеств сводится к использованию различного рода комбинаций электромагнитов, механических преобразователей, выключателей и других коммутационных элементов, служащих в основном для обратного преобразования энергии механического движения в электрический ток.

«Более широкие перспективы» открывают перед создателями вечных двигателей радиотехника и электроника — области, в которых до самого последнего времени «перпетуум-мобиле-строение» не имело никаких традиций. Одним из первых опытов в этом направлении явился проект так называемого резонансного вечного двигателя. Основой его является имеющийся в каждом радиоприемнике колебательный контур, состоящий в простейшем случае из индукционной катушки и конденсатора. Как известно, величины индуктивности и емкости элементов контура определяют его собственную частоту. Если возбудить контур колебаниями с частотой, равной его собственной, то возникает явление резонанса. В проекте предлагается использовать часть энергии резонирующего контура для стабилизации амплитуды и частоты колебаний, тем самым сделав его независимым от внешних источников энергии.

В заключение укажем на область, где мечты о вечном движении и реальные научные достижения сближаются, казалось бы, теснее всего. Речь идет об изучении и использовании явления сверхпроводимости. Сверхпроводимость не является открытием последнего времени — ее обнаружил еще в 1911 г. голландский физик Камерлинг-Оннес, занимаясь измерениями омического сопротивления металлов при очень низких температурах. Им было замечено, что при температуре, близкой к абсолютному нулю, т.е. к — 273,16°С, сопротивление некоторых металлов падает почти до нуля. Поэтому, например, в электрической цепи, изготовленной из свинца и поддерживаемой при температуре сжижения гелия (около — 270°С), ток даже при полном отключении от внешнего источника питания продолжает протекать в течение четырех дней. Дальнейшее исследование этого явления показало, что сверхпроводимостью в диапазоне температур от 0,01 до 20°К (т.е. от —273,15°С до —253,16°С) обладают 24 металла и более тысячи их сплавов. В то же время большинство элементов, которые можно перевести в сверхпроводящее состояние (цинк, свинец, олово), являются при нормальной температуре сравнительно плохими проводниками электричества. Напротив, наилучшие проводники — медь, серебро, золото — в состояние сверхпроводимости не переходят. Понятно поэтому значение сверхпроводимости для конструирования электромагнитов, способных создавать существенно более сильные поля, чем использовавшиеся до сих пор катушки с железным сердечником. Это прекрасно поняли изобретатели перпетуум мобиле, поскольку сверхпроводящие контуры позволяли им получать на первый взгляд идеальные, или вечные источники энергии.

Однако и на этом, казалось бы, образцовом пути возникли серьезные трудности. Одной из них было открытие факта, что сверхпроводник вновь переходит в свое обычное состояние не только при повышении температуры сверх точно установленной для каждого материала так называемой критической температуры, но и при воздействии на него даже сравнительно слабого магнитного поля. Первым шагом по преодолению затруднения было открытие исследователями американской фирмы «Белл телефон» интерметаллического сплава ниобия с оловом, сохраняющего состояние сверхпроводимости даже в сильных магнитных полях. Другим препятствием к эффективному использованию явления сверхпроводимости оказывается необходимость затрат энергии для поддержания сверхпроводников при очень низких температурах около 4°К (—269,16°С). При этом одной из актуальнейших задач, стоящих перед наукой, являются поиски веществ, обладающих сверхпроводимостью при обычной температуре. Разумеется, эта задача находится за пределами компетенции изобретателей вечных двигателей. На их же долю останется лишь применение сверхпроводящих электромагнитов в установках типа Прахаржа (см. рис.105 и рис.107) или использование в своих проектах проводников с почти нулевым сопротивлением, а также тщетные попытки устранить из подобных описаний слово «почти».

 

Не забудьте добавить в
 

Чертежи, схемы и рисунки в тексте

Вечный двигатель схема

Рис.112 «Вечный» механический маятник, приводимый в движение инерционным эффектом.

Вечный двигатель чертеж

Рис.113 Механический вечный двигатель со статором, помещенным внутри кольцеобразного ротора.

Вечный двигатель схема

Рис.114 Пневмомеханический перпетуум мобиле с двумя воздушными камерами, в которых поддерживается постоянное давление.

Вечный двигатель чертеж

Рис.115 «Пружинный» перпетуум мобиле с шестью защелками, входящими в зацепление с зубьями общего храпового колеса, сидящего на приводном валу машины.

Вечный двигатель схема

Рис.116 Схема водородного вечного двигателя с электролитическим разложением воды на кислород и водород. 1 — стеклянная трубка с впаянными электродами; 2 — аккумулятор; 3 — турбина внутреннего сгорания, 4 — бак с водой, возникшей в результате химической реакции в турбине; 5 — генератор электрического тока.

Вечный двигатель чертеж

Рис.117 Схема электрического перпетуум мобиле. 1 — электродвигатель постоянного тока; 2 — электрический генератор; 3 — аккумулятор; 4 — рабочая машина.

Вечный двигатель схема

Рис.118 Схема электромеханического перпетуум мобиле, в котором электродвигатель заменен большим маховиком, который до выхода на рабочие обороты раскручивает вспомогательный электромотор, 1 — электрический генератор; 2 — маховик; 3 — вспомогательный электромотор; 4 — аккумулятор; 5 — выключатель.

 

:: НАВЕРХ ::

Что же такое перпетуум мобиле?
Наиболее ранние сведения о вечных двигателях.
Античная механика и перпетуум мобиле.
Первые попытки создания вечных двигателей.
Перпетуум мобиле в эпоху Возрождения.
Период наивысшего расцвета идеи perpetuum mobile.
Механические вечные двигатели.
Гидравлические вечные двигатели.
Опыты с магнетизмом.
Алхимия и перпетуум мобиле.
Сверхъестественные силы и магия.
Участие Церкви в споре о вечном движении.
Споры вокруг перпетуум мобиле.
Мнимые перпетуум мобиле.
Мошенничество с изобретением Орфиреуса.
Вечные часы из Шо-де-Фона.
Разгар дискуссии о вечном двигателе.
На пути к определению понятий работы и энергии.
Закон сохранения и превращения энергии.
Вечный двигатель второго рода.
Перпетуум мобиле из Нового Света.
Более современные вечные двигатели.
Возвращение к проблеме вечного движения в космическом веке.
Научная фантастика и перпетуум мобиле
Чертежи Схемы Рисунки
Изобретатели Ученые Исторические личности
Статьи
Рефераты, Курсовые работы, Дипломные работы, Доклады, Лекции, Шпаргалки
Интересно, Полезно
Контакты
Поиск по   сайту  web
 
 
Наши рефераты | Банк рефератов | Статьи и Проекты | Биографии | Контакты
 
Programming & design FarFor © 2005-2017