Hogyan születnek a találmányok?
Mukhachev V.M.
(M. "A moszkvai munkás", 1968 (68-79. Oldal))
A centrifugálás technikája elérte a zsákutcát. Ez azért történt, mert, miután a régi elképzelést, a kerék fix csap (legalább egy!), A tervezők nem csak a „kényszerítette” a rotor forog tengelye körül, amely nem esik egybe a tengelye a tehetetlenség, de nem veszik figyelembe az alapvető bizonytalanság forgási rotorok hosszanti tengelye körül .
A technikai fejlődés feladata a centrifugák létrehozásában meglehetősen egyértelműen megfogalmazódott: 1) a rezgést ki kell zárni, és 2) a rotorok stabilitását a hossztengely körül kell biztosítani.
A rotorot fel kell szabadítani a csapágyak korlátairól. Aztán maga kezd elfordulni a tehetetlenségi tengelye körül, mondjuk mennyei testek. Ez a bolygó egyszerű és világos titka, megmagyarázva, hogy miért nem rezeg, és nem fordul meg.
A bolygónk, mint minden más égi test, pontosan a tehetetlenségi tengelye körül forog, és nem kap további energiát, amely forgás tengelyét a világűrbe fordíthatja.
Ábra. 11. A zsinór csavarásával el lehet kerülni, ha erős huzalba csomagoljuk a fordulatot (a). Mindig a kiskapu fordulatai között maradva hagyja, hogy a kábel kanyarodjon. Kis kanyarokkal a tengely rugalmas marad, biztosítva ezzel, hogy a forgórész a tehetetlenségi tengely körül forogjon (b). A tengely nagyobb hajlításával kiválasztható a hajlítási irányba tartozó fordulatok közötti váltás, és a tengely merev (c) lesz. Ezért, bár a rotor elhajlik, és elkezdi leírni a kúpot, de nem vált be hegesztésre.
Ez az, amit a centrifugáknak olyanoknak kell lenniük, mint a bolygók. Ugyanakkor természetesen minden egyensúlyhiány eltűnik. A gyártás pontatlansága és a masszák egyenetlen eloszlása csak arra a tényre vezethet, hogy a forgás tengelye nem fog pontosan megegyezik a számítás során várt módon.
De a különbség szinte jelentéktelen lesz.
A rotor kioldásához nem elég megszabadulni a csapágyaktól. Meg kell szabadulnia a merev csatlakozásokkal a hajtással. A tengely, amelyen keresztül energiát biztosít, rugalmasnak kell lennie. Lehet, hogy erre a célra alkalmas egy zsinór vagy egy zsineg? De csavarodtak. A vezeték kanyargása azonban elkerülhető, ha egy vagy több réteg erős vezetéket csomagol.
12. ábra. A rotor felfüggesztése egy kábellel, egy huzallal, egy vagy mindkét vége csillapításával biztosítja a stabil elfordulást instabil helyzetben. Csappantyúként egy rugós futószalagot használnak.
Ebben a tekercsben mindig kicsi, mikron alakú holtjátékok maradnak a fordulatok között, amelyek csak a rotor önegyensúlyozásához szükségesek. Jelentősebb hajlítással kiválasztva a hajlítási irányváltások közötti váltást, és a tengely merevre válik. Így a forgórész a tehetetlenségi tengelye körül foroghat és nem vibrálhat. De ez nem elég. Ha ez a módszer felfüggeszti és elforgatja a hosszúkás rotorot, akkor még mindig az első "szúnyog" instabil helyzetéből indul ki, és elkezdi leírni a kúpot a térben (11.
És mi van, ha megakadályozzuk a további energiához való hozzáférést, ami egy hosszúkás rotorhoz vezet egy instabil egyensúlytól? Anélkül, hogy további energiát nyerne, a rotor nem tudja leírni a kúpot a térben. Tudjuk, hogy a rotor halmozódik fel, megváltoztatja helyzetét a térben. Ezért gondosan és folyamatosan figyelemmel kell kísérnünk a rotor helyzetét, és legkevésbé el kell távolítanunk azt a kiegészítő energiát, amely egyensúlyba hozza.
Ha időben gondoskodunk arról, hogy a rotor ne kapjon túlzott energiát, akkor elhanyagolható teljesítményt fog elérni - néhány erg másodpercenként. Az ilyen szabályozás végrehajtásához csappantyú segítségével lehetséges. A forgórész tengelyének merev vége egy rugós, gyűrűvel volt ellátva, amelynek belső kiálló részei voltak. Ezek a nyúlványok megérintik a tengelyt, hogy a legkisebb eltérés mellett a gyűrű mozogjon vele. A gyűrű kiemelkedése olyan, mint egy automatikus szabályozó szenzora. Amikor a gyűrű mozgásban van, a rugók működnek, felszívják a felesleges energiát, és a tengely visszatér az előző helyzetébe. A rugók végrehajtó szervként szolgálnak, és egy automatikus szabályozó szervo motorjaként szolgálnak (12. Az ilyen centrifug rezgése semmilyen módon nem volt kimutatható. A forgatás teljesen stabil volt.
Nedves a forgórész végek lehetnek különböző módszerekkel: .. mechanikus, hidraulikus, elektromos, mágneses, pneumatikus, stb használata mint egy csillapító centrifugális vákuum kapu lehetővé teszi nem csak hogy megszabaduljon a csapágyak, hanem, hogy forgassa a forgórész vákuumban, vagyis is megszűnt .. a forgórész súrlódásától a levegő ellen (13. ábra).
Megtapasztalja a tapasztalatokat, amelyeket mindenki könnyedén megtehet, rögtönzött eszközökkel. Szükségünk van egy vödörre, vízre, egy 100-150 Voltos elektromos motorra, egy ezüst rúdra és egy gumi csőre. Szerelje össze a "szerelést" (14. ábra), kapcsolja be az elektromos motort. Bár a vödörben nincs víz, a pálca a vödör körül csavar. Öntsön egy vödör vízbe, és a "rotor", forgatás, húzódik egy zsinórba.
Olyan tapasztalatot tettem. És egy új gondolat villant az elmémben. Az üvegcsövet éles kúpra húzom. Ismétlem a tapasztalatot a vajjal. Az olaj kifújja a kúpot, és felemelkedik.
Viszkózus folyadékok (melasz, olaj, stb.) Centrifugálásakor csillapítót használhat adagolónak.
Ugyanakkor a melasz tisztítható ásványi szennyeződésekkel.
Ábra. 13. Centrifugális vákuumnyílást használnak csappantyúként. Az önkiegyensúlyozó rotor vákuumban forog.
Ábra. 14. Győződjön meg róla! A víz megcsillapítja a büszkén vezető rúd végét, és lemond.
Az ásványi részecskék, amelyek nehezebbek, áthatolják a folyadék felületi filmjét. A filmet olyan golyónyílásként regenerálják, mint egy gumi által védett gáztartály.
A csapágyak kiküszöbölése, az automatikus kiegyensúlyozás és ennek következtében a forgás stabilitása kiváló lehetőségeket kínál a centrifugáláshoz. A centrifugák tervezése egyszerűbb. Kisebb biztonsági résszel lehet számolni, azaz ugyanazzal az anyaggal lehet nagyobb sebességet engedni, mint korábban. És a rotor gyártása könnyű, tartós ötvözetből (például az 1954-es javaslatunk alapján - egy titánbázison alapuló ötvözetből) további 1,5-szer gyorsíthatja a forgatást34. Rezgés hiányában ez nagymértékben növeli a centrifugák szétválasztó képességét és termelékenységét.
Az önkiegyensúlyozó centrifugák alapozás nélkül felszerelhetők, kötelező minden más ismert centrifuga esetén. Az épületek felsõ szintjén helyezkednek el, amikor a technológiai folyamat megkívánja, helyenként helyreállítva szinte ugyanolyan egyszerû, mint a szobabútorok.
Ugyanígy, meg lehet építeni egy önbeálló, rezgésmentes axiális ventilátorok, elszívó, rotoklony és a lapátkerék. A rotor felfüggesztése nem a fentről, hanem alulról történik. Kényelmes lesz beállítani a tengelyirányú füst kipufogó egyenesen a kéménybe. centrifugális öntési gépek gyártása rendkívül sűrű és kiváló minőségű öntvények, centrifuga, hogy egy teljesen egyenletes vastagságú ásványi és más szintetikus szálak, fröccsöntő gépek beton nyomócsövek - ez nem egy teljes listát az új területek használatának a centrifugák.
Az új módszer új megoldást igényel a "belső szállítás" problémájára, amely - mint ismeretes - kívülről a külső energiaellátáshoz is kapcsolódik. És itt meg kell szüntetni a merev kapcsolatokat a mechanizmus és a hajtás között.
Ezt olyan hidraulikus motor alkalmazásával érjük el, amely hidrosztatikus nyomást alkalmaz, amely a folyadékban forgatódik. A nyomás egy dugattyús hidraulikus motort vagy turbint vezethet, amint azt a folyamatosan működő leágazó centrifuga példája mutatja (15. ábra).
Ábra. 15. Az önegyensúlyozó csiga centrifuga forgórésze:
1 - üreges tengely; 2 - hidraulikus turbina; 3 - rúd, amelyen egy üreges tengely van felfüggesztve a rotorházból; 4 - a tengelykapcsolóhoz csatlakoztatott lebegő csiga; 5 - hidraulikus tengelykapcsoló; I. - élelmiszer; II. - leeresztés; III. - kicsapódó teljesítmény; IV - elektromos víz.
A csiga a rotorban forog. A vízcsőből származó vizet befecskendezik a rotor üreges tengelyébe, és bejut a turbinába, és a rotor forgatja. A turbina forgásának hatására a vízben nyomás alakul ki, amely alatt a fúvókából kilép, és a csavarhoz csatlakoztatott hidraulikus tengelykapcsolót forgatja.
A belső mechanizmus súlytalan lehet. Ez nem foglal helyet. Amikor merített szuszpenziójához a csavar repülés, pengék és így tovább. N. készítsünk Úszó, az erő tolja ki őket a folyékony, megszorozzuk ugyanazon tényező, a „mennyi centrifugális gyorsulás nagyobb, mint a gravitációs gyorsulás. A számítás azt mutatja, hogy egy centrifuga átmérőjű 20 cm száma sebessége 10 ezer. percenként üreges úszó penge készült, könnyű anyagból, a felhajtóerő jár, mint egy tonna., hogy a hatalom is jól ellensúlyozhatja azokat centrifugális erők fejlesztése részein vnutrirotornogo mechanizmus nem merül a felfüggesztést.
Ábra. 16. Centrifugális elszívó rotor:
1 - keret, forgó stroke; 2 - dugattyús hidraulikus motor; 3 - üreges tengely az áramvíz számára; 4 - mosófolyadék adagolására szolgáló cső; 5 - a visszatérő szűrő; I. - élelmiszer; II. - szűrjük le; III. - elhasznált víz; IV. egy mosott csapadék; V. - mosófolyadék; a. - Szűrési terület; b. - a kivétel zónája; a. - az ellenáramú mosás zónája; - szárítási zóna.
Egy lebegő belső mechanizmus, a teljes erők egyensúlya miatt, nem okozhat belső egyensúlyhiányt. A súrlódásvesztés minimálisra csökken. Nagy energiát takarít meg.
A tudatlanság eleje megszakadt. A gondolatok túlszárnyalják egymást. Mi professzor F. F. Lange dolgozott különböző helyeken, de az igazi életünk javában 7-10 óráig a tárgyalások, számítások, csere sejtés, egy heves kölcsönös kritika, és így tovább, amíg a következő, nem lett bizonyított , meggyőző és képes önálló létezésre a turbulens világi tengeren. Gyakrabban beszélgetésünk során a téma - a találmány. Sokat olvasunk. Könnyű volt beszélni velünk. Jól értettük egymást. Sok év után, egyetemi tanár, emlékezve ezek a beszélgetések, az én végtelen meglepetés, megköszönte, amit tanítottak neki dialektika.
Teljes centrifugák törzse született. Néhány évvel néhány ecstasy mi őröljük a legösszetettebb és sürgető problémáinak kémiai és kohászati technológia és megoldotta a centrifugák és centrifuga. A közösség nagyon eredményesnek és hasznosnak bizonyult.
Együtt dolgoztunk, de a termékben mindannyian láttuk a hozzájárulását. A gondolatok nem deperszonalizálták, hanem kiegészítették egymást és fejlesztették egymást. Megmagyarázták, tisztázták, kiterjesztették a cselekvési területet.
Az egzotikus készülékekből készült centrifugák univerzális berendezéssé alakultak, ami jelentősen megnöveli számos technológiai folyamat képességeit. Úgy döntöttük, hogy az egész üzletek és gyárak egy centrifugával cserélődnek, és ezzel valamit csinálunk. Ezt érdemes megmondani.
A szemcsés szilárd anyag gyors kivonása (vagy eltávolítása) esetén az összetevő oldószerrel keverjük össze, az elegyet egy ideig keverjük, majd az oldatot elválasztjuk a szilárd maradéktól. Ezután a maradékot mossuk, hogy elkerüljük az oldószer elvesztését és a visszanyert komponenst, és biztosítsuk a kapott szilárd maradék tisztaságát. A szilárd maradékot többször kell visszaszorítani, így a kívánt eredményeket többféleképpen érhetjük el.
Az önkiegyensúlyozó centrifugák lehetővé teszik az egész folyamat egyszerűsítését. Mindent egyetlen fő készülékkel - egy centrifuga-párologtatóval lehet elvégezni.
Az 1. ábrán. A 16. ábra egy dugattyús motorral ellátott extraháló centrifuga rotorát mutatja. A megfelelő választás a méretek és a számok a stroke, a nagysága a löket, a löketek száma percenként, és egy üledék réteg vastagsága lehet kerülni összekapcsolási hornyok megállapított stroke mozgatása közben a csapadékot. A folyadék, amely a leeresztő küszöb felé mozdul el, az ellenáramú elv szerint átáramlik az üledékrétegen. Ugyanabba a kagylóba rakja össze az üledéket. Az üledékből az oldat nagymértékben mosható ilyen körülmények között a legkisebb mosófolyadékkal. Ez lehetővé teszi a centrifuga elválasztási eljárás tökéletes szuszpenzió: csapadék nem tartalmazza lényegében a kezdeti oldószer és az összeget a tiszta lefolyó pontosan megfelel az eredeti oldószer mennyisége.
Centrifugáink megoldhatják ezeket a problémákat, amelyek egyértelműen ellentétesek a hagyományos centrifugákkal.
Vegyünk legalább gélszerű csapadékot.
A gélesedés csapda a mérnökök számára. Nagyon lassan szűrik és sok oldatot tartanak. Szűrésük és mosásukhoz nagy szűrőfelületre van szükség, azaz teljes "szűrőberendezés" a növény belsejében, egy teljes tengeri megoldással. A gélképződés minden új folyamatának megjelenése általában arra kényszerül, hogy elhagyja a folyamat e változatát, függetlenül attól, hogy milyen jó a többi mutató. Ezek a csapadék a modern technológia egyik végpontja.
Ne feledje, az olvasó, a gyermekkor! Emlékezz arra, hogy összetörted az agyagot, és vicces állatokat és más figurákat akarsz csinálni. Egy csomó agyag, amikor ismételten eldobja a kezét, cseppfolyósított, nedvesség jelenik meg a felületén. Ezt a nedvességet akár egy foltnyílásra is lehet gyűjteni. Ez a gyermek szobrászat technikája, amelyet használtak. A nedvesség elválasztása a hidratált csapadéktól természetesen csak a nedvességnek azon része tekintetében lehetséges, amelyikhez nem kapcsolódik kémiailag. Az ilyen nehéz csapadék dehidratálásához jó, ha a többszörös ütközésmódszert alkalmazzuk szűréssel kombinálva. Így néz ki a centrifuga (17. ábra).
A centrifuga bolygóforgó dobjaiba belépve a nyers tömeg komplexumba kerül. Kanalak, megerősített belső felületén a dob, „fel” a tömege A állás B pozícióba kanalak vannak elrendezve úgy, hogy a „felső” helyzetben B, azokat már tartsa a súlyt, és a hatása alatt a különbség a centrifugális erők az A és B, hogy „esik” az ütközésig. Az ütés hatására a bukott tömegű tölcsér részben nedvességet bocsát ki, amely áthalad a dob szűrőfalán. Az ülepedés minden ürítéssel megközelíti a kibocsátó véget, és a centrifuga dehidratálódik.
A rotoron belüli tömegek ütései és mozgása ellenjavallt a hagyományos centrifugákhoz, és számukra a perkután szűrés lehetetlen. A centrifuga önkiegyensúlyozása, és ebben az esetben teljesen csendes munka.
Ábra. 17. Rotorcentrifuga szűrő hatással:
1 - a centrifuga rotorja; 2 - egy dob forgó bolygó és úszó a rotorban; 3 - dobok hidraulikus hajtása; 4 - vödrök; 5 - vályús takarmányok; 6 - szűrőszövet; I - élelmiszer; II - a szűrlet leöblítése; III - a dehidratált maradék eltávolítása; IV - vízbefecskendezés vagy recirkulációs lefolyó.