Пример 3.37. Амортизатор
А. с. 495 467. Для улучшения демпфирующих свойств амортизатора транспортного средства используют электрореологическую жидкость, которая меняет кажущую плотность под действием электрического поля.
Наилучший способ управления весом — использование магнитного поля. С помощью магнитного поля создают магнитные подушки и подвесы. Так работает транспорт, создаются виброразвязки и т. п.
Пример 3.38. Бестигельная плавка
В электромагнитном поле соленоида — высокочастотного индуктора, можно поддерживать металл в устойчивом состоянии невесомости (индукционная электромагнитная левитация). Не только в твердом состоянии, но и в расплаве, при температуре 2—3 тыс. градусов. На этом основано устройство для бестигельной плавки многокомпонентных сплавов с чистотой не ниже чистоты исходных компонентов.
Рис. 3.27. Бестигельная плавка
Пример 3.39. Увеличение силы сцепления
Для увеличения силы сцепления поезда с рельсами используют магнитное поле.
4. Управление веществом
4.1. Способы управления веществом
Степень управления веществом увеличивается с:
1. Увеличением степени дробления вещества.
2. Изменением его массы:
2.1. Перераспределение массы;
2.2. «Отключения» массы путем:
— компенсации массы;
— созданием опоры;
— созданием дополнительной силы.
4.1.1. Дробление вещества
Изменение степени дробления вещества, в частности, определяется закономерностью изменения степени управляемости веществом, в частности, связанностью.
Последовательность дробления показана на рис. 4.1. Система осуществляет постепенный переход от твердой монолитной системы (1) к гибкой (2), порошку (3), гелю (4), жидкости (5), аэрозолю (6), газу (7), полю (8).
Рис. 4.1. Схема тенденции увеличения степени дробления
4.1.2. Изменение массы
Изменение массы вещества приводит к изменению момента инерции (изменению центра тяжести по отношению к центру масс или точке опоры). Изменение можно проводить перераспределением, «отключением» и уничтожением массы.
Перераспределение массы осуществляется значительно легче, если вещество дробиться в соответствии с закономерностью, описанной ранее.
Пример 4.1. Перераспределение массы
Перекатывание шариков, пересыпание песка, переливание жидкости и т. д.
«Отключать» массу можно частично или полностью путем:
— компенсации массы;
— создания опоры;
— созданием дополнительной силы.
Компенсировать вес можно путем создания противовеса, используя рычаг или блок, которые используются в шлагбаумах, лифтах и т. д.
Пример 4.2. Судно-лебедка
Вращаясь, судно становится подъемным краном (рис. 4.2).
Судно имеет нос и корму. Средняя ее часть судна представляет собой барабан, какой имеется у лебедки, только гигантских размеров.
Вращаясь и наматывая на себя канаты, барабан поднимает из глубины грузы, величина которых ограничена лишь его водоизмещением.
Причем мощность приводных двигателей может быть очень небольшой. Это достигается остроумной конструкцией противовеса, уравновешивающего груз. В нерабочем состоянии это пустой бак с нулевой плавучестью. Заполняя отсеки водой, можно настолько повысить его вес, что он не только компенсирует груз, но и создает достаточный крутящий момент для вращения корпуса — барабана. А после того как груз отцеплен, вес его можно снова уменьшить, откачав из отсеков морскую воду. (Пат. США 3 395 665).
Рис. 4.2. Подъемное устройство. Пат. США 3 395 665
Тело частично или полностью опирается на опору.
На тело воздействуют силой равной и противоположно направленной силе тяжести.
Уничтожение массы вещества можно осуществлять способами:
— Физическими.
— Химическими.
Измельчение (дробление), например, взрыв.
Переход в другое агрегатное состояние, например, испарение.
Например, растворение, сжигание.
4.2. Виды управления веществом
С помощью гравитационного поля можно создавать движение вещества или силу, воздействующую на вещество.
4.2.1. Создание движения
Движение может быть:
— горизонтальным;
— вертикальным;
— комбинированным;
— вращательным и колебательным.