Технические фантазии в реальном
воплощении Код tech.tft Выпуск No 60. Тема: Гироскопы Автор и ведущий Cesiy Раздел:С
жидким ядром Подраздел:Эффект
воды и стакана (Effect_Wasser & Glass)
Введение. Сколько
раз вы держали в руках стакан? Вы держали его тысячу
раз, вяло смотрели на него и на жидкость в нем. Может быть,
ежедневный "осмотр" наводил Вас на какие-то мысли.
Вероятно, думалось, что он изобретен много веков назад и с тех пор остался
без изменений.
С тех пор он хранил свою
тайну!
Взяв в руки
стакан, немного наполненный водой, рассматривая его сверху, приподняв
над столом, можно увидеть, что в нем (через жидкость) хорошо видны все
царапины, загрязнения и метки, случайно оказавшиеся под ним на столе. Присмотревшись,
можно поразиться получающейся динамической и статической картинами выбранной
какой-нибудь одной метки, если, например, стакан любым образом привести
в движение.
Предисловие. Ниже описывается
эффект, созданный (увиденный) в следующем простом наборе из сочетаний,
включающих элементы: основание, метку на основании, освещение метки,
стакан, расположенный над меткой с прозрачной жидкостью в нём и окуляр
над жидкостью. Изображение метки хорошо видно в окуляре, можно определить
её динамические и оптические свойства (при статическом и динамическом воздействии
на стакан), при этом возможна передача изображения на дисплей, передача
полученных величин в блок управления. Принципиальное построение описанного
устройства представляется достаточно простым и технически выполнимым.
Схема взаимного
расположения элементов устройства показана на рис.1.
рис.1
Описание. Часть
1. В описании (часть 1) используются обозначения
1 – 5 (другие в этой части описания не используются).
В чем состоит
эффект? Что такое гироскоп?
Первое. При перемещении стакана 3 относительно основания 1 по
направлениям «А» размер метки 2 изменяется. При движении вверх метка уменьшается.
При движении вниз – увеличивается. Когда дно стакана касается метки, она
изображается в натуральную величину. Фиксируется метка из окуляра 5.
Второе. При соответствующем вращении прозрачной жидкости 4 (в
стакане 3) изображение метки 2 смещается относительно оси вращения на некоторый
радиус и вращается (с данным радиусом). Траектории вращения – разные. Если
вращение жидкости замедляется, радиус вращения метки уменьшается, стремясь
к исходному положению.
Третье.
При смещении жидкости в поперечных направлениях и изменении формы её поверхности
метка отслеживает эти смещения и изменения.
Дополнение
1. При ударе по стакану изображение метки отслеживает следствия
удара, создавая картину затухающего процесса.
Дополнение
2. При колебаниях стакана изображение метки становится колебательным
с соответствующей амплитудой.
Четвертое.
При постоянном соответствующем вращении (движении) жидкости и повороте
стакана относительно поперечной координаты изображение метки смещается
на некоторый радиус.
Пятое.
При движении системы с ускорением изображение метки смещается на соответствующий
радиус.
Примечание.
Вероятно, возможны другие, здесь не отмеченные, эффекты, или их другая
комбинация, а также видоизменение состава (и вида) применяемых элементов.
Практическая проверка эффекта. На основании
1, т.е. на обычном столе, рисуется метка 2. Берется в руки стакан 3,
в него наливается вода (жидкость 4). Стакан располагается над меткой. Приводится
в движение. Смотря в стакан сверху по направлению окуляра 5, можно
невооруженным глазом в действительности увидеть все пять, отмеченных выше
эффектов.
***
Часть 2.В описании (часть 2) используются
теперь все обозначения 1 – 10. Система связей 5 – 8 располагается
отдельно (независимо) от системы элементов 1 – 4, 9 – 10, на любом от неё
расстоянии.
При действиях,
отмеченных выше, индикация пяти эффектов высвечивается (наблюдается) на
дисплее 8. Дисплей 8 содержит координатную сетку 9. В
связи с этим наблюдение эффектов упрощается
и может быть переведено в численные значения.
Прибор 6
представляет
собой, например, видеокамеру, соединенную с компьютером, имеющем дисплей
8 (монитор). Все фиксируемые перемещения метки определяются вычислительной
системой компьютера. Их значения могут быть выведены (определены) в численном
виде и переданы во вне, например, для использования в смежных или других
системах.
Основание
1 может принадлежать как движущимся объектам (самолету, вертолету,
ракете, кораблю, танку, автомашине и т.п.), как стационарным (сейсмостанциям,
зданиям, мостам, башням, метеостанциям), так и живым объектам.
Примечание
1. Для вращения жидкости (при необходимости) могут быть
использованы различные устройства, действующие как с помощью магнитных
полей, воздуха, так и самой жидкости, с применением насоса и др. Стакан
может быть укреплен в трехкоординатной поворотной системе и быть подвижен
по 6 степеням (новые варианты подвеса в некоторой относительной степени
известны), или – неподвижно относительно основания 1, так как в большинстве
случаев (при отмеченных действиях и эффектах) этого достаточно.
Заключение.Описанный комплекс,
с включенным в его состав жидкостным индикаторным или силовым ядром, с
большой степенью вероятности может обеспечить многочисленные технические
необходимости (и имеющиеся потребности) как для движущихся, так и стационарных
объектов различных назначений.
Примечание
2.Макетирование комплекса не представляет технических
трудностей, может быть осуществлено практически, причем испытания (исследования
по 1-му этапу) могут быть начаты с использованием средств математического
моделирования. Испытания макета реального прибора (по 2-му этапу) производятся
независимо.
Результаты
испытаний, вероятно, могут подтвердить изложенный принцип с соответствующими
выводами.
Примечание 3.Вышеизложенный принцип не ограничен рамками
одной конструкции и позволяет начать (производить) сразу несколько различных
вариантов.
P.S.
При необходимости и/или желании пожалуйста обращайтесь, например, по вопросам
техническим, вспомогательным или организационным.
Ваш Cs.