В конструкции "Велосипед-альтернатива" (выпуск No 82 за 12.02.2003) показаны и применены "шагающие" параллельные пластины. Совсем просто они могут быть преобразованы в многофункциональное по задачам и применению устройство, в универсальный инструмент.
        Он, этот инструмент сможет не только шагать, но будет резать, пилить, косить, пахать, шлифовать, строгать, тащить, двигаться, плавать, дергать, смешивать...И всё это будет в очень простом исполнении, которое под силу изготовить каждому. Такой инструмент может также серийно выпускаться с общим выгодным результатом.
        Если помните, принцип конструкции (двух или более) параллельных пластин был в том, что они удерживались друг относительно друга на трёх кривошипных валах. Один из валов соединялся с приводом, например, напрямую с электродвигателем. Кривошипные валы и электродвигатель крепились в корпусе, на общем основании.
        При вращении одного из эксцентриковых валов, например, с помощью электродвигателя, параллельные пластины начинали поступательное синхронное движение по окружности с радиусом, равным эксцентриситету. При этом они хорошо балансировались, а абсолютно все их точки (на боковой поверхности и на торцах, и где хотите) тоже получали движение по той же окружности (в параллельных плоскостях). Их нужно было изготавливать одинаковыми по размерам, весу и массе, что тоже можно было удобно сделать.

        Итак, "Универсальный инструмент" представляет собой всего лишь две одинаковые параллельные пластины, связанные шарнирно тремя эксцентриковыми валами, укрепленными в корпусе. С одним из эксцентриковых валов соединен электродвигатель, также установленный относительно корпуса. Таков остов конструкции.
        Вариант эскиза и обозначенного принципа приведен на рис. 1. На этом рисунке видно все то же самое, что неоднократно было приведено ранее.
        Всё непринципиальное отличие состоит лишь в том, что к пластинам  прикрепляются сменные рабочие кромки (их контур приведен на рисунке). Вид самих сменных кромок будет приведен ниже (на рис. 2).

        Таким образом, мы очень близко подошли к универсальному инструменту. Он почти готов.
На рис.1 обозначено: 1, 2 - параллельные пластины, 3 - кривошип, 4 - ось вращения кривошипа, эксцентриковый вал, 5 - опорная поверхность, 6 - сменные вставки. Вид сменных вставок будет показан на рис.2.
        Теперь посмотрим, что происходит при включении электродвигателя. Он приводит во вращение один из эксцентриковых валов. "Треугольное" расположение трёх 180-градусных эксцентриков, соединенных пластинами (их только две), заставляет их синхронно вращаться. При этом параллельные пластины начинают синхронное сбалансированное движение по окружности (относительно корпуса!). Вот вся динамика, механика и кинематика.
        Взяв в руки эту основу инструмента, поставим его на стол, так чтобы каким-то торцем движущиеся пластины касались поверхности стола. Получим тот эффект, что вся конструкция начинает двигаться по поверхности стола.
        Упреждающее примечание 1: заранее можно показать конструктивный вариант исполнения эксцентриковых валов - величина эксцентриситета в них (для начала) составляет 0,5 мм!
        Эксцентриковый вал показан на рис.3 в выпуске No 82 за 12.02.2003.
        Приложив усилие, остановим движение - при этом получим, что торцы пластин пилят стол.
        Теперь положим  поверхность движущихся пластин на стол - они начинают его особым образом шлифовать, рисуя многочисленные круги.
        Повернем пластины к столу острой кромкой - они начинают его резать.
        Опустим часть пластин в воду - начинается бурное действие, они то ли начинают грести, то ли перемешивать.
        Варианты применения ниже будут продолжены.

        Усиление полученных свойств происходит при присоединении к пластинам соответствующих сменных кромок, насадок. Их вид показан на рис.2. Располагаются они так, как контурно было показано на рис.1(или иным образом - в зависимости от вида насадок). Их конструктивное исполнение может быть в некоторых случаях предусмотрено заранее и введено прямо в пластины.

        Упреждающее примечание 2: принцип конструкции и конструкция обладают свойством обратимости. Так, например, при соответствующих (особых!) накладках под действием ветра или потока воды эксцентриковые валы приводятся во вращение. Это обратное действие.
        При прямом действии - включение электродвигателя при соответствующих накладках генерирует воздушный поток или движение по воде. Однако это уже за рамками универсального инструмента.

        Как видно из рис.2, накладки могут быть многочисленных видов (в этом универсальность) и содержать самые различные кромки. Эти кромки и взаимодействуют (в данном случае) с ответными предметами и их частями. Ранее в редукторах они были выполнены в виде зубчатых венцов или гладких поверхностей, в частности, резиновых.
        Ещё раз: кромки (их форма, вид и другое) не изменяют принцип действия, они только усиливают эффект.
        Теперь многичисленные, вероятно, интересные варианты.

        Вариант 1. К пластинам прикрепляется ножовочное полотно. При действии инструмента происходит необычное распиливание материала. Ширина распила увеличивается примерно вдвое, если установлены сразу две накладки - это удобнее. Конструктивно они почти прилегают одной стороной друг к другу. При распиливании нет вращающихся режущих частей. Распил идет эффективно, удобно, быстро. Распиливаются любые материалы. Инструмент при работе удобно удерживается. Если массы двух пластин с накладками одинаковы, вибрации практически отсутствуют - они компенсируются противофазным противодействием сил при движении пластин, кроме того движение происходит по окружностям с очень малыми радиусами (и высокими скоростями).

        Упреждающее примечание 3: инструмент удобно соединяется с дрелью, являясь в этом случае сам накладкой к ней. Однако ввиду универсальности лучше, если применяется собственный электродвигатель.
При начальных разработках можно выход эксцентрикового вала просто соединить с патроном дрели.

        Упреждающее примечание 4: накладки, выполненные из твердой резины, позволяют произвести хорошее сцепление с поверхностью. Таким образом, опустив "инструмент" вниз на поверхность дороги и достаточно прижав к ней, можно получить (автономный, опускаемый) действующий привод для движения.
Причем, там же (а не в специальном, как "обычно", узле сцепления, располагаемом в составе привода) происходит и постепенное сцепление с поверхностью дороги при постепенном усилении прижатия. Это и есть проявление естественного сцепления.

        Вариант 2. К пластинам прикрепляется остро заточенное ножовочное полотно. При действии инструмента присходит необычное резание. Оно состоит из многих, "быстрых" микро-ходов режущей кромки по материалу. Резание происходит по-вдоль движения ножей. Можно также резать, передвигая инструмент поперек хода пластин или под углом - получаются частичные срезы. Частное применение - в хлебо, - мясо, - костерезке. Там же, в этом случае хорошо идут ножовочные насадки. Область применения универсального устройства расширяется.

        Вариант 3. Еще одно расширение области применения. Это применение устройства для скашивания травы. Насадка изготавливается по варианту 3. Как видно из рисунка, в такой насадке выполнены глубокие острые пазы. Поскольку насадок две, они устанавливаются и "идут" с перекрытием пазов, в движении пластин друг относительно друга перекрытие пазов меняется - они то полностью открываются, то закрываются, создавая действие скашивания, срезания стеблей травы, которые попадают в пазы, когда они открыты. Если электродвигатель делает, например, 8000 об/мин (133 об/сек), пазы открываются и закрываются 133 раза/сек, при этом нужно быстро идти вперед, чтобы обеспечить эффективность скашивания, или нужно уменьшить обороты электродвигателя. Устройство нужно при этом держать так, чтобы пластины были в горизонтальном или близком к горизонтальному положении.
        По отношению к ручным косилкам травы с перерезанием стеблей при помощи быстро хлещущей по ним лески, где требуется высокая скорость выходного вала, здесь, наоборот, возможно уменьшение скорости, так как применен другой принцип, принцип резания. Кроме того, трава после срезания остается целой и после сушки удобно собирается. Сбор сена также механизируется с помощью соответсвующих насадок (здесь они не приводятся). Установив соответствующую насадку, Вы меняете как область применения, так и цель работы.

        Вариант 4. Шлифование поверхности. Насадка крепится на одну из плоскостей пластин. Здесь возможно создание многочисленных круговых (и других) узоров, замена строгания поверхности дерева другой обработкой, одновременная обработка поверхности досок при распиловке.
        Для указанных целей устройство поворачивается в горизонтальное положение или, точнее, в такое, когда движущаяся поверхность пластины параллельна обрабатываемой поверхности. Первое применение - это обработка стен для последующей покраски. Здесь эффект действия проявлен во всю силу.
С поверхностью обработки взаимодействует вся поверхность пластины, к которой прикреплена соответствующая (по задачам) сменная насадка. Обработка идет эффективно, однако, не так, как при шлифовке поверхности вращающимся диском. Работа производится лишь чуть прижимая инструмент к обрабатываемой поверхности, диаметры движения пластины (и укрепленной на ней насадки) малы, но скорость движения высокая - за счет этого создается не только эффект действия, но и удобство, и качество работы.
        Надо отметить, что при такой обработке хорошо восстанавливаются и приводятся в "гладкий" вид старые, давно покрашенные поверхности. А как с ними поступают сейчас?!
        Всё это может делать универсальный инструмент - нужно только менять насадки в зависимости от рода работы.
        Металлическая поверхность после обработки (шрихтовки) приобретает товарный красивый вид, состоящий из переплетенных мельчайших колечек. А как это делается сейчас?!
        Теперь о работах по дереву. Обычно доски строгают, и хорошо, что так делают. Можно к строганию добавить ещё один вид обработки - это микро-шлифовка. Доска пропускается под поверхностью движущейся пластины с насадкой и сразу получает новый товарный вид. Никакой стружки, только, извините, пыль, которую нужно отсасывать пылесосом (а затем не выбрасывать, а использовать).         Особенно хорошо такая обработка идет на сухом материале. Работа существенно облегчается при индивидуальном применении, - не нужны усилия строгания. Движения пластины не только обрабатывают поверхность, они снимают трение, и переход, продвижение обработки идет легко.
        У Вас в руках действительно универсальный инструмент. И сделать его достаточно легко: две пластины, три эксцентрика, шесть подшипников, один электродвигатель. Набор насадок. Расточку отверстий под подшипники эксцентриков лучше делать на расточном станке, и обязательно совместно, сразу в двух пластинах. Как только заводчане узнают о простой возможности изготовления универсального инструмента, может на время встать весь завод - все будут делать пластины и, извините, эксцентрики.
        Заводское КБ тоже не останется в стороне - как обычно, там любят сделать по-своему (и в разных вариантах) - потом только бы не забыть сохранить чертежи.

        Вариант 5. Сделайте (чтобы всё усилить!) подарок для женщин. Для этого нужна маленькая, но благородная, с большим удовольствием капля усилий. Универсальный инструмент применяется на кухне. Может быть, он подойдет и для Вас, и для Неё. Для этого почти ничего не надо. Берете изготовленный для других целей инструмент, сверлите в его пластине несколько отверстий, расположенных так, как Вы сами придумаете. Вставляете в эти отверстия маленькие венички - и всё!
        Готов смеситель различных смесей жидких продуктов.
        Опускаете венички, укрепленные на пластине, в смесь, включаете электродвигатель - через несколько минут всё готово. Так начинается технологический процесс приготовления вкусного блюда, приготовленного на начальном этапе с помощью универсального инструмента. Перемешивание и взбитие смеси происходит по-другому - эффект в эффективности и новом качестве продукта. Можете похвалиться своим друзьям - для этого испробуйте вместе с ними смесь ликера с сопутствующими добавками (усиливающими или ослабляющими его действие), взбитый в красивую пену (объем увеличивается). Не забудьте привести универсальный инструмент в красивый внешний вид. Можно изготовить маленькие новые смесители.

        Вариант 6. Замена рубанка, замена строгания. Мы привыкли, что в рубанке установлен неподвижно, чуть высунут, режущий язычок. Им строгаем, затрачивая (в поту) свои собственные усилия, и никогда (за 100 лет) не предствляем, что язычок может быть подвижным, а усилия уменьшены.
        Чтобы получить новый рубанок, нужно установить острые язычки-вставки (любой ширины) на пластинах и привести их в движение. Они начнут особым образом строгать поверхность, и нужно лишь продвигать инструмент вперед, чтобы получить гладкую поверхность. Будет удобно, легко и безопасно.
Острых язычков может быть и два, или, сколько хотите. Они, как сороконожки, обработают поверхность, приведя её в вид, удобный для применения. Так можно обрабатывать прямо всю стену, собранную из необработанного материала. Можно производить дообработку. Можно даже, если хотите, заменить циклёвку.
        Рубанок исчезает как класс, его заменяет и входит в практику универсальное устройство.
        Можно и так. Берем старый рубанок с металлическим корпусом, разрезаем его нож-язычок. Обе половинки укрепляем в подшипниках на эксцентриках. В корпусе (с боков) ставим подшипники эксцентриковых валов. Чтобы получилось более компактно, можно установить подшипники скольжения. К одному из эксцентриковых валов подсоединяем электродвигатель. Вид рубанка получается почти прежним, а его действие новое.
        Если хотите немного вернуться к прежнему, то есть строгать своими силами, снимите электродвигатель и строгайте руками: два язычка-ножа рубанка всё равно будут работать, двигаться, строгать (с той скоростью, которая возникнет при Вашем действии).
Ножам можно задать любой профиль (в виде зубцов, половинок окружностей, других) и затем заточить их.

        Вариант 7. Универсальный инструмент работает везде: с твёрдой, жидкой и газообразной поверхностью.
        Он устанавливается, например, на лодке. Одна пластина с левого борта, другая - с правого. Между ними помещены эксцентриковые валы. На валах - велосипедные педали.
        На пластинах устанавливаются весла-захваты, так чтобы в нижнем положении они погружались в воду, а в верхнем - шли по воздуху. На каждой пластине может быть сколько угодно весел с любой "установочной" длиной по пластине по каждому борту.
        Вы садитесь в лодку, крутите педали, новые весла-захваты поочередно работают, - лодка идет вперед. Вы также сидите лицом вперед.
        Можно плыть медленнее или быстрее, всё зависит от частоты вращения. Получается и удобно, и с удовольствием. Руки держат руль. Такой лодочный инструмент съемный - пришли к реке, установили его на лодку и выполняете свою задачу без помех.
        Будет настоящий водный велосипед или даже катер (для лета).
        Он может быть и зимним, работать зимой, двигаясь по льду (его конструкция подобна показанной в выпуске No 82), только Вы теперь не на седле, а в лодке. Лодка поедет и по льду. Сверху на ней можно установить шатер или парус - пригодится и тот, и другой. В этом случае можно просто путешествовать, как на буере, а можно быть рыбаком. Просверлив лунку, можно прямо из лодки ловить рыбу и складывать её в лодку.

        Вариант 8. Мясорубка. Мы так к ней привыкли, как бы всегда знаем, что нужен шнек, нож, сетка - ничего этого не нужно. Всё удаляется. Выход мясорубки закрывается плоскостью блока параллельных эксцентриковых пластин.
        Чтобы получилась "мясорубка", нужно лишь в пластинах расточить отверстия, диаметр которых равен двойному радиусу эксцентриситета.
        При движении пластин отверстия перекрываются и режут мясо почти так же (или несколько по иному), как это делал вращающийся нож, помещенный около сетки. Отверстия в пластинах могут быть любой формы: круглые, прямоугольно-продольные, треугольные и другие. Действие шнека заменяется действием поршня, который здесь гораздо более подходит. Это уже будет не мясорубка, а какой-то приготовитель продуктов.
        Вид продуктов тоже получается новый.
        Наполнительная внутренняя полость "приготовителя" может теперь иметь любую форму: круглую, треугольную, квадратную - таким же будет и поршень. Вид бытовой техники расширяется.
        Рабочий орган - это эксцентриковые пластины - можно устанавливать в любом месте наполнительной полости, например, по бокам. При этом увеличивается "выход" продукции и, кроме того, можно получить различный вид подготовки продукции.
        И ещё. Наполнительная внутренняя полость может быть образована  самими эксцентриковыми пластинами - тогда получается, что стенки полости сами перерабатывают, - но это уже усложнение "с лишком" и оно может быть доведено до ещё большей степени.

        Вариант 9. Шасси самолета. Известно, что при посадке истирается поверхность колес, потому что их момент инерции велик, и они не "мгновенно" приводятся во вращение, возникает трение проскальзывания при касании поверхности ВПП.
        Такое физическое поведение создает ещё и импульс усилий. Кроме того, шасси нужно выпускать и убирать, а для этого применяется достаточно сложный механизм. Подойдите к самолету и убедитесь в этом.
        Они имеют большой вес, который "летает" вместе с самолетом. Нужен для них и отсек. Здесь играет роль и присутствует привычка, как и в других областях техники.
        Нужна надежность работы. И чем больше вес самолета, тем больший вес должны держать шасси, - всё это "переходит" в вес, который "летает". Приходится даже увеличивать число колес, когда растет вес самолета.
        Таким образом, приняв (за основу) "хитрый" принцип колеса, его только усложняем, как бы решая "самолетные" и другие задачи.
        Можно представить шасси в другом виде. Это...эксцентриковые параллельно-шагающие пластины.
        Шагающие - а не вращающиеся. Не надувные - а только с подрезиненной поверхностью. Не имеющие столь большого момента инерции - радиус эксцентриков мал. Они "мгновенно" вводятся в действие при соприкосновении с поверхностью, если есть продольная скорость.
        Проверьте это сами - это очень просто!
        Они не убираются  ни после взлета, не выдвигаются при заходе на посадку. Они - это естественная часть формы самолета. Они могут служить продольным стабилизатором, устанавливаемым на фюзеляже или на крыльях. Они без привода для вращения эксцентриков, без других механизмов - просты как универсальный инструмент. Они обладают обратным действием - входят в движение при действии извне. Они решают многие проблемы самолетостроения. Может быть, дают этой области новое развитие.
        А всего-то дел: применить принцип, упрятанный в зародыше под названием "параллельно-шагающие эксцентриковые пластины".
        Так же удачно они могут быть применены в гидросамолетах - там колесные шасси не нужны, однако появляется возможность посадки самолета как на воду, так и на ВПП.

        Вариант 10. Гидролодки. Переходим от самолетов и гидросамолетов к гидролодкам. С помощью шагающих пластин они тоже могут чуть взлететь над поверхностью воды.
        Для этого нужно по их бокам (или по центральной оси) установить полые быстроходные эксцентриковые пластины. В работе они не только приводят лодку в движение, но при повышении скорости соприкосновения с поверхностью воды поднимают лодку и дают эффект глиссирования. Получаются скоростные весла, одновременно действующие как динамические поплавки.
        У такой лодки гребной винт можно оставить, а можно его и снять. Кроме того, сама лодка не обязательно должна обеспечивать полную плавучесть - её дополнят динамические поплавки.
        Скорость движения может быть значительная, так как трение о воду идет только по её поверхности и с малой площадью соприкосновения.
        Дальше идут и идут варианты: болотоход, снегоход, льдоход, ветрогенератор, автомобиль, вибролет...
        И так далее. Извините, что не привожу подробностей. Может быть, достаточно того, что было выше.
        Кроме того, перенасыщение не так уж и полезно.
        Данное описание приведено также на сайте Cesiy3.
        Cs. 27.03.2003.

Ведущий и автор Cesiy                                 Архив Рассылки