Технические фантазии в реальном воплощении Technicalfantasiesinrealentailment Код tech.tft в информационном канале Subscribe.ru Выпуск No147. Автор и
ведущий Cesiy
Транспортное средство на шарах
Часть
1.
Известно, что движение гусеничной машины идет таким
образом, что катки, к которым приложен вес корпуса, катятся по подстилающей
гусенице.
Получается, что главное – в катках, а гусеница тут
как бы ни при чем. Она только расстилает дорогу каткам (и определяет площадь
давления на поверхность).
При этом надо заметить, что подстилающая поверхность
гусеницы находится в положении внизу, а катки, находясь сверху, катятся по
внутреннейповерхности гусеницы.
Скорость движения машины равна скорости качения
катков.
Кажется, что это обязательное условие. Совсем нет!
Можно от этого условия уйти и создать движение,
когда катки (они могут быть другой формы) ложатся снизу на поверхности
движения, включены в состав гусеницы, а вес корпуса машины приложен прямо к
верхним каткам. То есть корпус опирается на верхние катки, так что его
поверхность «едет» по каткам, которые подстилаются с помощью гусеницы под
поверхность корпуса.
В этом случае скорость движения машины равна
скорости движения катков, которые катятся по поверхности корпуса против часовой
стрелки. Вращение катков, свободно установленных на ленте гусеницы, может быть
в любом направлении (в зависимости от сочетания условий). В предельном случае,
когда скорость движения катков равна нулю, машина стоит на месте.
Получилось для понимания как-то сложно.
Часть
2.
Легче представить так, что, например, есть несколько
катков, их оси между собой связаны лентой гусеницы, а по ним (по каткам),
опираясь на них сверху, катится профиль корпуса машины. Положите на стол авторучку
с круглой поверхностью и катите по ней ладонью. Ладонь – это профиль корпуса
машины, авторучка – каток, а стол – поверхность движения.
Связав между собой несколько авторучек, можно также
прокатить по ним ладонь.
Не
гусеница, а катки непрерывно подстилаются под профиль корпуса машины, причем
движение машины идет так, что она опирается прямо на поверхность катков.
Нужно нарисовать ленту гусеницы в
виде двух параллельных линий, соединенных полуокружностями. По всей линии
установить катки (в проекции в виде окружности), оси которых лежат на линии.
Расстояние между катками и их диаметр выбрать такими, чтобы они не
соприкасались друг с другом. Диаметр катков может быть любой – здесь это не
рассматривается.
Нижние катки опираются на
поверхность движения, а на верхних катках лежит профиль корпуса, то есть сам
корпус. Профиль корпуса можно изобразить тоже в виде линии. Линия корпуса
движется по каткам, на них опираясь, катки, вращаясь против часовой стрелки
(движение линии корпуса влево), идут вместе с лентой гусеницы вслед за её
движением.
Такое непривычное представление –
гусеница есть, а катки по гусенице не катятся.
Можно подумать, что катки будут скользить
(буксовать) по скользкой почве. Они могут вращаться вокруг своей оси, сцепления
нет, их поверхность проскальзывает – пусть проскальзывает сколько угодно. Дело
совсем в другом, именно в том, что катки вместе с гусеницей сами подстилаются
под профиль корпуса, и корпус передвигается по каткам.
Катки
в любом случае будут подстилаться под профиль корпуса, что и определит его
движение по ним (или их движение по корпусу).
Катки – это подстилающая поверхность, по которой
движется корпус. Так в классическом варианте не было.
Происходит, что не катки катятся по гусенице, а
корпус «едет» по каткам, которые находятся в составе гусеницы.
В проекции (на линии ленты) профиль катков был
нарисован в виде окружностей. Физически они могут быть любой формы, например, в
виде шаров. Основа гусеницы –это
широкая лента с круглыми окнами-прорезями, в которых помещены шары. Они
укреплены на ленте, на своих осях.
Дальше приходим к тому главному, что такие катки
могут взаимодействовать с водой, и если они полые, на воде плавают – а на них
удерживается корпус. Гусеница с катками гонит воду назад, а машина реактивно
движется вперед.
Здесь
появляется эффект плавучести и движения. Причем, теперь без разницы: движется
машина по суше или по воде.
Если катки (на гусенице) представляют собой полые
шары, машина как вездеход идет по любой поверхности. В том числе она идет по
гладкой поверхности, например, по асфальту, его не портя.
В простом случае, то есть в привычном представлении
о гусенице – сколько проехали катки, столько проехала и машина.
Часть
3.
Примечание. Может быть, все же что-то непонятно.
Тогда упрощенно будет следующее представление. Есть обычная легковая машина, с
каждой стороны по два колеса. На них она опирается, а они катятся по дороге.
Простите, если это слишком ясно, до смешного.
Оденем на два боковых колеса ленту. Ничего не
изменится, как ехали, так и будем ехать. Установим в ленте шары с осями,
лежащими на ленте. Теперь о поверхность движения обопрутся шары нижней ветви
ленты, а на шары верхней ветви ленты соответственно ляжет корпус машины.
Цепочка приложения веса такая: вес машины приложен к верхним шарам, они опираются
на ленту, лента – на колеса, и, наконец, колеса –на нижнюю ветвь ленты, а та – на нижние шары. Нижние шары – на
поверхность движения.
Включаем привод какого-либо колеса. Оно (хочешь - не
хочешь) начинает вращение и накручивает на себя по одной стороне ленту, та
расстилается по дороге. На дорогу, на поверхность движения опираются шары
ленты. Если их оси относительно ленты не вращаются, нижняя лента вместе с
шарами работает как гусеница. При условии, что шары закреплены относительно
ленты шарнирно, усилия ленты, направленные назад, заставляют шары вращаться,
так как на шарах появляется крутящий момент, создаваемый усилиями по оси шара и
в точке его касания поверхности. Если усилия не создаются, шары не вращаются. В
зависимости от усилий (и условий) будет соответствующий эффект. Нижняя часть
ленты может быть подвижна, полуподвижна или неподвижна относительно поверхности
движения.
Например, может быть так: вся лента с шарами
прокручивается относительно колес, шары катятся по корпусу и по поверхности,
всё работает, а машина стоит на месте.
Появляется ещё много других условий: диаметр шаров,
их количество, поверхность и тэ дэ.
Машина всё-таки (с разным качеством) поедет. При
этом её корпус опираетсяне на оси
колес, а на поверхности шаров верхней части ленты. Эта часть ленты будет
передвигаться относительно корпуса вперед, а её шары – двигаться вместе с
лентой и, вращаясь, катиться по корпусу.
Получается так: корпус катится по бесконечному
рольгангу (или рольганг по корпусу). Получается такая машина, что она сама
катится по рольгангу, подстилая рольганг под себя. Не совсем обычное
исполнение.
Итак, имеем гибкую ленту, включающую шары. Лента с
шарами помещена и растянута между звездочками. Она как бы сдавлена сверху и
снизу плоскими поверхностями. Нижняя – это поверхность, по которой идет
движение, верхняя – это профиль корпуса машины.
Вес машины приложен не к звездочкам, а к верхней
ветви, опираясь на шары. Нижняя ветвь – опирается на поверхность движения. Если
нижняя ветвь находится в воде, она также несет нагрузку от веса.
Наибольший эффект действия – в воде. Там на шарах
нижней ветви не развивается крутящий момент, и они действуют (помимо прочего),
создавая «водное» усилие движения.
Приведенный принцип требует
дальнейшей разработки, в которой много особых оригинальных моментов.
Примечание.
О применении шаров в транспортных средствах сообщено также в выпусках No145, 146.