Термодинамика реальных процессов

С целью снижения влияния тепловой конвекции коромысло целесообразно защитить двух-, трехслойным алюминиевым экраном 8 (изображен штриховыми линиями). Его бока должны быть отбортованы книзу, чтобы отвести струю теплого воздуха за пределы коромысла [ТРП, стр.429-431].

3. Устройства типа БМ-28.

Принципиальная схема прибора БМ-28 представлена на рис. 17. Этот прибор осуществлен с двигателями МА-40А и Д-12ТФ - 2-я серия. В первом случае двигатель пришлось полностью загерметизировать дюралевым кожухом. Во втором случае конструкцию удалось существенно упростить и облегчить (рис. 21). Здесь загерметизированы посредством кольца 2 и крышки 6 только стальное водило 4 с восемью рабочими шариками 5 диаметром 8 мм, которые катятся по кольцу 7 легкого шарикоподшипника с внутренним диаметром 45 мм.

Описанного типа приборы были испытаны в одиночку и в паре (рис. 22) на рычажных и крутильных весах при различной ориентации в пространстве эксцентриситета ? кольца. Парное устройство со взаимно противоположным направлением вращения двигателей применено с целью погашения реакции крутящего момента. Установлено, что во всех случаях нескомпенсированная хрональная сила РхВ направлена в сторону, где скорость шариков минимальна, причем величина силы от направления вращения моторов не зависит. Если эксцентриситет ? = 0, то сила РхВ обращается в нуль. При эксцентриситете ? = 0,7 мм и частоте вращения 21000 об/мин, что соответствует скорости движения шариков 42 м/с, сила РхВ равна около 14·10-5 ? [ТРП, стр.431-433].

4. Устройства типа БМ-29 и БМ-30.

Принципиальная схема этих приборов приведена на рис. 18. Они осуществлены с малыми и большими гиромоторами, кривошипно-шатунный механизм приводится во вращение электродвигателями Д-12ТФ - 2-я серия. В одном варианте прибора гиромоторы колеблются по принципу скольжения между двумя параллельными направляющими, в другом ползушка с гиромотором катится между шариковыми подшипниками. Конструкция второго варианта изображена на рис. 23. Здесь поворотный круг 9, к которому крепится гиромотор 10, позволяет осуществлять колебания как поперек (БМ-29), так и вдоль оси гиромотора (БМ-30). Внешний вид спаренного прибора с малыми гиромоторами приведен на рис. 24.

При испытании приборов с гироскопами, колеблемыми поперк оси вращения (БМ-29, рис. 23), найдено, что нескомпенсированная сила ориентирована перпендикулярно к линии колебаний и направлена в сторону зоны гироскопа с наименьшей скоростью движения (см. рис. 18, в).

Направление силы изменяется на обратное при изменении направления вращения либо гироскопа, либо кривошипа. Например, малый гироскоп массой 0,42 кг при ? = 0,7 мм, R = 0,7 мм, l = 14 мм и частотах вращения кривошипа 2800 об/мин и гироскопа 21000 об/мин, что соответствует движению обода диаметром 55 мм со скоростью 63 м/с, дает нескомпенсированную силу РхВ , равную около 3·10-5 ?.

Испытания приборов типа БМ-30 с гироскопами, колеблемыми вдоль оси вращения (рис. 24), проходили аналогичным образом. Возникающая в опытах нескомпенсированная сила действует вдоль оси гироскопа и от направления его вращения не зависит, она во всех случаях ориентирована в сторону низкой скорости колебательного перемещения ползушки (см. рис. 18, г). Например, малый гироскоп при упомянутых выше (БМ-29) условиях развивает нескомпенсированную силу около 14·10-5 Н. Эта сила заметно превышает ту, которую дает гироскоп, колеблемый поперек оси вращения. Следует добавить, что приборы БМ-29 и БМ-30 испытывались на обычных и крутильных весах, поэтому колебания гироскопов по необходимости были ориентированы как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении [ТРП, стр.433-435].

5. Устройства типа БМ-33 и БМ-34.

Должен сказать, что различных приборов, действующих по схеме рис. 19, а, испытано большое множество. Например, один из них (БМ-17),состоит из двух маховиков, насаженных на валы электродвигателей, которые прикреплены к вращающейся вокруг вертикальной оси штанге. Есть приборы (БМ-33), содержащие два больших или два малых гиромотора, укрепленных на вращающемся диске. Но во всех этих приборах реакция крутящего момента штанги и диска не гасится, что затрудняет их испытание. Применение четырех малых гиромоторов и двух дисков, вращающихся в противоположных направлениях, частично гасит этот момент. Однако добиться таким способом высоких скоростей не удается, ибо подобную систему трудно сбалансировать по массе и в ней практически невозможно обеспечить одинаковые частоты вращения гиромоторов, а также дисков. В итоге пришлось прибегнуть к принудительной синхронизации частот вращения гироскопов с помощью шестеренок.