<<
>>

Капли, шарики, дробинки...

Итак, раскручиваемая в сосуде жидкость изгибается и наползает на стенки. Увеличим скорость вращения. Что будет, если жидкость доползет до края стенок? Ответ очевиден: вырвавшаяся на свободу жидкость раздробится на капли.
В а. с. 531635 это явление использовано для охлаждения металла. Патент Франции 1551368 предлагает красивый способ получения металлических шариков. В расплавленный металл опускают полый шпиндель. При вращении шпинделя расплав под действием центробежной силы поднимается по внутренней полости, проходит в наклонные каналы и выбрасывается наружу в виде тонких струек, тут же распадающихся на сферические капли, застывающие в шарики, дробинки. Меняя глубину погружения шпинделя, скорость вращения и сечение наклонных кана-

лов, можно получать шарики различных размеров. Решение, зафиксированное французским патентом,— типичный случай достройки веполя: дано вещество (расплав), введено второе вещество (шпиндель) и поле ЦбС. В ФРГ ту же задачу решили надстройкой веполя. Перевернем шпиндель и будем подавать металл сверху. Чтобы расплав не вылился из наклонных каналов, разместим в них пористые вставки, они будут удерживать расплав силами поверхностного натяжения. Капли образуются лишь тогда, когда ЦбС преодолевает силу поверхностного натяжения, и расплав пройдет сквозь поры. Преимущество такой системы — очень высокая точность: от шпинделя отрываются не струйки, а капли, причем все они имеют одинаковые размеры. Перемещение жидкостей

5.1. Задача об окраске баллончиков. Нужно быстро и аккуратно (тонким слоем, без подтеков) окрашивать баллончики. Краскораспылители не обеспечивают требуемого сочетания производительности и точности.


Эта задача долго входила в учебные курсы ТРИЗ, по ней накопилась огромная статистика.

Начинающие с этой задачей не справляются — во всяком случае, в течение нескольких дней попытки решения не дают никаких результатов. В группах, прошед*

ших обучение, задачу решают почти все: нужно окунуть баллончик в бак с краской, а затем раскрутить баллончик, чтобы ЦбС сбросила избыток краски (а. с. 242714). Поднимаясь между стенками двух вращающихся сосудов, жидкость последовательно замыкает электроды. Такой реостат описан в а. с. 530355. Разделение смесей, смешивание Это, пожалуй, самое традиционное применение ЦбС. Пример: а. с. 283885 — удаление пузырьков газа из порошка. По а. с. 415036 ЦбС ускоряет смешивание компонентов для хромотогра- фии. Давно известно, что ЦбС заставляет разные частицы разлетаться по разным траекториям, зависящим от их массы. На этом основан масс-спектрограф, сортирующий молекулы и атомы. А совсем недавно этот же принцип использован для отделения щепы древесины от частиц коры. Эффективность разделения веществ ЦбС может быть повышена путем перехода к двойным веполям — если одно из разделяемых веществ чувствительно к магнитному полю. В этом случае для сепарации используют одновременно две силы — ЦбС и магнитную. В чем сила центробежной силы! Почти в каждом выпуске «Бюллетеня изобретений» можно встретить, по крайней мере, десяток новых технических решений, так или иначе связанных с применением ЦбС. Очень уж привлекательна эта сила: ее легко получать и легко регулировать, она способна проникать в глубины любого вещества, любой технической системы. ЦбС позволяет строить простые и двойные веполи, не вводя в систему новых веществ,— это очень важно. Особенно ценно то, что ЦбС способна легко образовывать двойные веполи и работать «в паре» с другими полями.

«Если в системе что-то не ладится, ее надо закрутить»,— в этой шутке немалая доля инженерного смысла... Теперь, пожалуй, понятно, почему крутится-вертится шар голубой. Вращение создает ЦбС, для которой можно найти множество полезных применений... Разбор типичной задачи Капиллярные силы помогают припою при пайке проникать в едва заметные зазоры между деталями.

Но те же силы вредны, когда нужно припаять к внутренней поверхности втулки пористую вставку. Припой проникает в поры и закрывает их. Как быть?

Дан плохо управляемый веполь: припой (Bi), пористая вставка (Вг) и поле капиллярных сил (П). Для построения управляемой системы перейдем к двойному веполю — введем Пцвс, действующее на Вь Если втулку при пайке вращать, ЦбС отожмет припой от пористой втулки, не даст припою проникнуть в поры. Задачи Для обезвреживания токсичных газов, выводимых через трубы металлургических предприятий, в газоходах устанавливают решетки, покрытые катализатором. Однако газовый поток содержит пылинки, которые довольно быстро покрывают поверхность катализатора, вследствие чего катализатор перестает обезвреживать ядовитые газы. Как быть?

Следует отметить, что газы — до поступления в газоход — проходят через различные фильтры: дальнейшая очистка от пыли уже практически невозможна. Поэтому задачу нельзя решить установкой перед решеткой еще одного фильтра. Технически нерационально использовать электростатические силы. Нельзя периодически смывать пыль с поверхности решетки — в газоходе очень высокая температура. При шлифовке криволинейных вогнутых поверхностей абразивную ленту прижимают к обрабатываемой поверхности с помощью контактного копира. Однако при шлифовке выпуклых поверхностей лента отходит от поверхности копира. Как быть?

Таблица возможных! применений центробежной силы

Разделы

Создание усилий, давлений. Деформация

1.1,

2.5

2.1,

2.4,

Измерение усилий. Регулировка и измерение скорости вращения

2.2,

2.3

Управление формой поверхности жидкости. Регулирование гидростатического напора

3.1,

3.2,

3.3

Получение тел сферической формы (шарики, дробинки и т. д.)

4.2,

4.3

Перемещение жидкостей

3.3,

5.2,

тР об

5.1,

Разделение смесей. Смешивание

6.1,

6.2,

6.3

<< | >>
Источник: А. Б. Селюцкий. Дерзкие формулы творчества. 1988

Еще по теме Капли, шарики, дробинки...:

  1. К вопросу о крупе
  2. 2.2. Методы формования катализаторов
  3. Таблица 2 РАЗРЕШЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ
  4. РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТОЧНЫХ НАУК
  5. 2.4.4. Аммелид
  6. БОМБА ДЛЯ БЕДНЫХ
  7. Поплавки, бипоплавки, антипоплавки
  8. РАКЕТЫ-ПЕРЕХВАТЧИКИ
  9. Изменение свойств жидкости
  10. О СВОЙСТВАХ СВЕТА
  11. Лекция 13. ПРИОРИТЕТНЫЕ ПУТИ РАЗВИТИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ОТВЕЧАЮЩИХ ТРЕБОВАНИЯМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ
  12. 4.1.3.3 Тропос существования и ипостасная идиома
  13. Изготовление излелий на гончарном круге