Юный техник, 1956 № 04 - Журнал «Юный техник»

Великий ученый и не подозревал, что открытое им соотношение (правда, несколько уточненное) ляжет в основу теории музыки.

ЗАМОК БРАМА

Механик Джозеф Брама изобрел в 1784 году трудно открываемый замок. Этот замок, выставленный в окне лондонского магазина с объявлением о награде в 200 фунтов стерлингов тому, кто откроет его, пролежал около 70 лет. Его сумел открыть лишь в 1851 году американец Тоббсон, провозившись над замком 16 дней.

УДИВИТЕЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ

Чтобы наглядно показать прогресс, достигнутый за полвека в изучении вселенной, астроном Поль Кудерк прибегнул к поразительному сравнению. Предположим, что все известные астрономам к 1900 году области вселенной отображены на плане площадью в 1 кв. м. Если бы мы хотели отобразить в том же масштабе известные и измеренные к 1950 году пространства вселенной, нам потребовалась бы карта, равная по своей площади поверхности Земли.

ОТКРЫТИЕ ПРАЧКИ

Флотация металлов была открыта случайно, когда одна женщина в Денвере (США) решила вымыть мешки из-под руды и применила для этого мыльную воду. В поднявшейся на поверхность пене были обнаружены свинец и цинк.

ДВЕНАДЦАТИЛЕТНИЙ УЧЕНЫЙ

Выдающийся французский математик Алексис Клеро в возрасте десяти лет уже знал высшую математику, в двенадцать лет сделал свое первое научное открытие, а в восемнадцать лет стал адъюнктом Парижской Академии наук.

* * *

— А это робот! — словно конферансье, объяснил Белоручкин. — Он может встать на четвереньки, подать обед, отвечать на любые вопросы, решить любую задачу…

— В пределах пяти классов среднем школы, — осторожно вставил Верхоглядкин.

—…спеть песню, станцевать «Яблочко» и съесть кило мороженого! — продолжал Боба. (См. стр.50)

В одной лаборатории

Внимательно рассмотрите рисунок и ответьте на следующие вопросы:

1. К какому примерно часу дня относится рисунок?

2. Восточнее или западнее Москвы расположена эта лаборатория?

3. Нравится ли повару здешний кипяток?

4. В каком примерно районе находится лаборатория?

5. Есть ли в ней радиоактивные изотопы?

6. Что находится в кожухе, на котором стоит сосуд с жидкостью?

7. Какой ток, переменный или постоянный, подведен к лабораторному столу?

8. Есть ли в лаборатории щелочно-земельные элементы?

9. Щелочь или кислота содержится в стакане на лабораторном столе?

10. Какой элемент содержится в веществе, внесенном в горелку?

11. Давно ли занимается слесарным делом лаборант?

12. Куда начал двигаться — вниз или вверх — подъемник с весами?

13. Раствор какого вещества содержится в банке на лабораторном столе?

Механизмы П.Л.Чебышева

ЧЕБЫШЕВ Пафнутий Львович (1821–1894).

С егодня в музее ЮТа мы вам покажем очень интересные механизмы. Они называются шарнирно-рычажными, потому что составлены из разных рычагов, соединенных шарнирами. Такие механизмы в технике можно встретить везде.

Паровоз, экскаватор, швейная машина, автомобиль, станок-автомат — да, пожалуй, любая сложная машина включает в себя какой-либо рычажный механизм. Много замечательных механизмов было изобретено П. Л. Чебышевым, гениальным русским математиком и механиком. Один из создателей науки о механизмах, человек, который создал теоретический аппарат для расчета движения хитроумных механических сочленений, Чебышев сам был и замечательным инженером. Его всегда интересовало практическое применение полученных формул и результатов исследований. Множество механизмов, изобретенных Чебышевым, вошло в жизнь и используется в различных машинах. Зачастую ученый сам брался за инструменты и строил модели своих механизмов (смотри рисунок на цветной вкладке).

МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КАЧАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ

Перед вами одна из моделей Чебышева. Это пример решения задачи о том, как превратить качательное движение рычага во вращательное. Ведущим в механизме является рычаг АС'. За одно полное качание (прямой и обратный ход) этого рычага звено КН делает полный оборот. Если точно выдержать размеры, то модель этого механизма, как и все прочие, можно построить самим и использовать их для демонстрации на уроках физики и машиноведения.

Делать их лучше всего из металла, но подойдут и плексиглас и многослойная фанера.

В точках К, F, С и С' оси рычагов закреплены в подставке. Размеры звеньев: АВ = ВС = ВМ = 1; АС' = 0,545; MD = 1,61; FD = 0,71; GF = 1,33; GH = 1.36, КН = 0.39.

Расстояния между неподвижными точками: СС' = 1,325; CF = 1.6; C'F = 2,6; KF = 2,11; СК = 3,29.

Угол ω (омега) рычага АВМ равен 80°.

Здесь размеры звеньев даны в так называемых относительных величинах. Как ими пользоваться? Предположим, за единицу принята величина отрезка длиной 150 мм. Тогда длина звена GH будет равна 150 x 1.36 = 204 мм, а расстояние между точками С и С' = 150х1.325 = 198.75 мм и т. д.

После того как изготовлены все звенья механизма, размещение их на подставке не представляет большого труда.

Чтобы модель хорошо работала, звено КН следует делать а виде массивного диске — маховичке, иначе в мертвых точках звено КН придется подталкивать.

МЕХАНИЗМ ПРЕССА

Следующий механизм — модель пресса. Работает такой пресс не хуже гидравлического.

Сложное движение шатуна А'А'' (ведущее звено) преобразуется в поступательное движение ползуна Т. Оси С' и С" неподвижны.

Размеры звеньев: КМ = 0,211; А'А" = 0.198 Расстояние С'С" = 1.105

Чем длиннее свободный конец шатуна, тем меньшее усилие надо затрачивать при прессовке.

ШЕСТИЗВЕННЫЙ МЕХАНИЗМ С ОСТАНОВКАМИ В КРАЙНИХ ПОЛОЖЕНИЯХ

Видели вы когда-нибудь такую машину, чтобы колесо крутилось, а рычаг, соединенный с колесом, стоял в то же время на месте? Больше того: постоял, постоял, потом повернулся и опять остановился, но уже в другом положении? Наверно, не видели.

А такой механизм можно построить, только соединять колесо с рычагом надо определенным образом через систему промежуточных рычагов. Вот посмотрите на такое устройство.

Особенность этого механизма заключается в том, что при непрерывном вращении кривошипа АС' звено DF совершает колебательные движения с остановками в крайних положениях. Механизмы с остановками широко используются в машинах-автоматах.

Размеры звеньев: АВ = ВС = ВМ = 1; АС' = 0.43; MD = 3,34, DF = 0,41

Расстояние CC' = 1,15; CF = 1,47; C'F = 2,51.

Угол ω в рычаге АВМ равен 265°.

ГРЕБНОЙ МЕХАНИЗМ

Грести надо уметь. Неумелого гребца видно издалека — во все стороны от лодки летят брызги. Весла го зарываются глубоко в воду, то скользят и шлепают по поверхности. В лодку, изображенную на рисунке, мог садиться любой: гребцу надо было только крутить рукоятки, расположенные по правому и левому борту, а весла сами работали по всем правилам. На этой лодке установлен гребной механизм Чебышева.

При вращении кривошипа АС' весло погружается в воду, совершает гребок, потом почти отвесно выходит из воды, совершает путь по воздуху, а затем снова без плеска погружается в воду. Весло закреплено в точке К ведомого звена ММ1К.

Размеры звеньев: АВ = ВС = ВМ = A1B1 = B1C1 = B1M1 = 1; AC' = 0.297; А1С1' = 0.528; ММ1 = 1,275; MK = 1,6.

Расстояния между неподвижными точками: СС' = 0,765; С1С1' = 1,21; С'С1' = 1,335; CC1 = 1,3. Угол ω в звеньях M1B1A1 равен 270°.

К этому механизму можно пристроить дополнительно механизм превращения качательного движения во вращательное: например, тот, с которым вы уже знакомы. Тогда гребцу не надо будет крутить рукоятки: приводить в движение лодку он сможет с помощью качающегося коромысла.

ПЕРЕСТУПАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ

Тачку без колеса, казалось бы, представить себе невозможно. Однако такая бесколесная тачка существовала. Она исправно ходила по дороге и переносила грузы. Именно «ходила» и «переносила», потому что в ней применялось устройство, названное Чебышевым «стопоходящей машиной». Движения ее «ног» удивительно напоминают движения ног животного.