Шариковое колесо из россии может вытеснить шестерёнки
Мы разработали и запатентовали альтернативу зубчатому колесу, — такая строчка в письме не могла нас не заинтересовать, и мы связались с его автором. Удивительно, но оказалось, что по профессии он — режиссёр и сценарист, по совместительству – автор рассказов в стиле гонзо, а по состоянию души – изобретатель.
Потому далее о сценариях – ни слова.
Наш герой — Сурен Мкртчян (Suro Jr.). Совместно с профессором Андреем Романовым из ГКНПЦ им.
М. В. Хруничева он изобрёл оригинальную передачу, способную заменить обычный набор шестерёнок.
В основе передачи — пара цилиндров со множеством выточенных ямок. В ямки одного из цилиндров помещены шарики.
Далее всё просто — шарики, попадая в углубления соседнего цилиндра, передают усилие от одной детали к другой.
По словам Сурена, новая «зубчатая» передача (условно её всё-таки можно так называть) применима везде, где есть обычные передачи с зубьями: начиная от станкостроения и заканчивая часами и разводными мостами.
Мкртчян и Романов получили российский патент, но, конечно, хотели бы запатентовать новинку и в других странах. А самое интересное — изобретатели построили опытный образец передачи с шариками.
Первый рабочий прототип узла и рисунки из патента (фото и иллюстрации Сурен Мкртчян).
Правда, в силу некоторых обстоятельств, им не удалось полностью воплотить всё, что было задумано. Так, по первоначальному замыслу, шарики и лунки должны чередоваться на каждом из двух колёс.
Однако и простая модель показала работоспособность идеи.
В патенте же описаны выполненные по тому же принципу самые различные вариации такой передачи (коническая, к примеру). Ведь расположение рядов шариков можно варьировать, как и форму удерживающего их «колеса».
Какой смысл в подобной замене?
Авторы изобретения отмечают, что «шариковые шестерни» проще в изготовлении и дешевле. Для них не нужны зуборезные станки.
Достаточно насверлить отверстий в стальных цилиндрах да добавить шарики, сходные с теми, что работают в больших подшипниках.
А ещё такая передача не боится поломки «зуба» — если один из шариков выпадет из гнезда, весь механизм сможет работать как ни в чём не бывало. Ремонт также прост — вставить шарик обратно, и всё.
У нас сразу возник вопрос: как эти «зубья» крепятся? Не повылетают ли все сразу, особенно при высокой нагрузке?
Мкртчян пояснил, что шарики приклеены, но клей — не единственное, что крепко держит их на месте.
Дело в том, что под каждым шариком ещё есть лунка, в которой остаётся немножко воздуха. Клей работает как герметик, так что при попытке шарика выпасть разряжение удерживает его на месте («Закон вантуза», — говорит Сурен).
По идее, выпуск таких необычных передач должен быть ещё и более экологичным. Ведь при нарезании зубьев у традиционных шестерёнок в стружку уходит немало металла.
А ведь это — и материал, и энергия, потраченные впустую (фото Сурен Мкртчян).
Как рассказал изобретатель, масштабных испытаний прототипа не проводилось, поэтому о точной величине потерь на трение или об износостойкости такой системы (о чём мы сразу спросили Мкртчяна) говорить рано.
Тем не менее, полагаем, необычная передача вполне может в каких-то вариантах применения оказаться интереснее и удобнее простых шестерёнок.
Возможно, вы удивитесь, зачем выпускник ВГИКа, с блеском выступивший на ряде кинематографических конкурсов, занялся патентованием «нового колеса», кропотливым изготовлением первой модели…
Сурен приводит только один пример. Зато яркий.
В 1945 году писатель-фантаст Артур Кларк, тогда ещё только начинавший покорение сердец читателей, опубликовал… нет, не фантастический рассказ, а научную статью, в которой детально изложил идею размещения спутников связи на геостационарной орбите.
Пророчество писателя не просто сбылось — оно изменило мир. Но сам Кларк от этого ничего, кроме морального удовлетворения, не получил (у него не было даже патента).
Позже он написал об этом фельетон — «Краткая предыстория спутников связи, или Как я на досуге потерял миллиард долларов».
Как сделать шестерёнки — homemade gear
