Владимир Петров - Законы развития систем

Линия замены вида поля(рис. П4.1) одна из тенденций перехода к более управляемым полям,представляющая собой одну из закономерностей изменения энергией и информацией, входящая в закон изменения степени управляемости и динамичности.

Рис. П4.1. Структура законов эволюции систем

Замена вида поля на более управляемое полеможет осуществляться в следующей последовательности: гравитационное, механическое, тепловое, электромагнитное, химическоеи любые комбинации этих полей.

Эта закономерность показана на рис. П4.2.

Рис. П4.2. Последовательность увеличения управляемости полей

Каждым из этих полей можно управлять по определенной тенденции, но имеется и общая закономерность их изменений, которую автор назвал гипервеполи 477(рис. П4.3).

Рис. П4.3. Тенденция изменения полей — гипервеполи

Опишем закономерности изменения некоторых полей

П4.2.1. Тенденция увеличения управляемости гравитационного поля

Тенденция увеличения управляемости гравитационного поля представляет собой следующую последовательность: движение с ускорением, придание дополнительных свойств объекту, импульсное и реактивное воздействие на объект, использование вакуума, крыла и набегающего потока, силы Архимеда, центробежных сил, магнитного и электрического полей(рис. П4.4).

Эта тенденция разработана автором и названа гравиполи.Полное описание имеется в приложении 5.

Рис. П4.4. Тенденция увеличения управляемости гравитационного поля

П4.3.1. Тенденция увеличения управляемости механического поля

Механическое полепо степени управляемости можно расположить в следующей последовательности (рис. П4.5): поля инерции, трения, давления, перемещения (линейное перемещение, центробежные силы), колебания ( в частности акустическое поле) .

Рис. П4.5. Тенденция увеличения управляемости механического поля

П4.3.2. Сила инерции

Сила инерциивозникает при движении тел с ускорением, т. е. в случаях, когда они изменяют свое количество движения.

Если на тело действует сила, приложенная к его поверхности, возникающая при этом сила инерции слагается из сил инерции его элементарных частиц как бы последовательно; более удаленные от места приложения действующей на тело силы частицы «давят» на более близкие. Во всем объеме тела возникают напряжения, приводящие к смещениям частиц тела. Этот эффект используется в различных инерционных выключателях, переключателях и акселерометрах.

Пример П4.12. Переключатель для электромеханической игрушки.

А. с. 483 120. Переключатель для электромеханической игрушки, содержащий корпус с контактами и установленный в нем с возможностью ограниченного поворота диск с токосъемами и прикрепленным к нему одним концом поводком, отличающийся тем, что с целью реверсирования электродвигателя при столкновении игрушки с препятствием, на свободном конце поводка укреплен груз.

Силу инерции можно также использовать для создания дополнительного давления в различных технологических процессах.

Пример П4.13. Получения карбонита вольфрама.

А. с. 509 539. Способ получения карбонита вольфрама путем обработки порошкообразного вольфрама окисью углерода при осуществлении ее циркуляции и выводе конечного продукта из зоны реакции с последующей его конденсацией, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса и обеспечения его непрерывности, процесс ведут в измельчительном аппарате с инерционной нагрузкой 15—40 при давлении окиси углерода 0,9—10 ата и температуре

20—30 оC.

П4.3.3. Трение

П4.3.3.1. Общие определения

Трение — процесс взаимодействия между телами в местах их соприкосновения и препятствующий их относительному перемещению.

Сила сопротивления, лежащая в плоскости их соприкосновения и действующая на тело в направлении, противоположном перемещению данного тела, называется силой трения.

Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело .

Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитнуюприроду. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.

С трением мы сталкиваемся так часто, что просто не замечаем. Как говорил швейцарский физик Шарль Гильом: «Нам за редким исключением не приходится призвать его на помощь — оно приходит к нам само».

Трение может быть полезным и вредным .

Трение используется для торможения, разгона, разогрева и т. д. Это полезные свойства трения . В этом случае трение следует увеличивать.

Рассмотрим некоторые вредные свойства трения , в которых трение следует уменьшать.

Со времени возникновения техники человечество постоянно борется с трением, пытаясь его уменьшить.

На трение расходуется 30—40% всей вырабатываемой в мире энергии, а потери средств в промышленности развитых стран вследствие трения и сопутствующего износа машин и механизмов составляют 4—5% и более процентов национального дохода. Большинство машин (85—90%) выходят из строя по причине износа деталей. Затраты на ремонт и техническое обслуживание машины в несколько раз превышают ее стоимость:

— для автомобилей в 6 раз;

— для самолетов до 5 раз;

— для металлорежущих станков до 8 раз.

Рассмотрим способы уменьшенияи увеличения трения

(рис. П4.6) .

Рис. П4.6. Трение

Для каждой из тенденций изменения (замены) полей трения (уменьшение и увеличение) имеется основная линиязамены вида поля трения для увеличения управляемости и дополнительная — способы увеличения управляемости каждого из видов трения. Основная линия показывается на схеме (рис. П4.7) сверху, а дополнительная снизу.

П4.3.3.2. Уменьшение трения

Для функции уменьшения трения используется следующая последовательность.

Основная линия(рис. П4.7): трение покоя, сухое трение, трение качения, жидкостное трение, воздушная подушка, магнитная подушка, электрическая левитация (электростатическое поле) .

Дополнительная линияуказывает физические т химические эффекты, помогающие уменьшить трение: