2.7.4. Применение механических эффектов

1. Использование вращательного движения. Например, способ изготовления листочков или чешуек из стекла, включает использование центробежного эффекта и предусматривает нанесение стекла, размягченного при нагревании, на стенку в форме круга, имеющего по окружности закраину. Стенки для образования пленки из стекла приводят во вращение, при этом пленка выбрасывается через закраину под действием центробежных сил, затвердевает и разбивается на листочки на некотором расстоянии от вращающейся стенки (пат. ФРГ 1229253).

Применение изменения моментов инерции: чем больше масса вращающегося тела и чем дальше она отнесена от центра вращения, тем большим моментом инерции обладает это тело. Например, в способе регулирования энергии ударов в кузнечно-прессовых машинах ударного действия, заключающемся в изменении момента инерции маховых масс, для повышения качества обрабатываемых изделий и долговечности машин, моменты инерции изменяют путем подачи или отвода жидкости во внутренние полости маховых масс (а.с. 538800). Силы, возникающие в процессе вращательного движения, можно использовать для ускорения некоторых технологических процессов, например, способ деаэрации порошкообразных веществ путем уплотнения, предусматривает для интенсификации процесса, деаэрацию проводить под действием центробежных сил (а. с. 283885), а также для деформации: способ отбортовки труб из термопластичного материала, включающий операции нагревания ее конца до размягчения и последующей его деформации, для упрощения изготовления изделия и повышения его качества, предусматривает деформацию размягченного конца трубы осуществлять ее вращением (а. с. 517501).

Подвергая нагретую жидкость действию центробежного поля можно значительно увеличить производительность парогенераторов. Если перегретую жидкость под давлением подавать по касательной к внутренней поверхности цилиндра, при этом жидкость будет закручиваться с большего на меньший радиус, а это, в силу закона сохранения момента количества движения, вызовет рост линейной скорости. Согласно закону Бернулли увеличение скорости приведет к падению давления в движущейся жидкости, и если она недогрета, то закипит, и сухой пар будет собираться в центре цилиндра.

На каждый элемент объема вращающейся вязкой жидкости действуют две силы: центробежная, пропорциональная ее плотности, и сила тяжести, также пропорциональная плотности. Поэтому на форму параболического мениска плотность не влияет, т.е. любые жидкости будут иметь одинаковые формы поверхности. Например, способ изготовления изделий с параболической поверхностью, основанный на вращении резервуара с жидкостью, для снижения стоимости и повышения точности параболической поверхности, предусматривает в качестве формовочного элемента использовать жидкость с большим удельным весом, на которую наносят жидкость с меньшим удельным весом, затвердевающую при вращении резервуара (а.с. 282450).

Применение гироскопического эффекта [31,32] - вращающееся тело обладает способностью сохранять в пространстве неизменным направление оси вращения, причем при силовом воздействии, с целью изменить направление оси вращения, возникает прецессия гироскопических систем. Измеряя прецессию гироскопа, можно определить величину внешних сил, воздействующих на гироскоп. Поскольку при вращательном движении само тело остается на одном месте, а только участки тела совершают круговые движения, то во вращающемся теле можно аккумулировать кинетическую энергию, которую затем можно преобразовывать в энергию поступательного движения. На этом принципе работают инерционные аккумуляторы, например, машина для инерционной сварки трением, содержащая привод вращения и шпиндель с массой для накопления энергии, с целью уменьшения энергоемкости процесса, выполнена так, что масса для накопления энергии изготовлена в виде инерционного пульсатора (а. с. 518302). Силы инерции проявляются при изменении скорости движущегося тела или при появлении центростремительной силы; в этих случаях всегда появляется реальная сила, которую можно использовать в различных процессах и при том совершенно "бесплатно".