Как то примерно так: "Магнитовзрывные генераторы используют метод, называемый «сжатие магнитного потока», подробно описанный ниже. Этот метод становится возможным, когда шкалы времени, в течение которых работает устройство, достаточно коротки, что резистивные потери тока незначительны, и магнитный поток через любую поверхность, окруженную проводником (медный провод , например) остается неизменным, даже если размер и форма поверхности могут измениться.
Это сохранение потока может быть продемонстрировано из уравнений Максвелла . Наиболее интуитивное объяснение этого сохранения замкнутого потока следует из закона Ленца , который гласит, что любое изменение потока через электрическую цепь вызовет в цепи ток, который будет препятствовать изменению. По этой причине уменьшение площади поверхности, заключенной в проводнике с замкнутым контуром с проходящим через него магнитным полем, которое уменьшило бы магнитный поток, приводит к индукции тока в электрическом проводнике, который стремится поддерживать замкнутый поток на уровне его первоначальная стоимость. В магнитовзрывных генераторах уменьшение площади достигается за счет детонации взрывчатых веществ, упакованных вокруг проводящей трубки или диска, так что возникающая в результате имплозия сжимает трубку или диск. Поскольку магнитный поток равен величине магнитного поля , умноженной на площадь поверхности, по мере уменьшения площади поверхности напряженность магнитного поля внутри проводника увеличивается. Процесс сжатия частично преобразует химическую энергию взрывчатых веществ в энергию интенсивного магнитного поля, окруженного соответственно большим электрическим током.
Назначение генератора магнитного потока может заключаться либо в генерации импульса чрезвычайно сильного магнитного поля, либо в чрезвычайно сильном импульсе электрического тока; в последнем случае замкнутый провод присоединяется к внешней электрической цепи . Этот метод использовался для создания самых сильных искусственных магнитных полей на Земле; поля до 1000 тесла (примерно в 1000 раз больше силы обычного неодимового постоянного магнита) могут быть созданы за несколько микросекунд."
P.S. насчет эффективности боевых действий: полагаю, что да. Но, наверняка, это уже будет приравниваться к оружию массового уничтожения - с соответствующими последствиями для того, кто применил.
В книгах, название которых я указал после "плоского генератора" - множество подробностей, альтернативных конструкций, результатов испытаний и т.д. и т.п. Их читаешь с "отвиснувшей челюстью" :-) - по крайней мере, со мной так было...
Я постарался остановиться на технической стороне вопроса. Я полагаю, если кто-то всерьёз заинтересуется темой, сможет подробнее изучить вопрос под конкретное растение. Так как думаю, что для разных растений - требуются разные растворы.
Кстати, очень классная вещь: в автомобильном насосе кондиционера - множество плунжеров(в версиях, где плунжеры с двух сторон- как на картинке ниже, - аж 10 поршней! И это не предел) и производительность его по воздуху - очень высокая (люди "на раз" буквально надували им колёса джипов-внедорожников). Он на воздух переделывается легко: на входе ставится "лубрикатор"- распылитель масла во всасываемый воздух.
Теоретически, можно использовать его вместо гидравлики (хотя я бы не стал всё равно).
Вполне нормально обстоят дела кстати (дела с линейными электрическими генераторами). Да, всё верно пишут комментаторы, что сложность регулирования и т.д.- но это всё уже давным давно решено, еще в "докомпьютерную" эпоху.
Тойота вроде хотела такой двигатель встраивать в подпол машины (как у Теслы - батарея. Только тут - двигатель). Он очень оборотистый, надежный. Количество выхлопов его таково, что он используется для вращения турбин электрических.
Например, таким способом запитываются расположенные далеко от жилья людей, находящиеся далеко в тайге - промежуточные компрессорные станции, которые поддерживают давление газа в магистральных газопроводах. То есть - чуток газа отбирают из трубы и на нём работает линейный газогенератор, выхлоп которого крутит турбину и питает оборудование станции.
По поводу размера магнитов, надо почитать в диссертации, которую я приложил - там вроде было это...Насчет точности: берем esp32, которая может выдавать ШИМ с частотами в десятки тысяч. И будет всё вполне недурно.
Тоже вариант. Я бы использовал датчик Холла аналоговый- всё равно же система ездит над "колбасой" с магнитами. Почему бы не воспользоваться их полем, для анализа положения каретки...:-)
Почему аналоговый: он учитывает "градиент" изменения поля. Другими словами, у него не просто констатация факта, как у цифрового "вкл/выкл" - а он может показать, когда едет над магнитом- в начале он, в середине магнита или в конце. И когда один магнит закончился и начался другой...
Насчет силы: на плоской версии этого двигателя - движутся электропоезда ;-) . А цилиндрический - это тоже самое что плоский, только лишенный его недостатков. Так что с силой там всё отлично!
Насчет точности: мне тоже был очень интересен этот вопрос, но в понятных величинах (мм, мкм и т.д.) найти не удалось.
Но пишут, что на основе такого принципа построены роботы для поверхностного (smd) монтажа электронных компонентов. Так что, полагаю, точность там на уровне (если датчик положения приделать).
Насчет применения в ЧПУ: весьма активно применяется. Причем цилиндрический гораздо лучше плоского линейного из-за отстутствия паразитного нагрева из-за вихревых токов Фуко (привод греет станину станка, тепловое расширение, всё корёжит. В итоге- неточности в обрабатываемой детали. Цилиндрический - лишен всего этого).
Мне кажется, все логично. Автор описал шаги, которые помогут посмотреть на свой продукт под другим углом. Это поможет сделать новые выводы, которые и станут началом так называемого расхламления. Вместо этого слова можно было подобрать и другое, но суть одна - в качественных изменениях. Я такой посыл увидел.
Подозреваю, что из-за очень жестких условий: время работы всей системы- около 1 секунды и меньше (после того, как засечена цель- столько длится до неё полет). И тут просто нельзя ошибиться: взрыв рядос с целью -произведет не особо контролируемый разлет шрапнели для поражения. Если попроще: осколки полетят "куда попало и как попало, с разными скоростями". Посему: поражение становится ещё более нетривиальной задачей. Если еще короче: проще в лоб ударить ракету, чем пытаться сбить взрывом около. Слишком малое время контакта целей.
Кстати да. Особенно этим "славится" алюминий - еще из учебника по химии помню. Мне тоже было интересно, как борются с этим явлением - при массовом производстве порошков. Неплохо было бы включить в пост-даже самому интересно. Ну да ладно...
Дороговизна порошка (но это относительно, учитывая, что мы получаем деталь, почти не требующую обработки; а иначе пришлось бы в стружку спустить много материала);
Некоторая сложность технологии;
Недостаточная прочность (если не соблюсти весь техпроцесс).
P.S. Если техпроцесс соблюден - то с прочностью там всё хорошо: по такой технологии например, делают крыльчатки ("ступени") погружных насосов для добычи нефти, работающих под землей на больших оборотах, сильно нагруженные, при высокой температуре, абразивности и агрессивности внешней среды, 24 часа в сутки/360 дней в году.
Также неплохо будет узнать свойства меди, как одного из основных компонентов бронзы:
"В отличие от стали закалка меди происходит при медленном остывании на воздухе, а мягкость медь приобретает при быстром охлаждении в воде. Если медную проволоку или трубку нагреть докрасна (600° С) на огне и затем быстро погрузить в воду, то медь станет очень мягкой. После придания нужной формы изделие вновь можно нагреть на огне до 400° С и дать ему остыть на воздухе. Проволока или трубка после этого станет твердой. Если необходимо выгнуть трубку, ее плотно заполняют песком, чтобы избежать сплющивания и образования трещин."
А теперь, как же калить и отжигать бронзу? Ответ ниже:
"Бронзы марок Бр.ОФ8-0,3, Бр.ОЦ4-3, Бр.ОЦС4-4-2,5 выпускают в виде прутков, лент, проволоки для пружин. Структура этих бронз состоит из α-твердого раствора. Основным видом термической обработки бронз является высокий отжиг по режиму: нагрев до 600—650° С, выдержка при этой температуре в течение 1—2 ч и быстрое охлаждение."
"Безоловянные бронзы Бр.5, Бр.7, Бр.АМц9-2, Бр.КН1-3 и другие марки имеют высокую прочность, хорошие антикоррозионные и антифрикционные свойства. Из этих бронз изготовляют шестерни, втулки, мембраны и другие детали. Для облегчения обработки давлением бронзы подвергают гомогенизации при 700—750° С с последующим быстрым охлаждением."
P.S. по поводу "коксового" или всё-таки "кокосового" - следует этот момент уточнить. На данный момент не могу дать точный ответ.
Я думаю, тут проблема в том, что в наше время мы привыкли к доступности информации. И когда видим что кто-то не использует предыдущие наработки - у нас сразу возникает протест: "ну как же так то?". Но тут нужно сделать скидку на время, когда это происходило.
Ведь даже всего каких то даже 30 лет назад проблема поиска информации была весьма насущной - я лично сталкивался с тем, что не мог найти нужное в библиотеке. А мой друг, зашедший за пару часов до меня - мог... То есть, другими словами: а) раньше информацию искать было в принципе сложно; б) были постоянные сбои в её поиске.
А теперь прикинем, каково это было в самом начале разработок, описанных в статье: чтобы опереться на предыдущие наработки, нужно было в условиях отсутствия централизованной базы знаний, постоянно мониторить различные источники и учесть всё (что нереально). Поэтому и "изобретение велосипеда"!
Даже сейчас, лично я сталиквался с такой устаревшей проблемой: поиск аналогов в базе патентов. Что-то в виде электронного текста, что-то в виде сканов, без электронного текста...Проблема проблем.
Как то примерно так:
"Магнитовзрывные генераторы используют метод, называемый «сжатие магнитного потока», подробно описанный ниже. Этот метод становится возможным, когда шкалы времени, в течение которых работает устройство, достаточно коротки, что резистивные потери тока незначительны, и магнитный поток через любую поверхность, окруженную проводником (медный провод , например) остается неизменным, даже если размер и форма поверхности могут измениться.
Это сохранение потока может быть продемонстрировано из уравнений Максвелла . Наиболее интуитивное объяснение этого сохранения замкнутого потока следует из закона Ленца , который гласит, что любое изменение потока через электрическую цепь вызовет в цепи ток, который будет препятствовать изменению. По этой причине уменьшение площади поверхности, заключенной в проводнике с замкнутым контуром с проходящим через него магнитным полем, которое уменьшило бы магнитный поток, приводит к индукции тока в электрическом проводнике, который стремится поддерживать замкнутый поток на уровне его первоначальная стоимость. В магнитовзрывных генераторах уменьшение площади достигается за счет детонации взрывчатых веществ, упакованных вокруг проводящей трубки или диска, так что возникающая в результате имплозия сжимает трубку или диск. Поскольку магнитный поток равен величине магнитного поля , умноженной на площадь поверхности, по мере уменьшения площади поверхности напряженность магнитного поля внутри проводника увеличивается. Процесс сжатия частично преобразует химическую энергию взрывчатых веществ в энергию интенсивного магнитного поля, окруженного соответственно большим электрическим током.
Назначение генератора магнитного потока может заключаться либо в генерации импульса чрезвычайно сильного магнитного поля, либо в чрезвычайно сильном импульсе электрического тока; в последнем случае замкнутый провод присоединяется к внешней электрической цепи . Этот метод использовался для создания самых сильных искусственных магнитных полей на Земле; поля до 1000 тесла (примерно в 1000 раз больше силы обычного неодимового постоянного магнита) могут быть созданы за несколько микросекунд."
P.S. насчет эффективности боевых действий: полагаю, что да. Но, наверняка, это уже будет приравниваться к оружию массового уничтожения - с соответствующими последствиями для того, кто применил.
В книгах, название которых я указал после "плоского генератора" - множество подробностей, альтернативных конструкций, результатов испытаний и т.д. и т.п. Их читаешь с "отвиснувшей челюстью" :-) - по крайней мере, со мной так было...
Я постарался остановиться на технической стороне вопроса. Я полагаю, если кто-то всерьёз заинтересуется темой, сможет подробнее изучить вопрос под конкретное растение. Так как думаю, что для разных растений - требуются разные растворы.
Кстати, очень классная вещь: в автомобильном насосе кондиционера - множество плунжеров(в версиях, где плунжеры с двух сторон- как на картинке ниже, - аж 10 поршней! И это не предел) и производительность его по воздуху - очень высокая (люди "на раз" буквально надували им колёса джипов-внедорожников). Он на воздух переделывается легко: на входе ставится "лубрикатор"- распылитель масла во всасываемый воздух.
Теоретически, можно использовать его вместо гидравлики (хотя я бы не стал всё равно).
Спасибо за подробную информацию!
Насчет КПД, к сожалению, ничего не могу сказать - не знаю. Но вот о таком интересном применении - читал (в качестве газогенератора).
Вполне нормально обстоят дела кстати (дела с линейными электрическими генераторами). Да, всё верно пишут комментаторы, что сложность регулирования и т.д.- но это всё уже давным давно решено, еще в "докомпьютерную" эпоху.
Пруфы с кучей конструкций:
https://www.freikolben.ch/basics-de.shtml
https://www.freikolben.ch/lineargeneratoren.shtml
Тойота вроде хотела такой двигатель встраивать в подпол машины (как у Теслы - батарея. Только тут - двигатель). Он очень оборотистый, надежный. Количество выхлопов его таково, что он используется для вращения турбин электрических.
Например, таким способом запитываются расположенные далеко от жилья людей, находящиеся далеко в тайге - промежуточные компрессорные станции, которые поддерживают давление газа в магистральных газопроводах. То есть - чуток газа отбирают из трубы и на нём работает линейный газогенератор, выхлоп которого крутит турбину и питает оборудование станции.
Кстати говоря, частный случай такого линейного двигателя, - известный фокус:
По поводу размера магнитов, надо почитать в диссертации, которую я приложил - там вроде было это...Насчет точности: берем esp32, которая может выдавать ШИМ с частотами в десятки тысяч. И будет всё вполне недурно.
Тоже вариант. Я бы использовал датчик Холла аналоговый- всё равно же система ездит над "колбасой" с магнитами. Почему бы не воспользоваться их полем, для анализа положения каретки...:-)
Почему аналоговый: он учитывает "градиент" изменения поля. Другими словами, у него не просто констатация факта, как у цифрового "вкл/выкл" - а он может показать, когда едет над магнитом- в начале он, в середине магнита или в конце. И когда один магнит закончился и начался другой...
Насчет силы: на плоской версии этого двигателя - движутся электропоезда ;-) . А цилиндрический - это тоже самое что плоский, только лишенный его недостатков. Так что с силой там всё отлично!
Насчет точности: мне тоже был очень интересен этот вопрос, но в понятных величинах (мм, мкм и т.д.) найти не удалось.
Но пишут, что на основе такого принципа построены роботы для поверхностного (smd) монтажа электронных компонентов. Так что, полагаю, точность там на уровне (если датчик положения приделать).
Насчет применения в ЧПУ: весьма активно применяется. Причем цилиндрический гораздо лучше плоского линейного из-за отстутствия паразитного нагрева из-за вихревых токов Фуко (привод греет станину станка, тепловое расширение, всё корёжит. В итоге- неточности в обрабатываемой детали. Цилиндрический - лишен всего этого).
Большое спасибо за комментарий!!! Он очень дополнил статью!!!
Если не ошибаюсь - видел такое...
Мне кажется, все логично. Автор описал шаги, которые помогут посмотреть на свой продукт под другим углом. Это поможет сделать новые выводы, которые и станут началом так называемого расхламления. Вместо этого слова можно было подобрать и другое, но суть одна - в качественных изменениях. Я такой посыл увидел.
Подозреваю, что из-за очень жестких условий: время работы всей системы- около 1 секунды и меньше (после того, как засечена цель- столько длится до неё полет). И тут просто нельзя ошибиться: взрыв рядос с целью -произведет не особо контролируемый разлет шрапнели для поражения. Если попроще: осколки полетят "куда попало и как попало, с разными скоростями". Посему: поражение становится ещё более нетривиальной задачей. Если еще короче: проще в лоб ударить ракету, чем пытаться сбить взрывом около. Слишком малое время контакта целей.
Кстати да. Особенно этим "славится" алюминий - еще из учебника по химии помню. Мне тоже было интересно, как борются с этим явлением - при массовом производстве порошков. Неплохо было бы включить в пост-даже самому интересно. Ну да ладно...
Дороговизна порошка (но это относительно, учитывая, что мы получаем деталь, почти не требующую обработки; а иначе пришлось бы в стружку спустить много материала);
Некоторая сложность технологии;
Недостаточная прочность (если не соблюсти весь техпроцесс).
P.S. Если техпроцесс соблюден - то с прочностью там всё хорошо: по такой технологии например, делают крыльчатки ("ступени") погружных насосов для добычи нефти, работающих под землей на больших оборотах, сильно нагруженные, при высокой температуре, абразивности и агрессивности внешней среды, 24 часа в сутки/360 дней в году.
Ок, обратимся к справочникам по металлургии:
"Бро́нза — сплав меди, обычно с оловом в качестве основного компонента, но к бронзам также относят медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка (это латунь), никеля (это мельхиор), цинка и никеля (это нейзильбер). Как правило, в любой бронзе в незначительных количествах присутствуют добавки: цинк, свинец, фосфор и другие."
Также неплохо будет узнать свойства меди, как одного из основных компонентов бронзы:
"В отличие от стали закалка меди происходит при медленном остывании на воздухе, а мягкость медь приобретает при быстром охлаждении в воде. Если медную проволоку или трубку нагреть докрасна (600° С) на огне и затем быстро погрузить в воду, то медь станет очень мягкой. После придания нужной формы изделие вновь можно нагреть на огне до 400° С и дать ему остыть на воздухе. Проволока или трубка после этого станет твердой. Если необходимо выгнуть трубку, ее плотно заполняют песком, чтобы избежать сплющивания и образования трещин."
А теперь, как же калить и отжигать бронзу? Ответ ниже:
"Бронзы марок Бр.ОФ8-0,3, Бр.ОЦ4-3, Бр.ОЦС4-4-2,5 выпускают в виде прутков, лент, проволоки для пружин. Структура этих бронз состоит из α-твердого раствора. Основным видом термической обработки бронз является высокий отжиг по режиму: нагрев до 600—650° С, выдержка при этой температуре в течение 1—2 ч и быстрое охлаждение."
"Безоловянные бронзы Бр.5, Бр.7, Бр.АМц9-2, Бр.КН1-3 и другие марки имеют высокую прочность, хорошие антикоррозионные и антифрикционные свойства. Из этих бронз изготовляют шестерни, втулки, мембраны и другие детали. Для облегчения обработки давлением бронзы подвергают гомогенизации при 700—750° С с последующим быстрым охлаждением."
P.S. по поводу "коксового" или всё-таки "кокосового" - следует этот момент уточнить. На данный момент не могу дать точный ответ.
Я думаю, тут проблема в том, что в наше время мы привыкли к доступности информации. И когда видим что кто-то не использует предыдущие наработки - у нас сразу возникает протест: "ну как же так то?". Но тут нужно сделать скидку на время, когда это происходило.
Ведь даже всего каких то даже 30 лет назад проблема поиска информации была весьма насущной - я лично сталкивался с тем, что не мог найти нужное в библиотеке. А мой друг, зашедший за пару часов до меня - мог... То есть, другими словами: а) раньше информацию искать было в принципе сложно; б) были постоянные сбои в её поиске.
А теперь прикинем, каково это было в самом начале разработок, описанных в статье: чтобы опереться на предыдущие наработки, нужно было в условиях отсутствия централизованной базы знаний, постоянно мониторить различные источники и учесть всё (что нереально). Поэтому и "изобретение велосипеда"!
Даже сейчас, лично я сталиквался с такой устаревшей проблемой: поиск аналогов в базе патентов. Что-то в виде электронного текста, что-то в виде сканов, без электронного текста...Проблема проблем.