Ученые США создали гидравлические шестерни, вращающиеся в жидкости без зубьев
Традиционные зубчатые передачи, появившиеся ещё в Древнем Китае и позже использованные в антикитерском механизме, мельницах и часах, имеют существенный минус: их зубья — независимо от материала — остаются жёсткими и хрупкими. Такие системы требуют точной соосности и часто выходят из строя из-за повреждений или загрязнений.
Исследователи Нью-Йоркского университета поставили цель создать механизм, работающий по принципу зубчатой передачи, но не использующий зубья и не предполагающий физического контакта между элементами. Вдохновением стали турбины, движение которых обеспечивают потоки газа или жидкости.
Учёные предложили концепцию, где взаимодействие происходит благодаря вращению жидкости. Такой подход открывает новые возможности в управлении скоростью и направлением вращения.
Во время экспериментов цилиндры помещали в раствор глицерина и воды. Один ротор вращался, второй оставался неподвижным. Для наблюдений в жидкость добавляли мелкие пузырьки. Исследование выявило два режима работы системы.
Когда цилиндры находились достаточно близко, образующиеся вихри действовали как «жидкие зубья», захватывая второй ротор и вращая его в противоположном направлении — подобно классической передаче. При увеличении расстояния и повышении скорости активного цилиндра поток жидкости огибал пассивный ротор и заставлял его вращаться уже в ту же сторону.
Таким образом, устройство может работать и как зубчатая, и как ремённая передача, демонстрируя высокую гибкость.
Такие «жидкие шестерни» лишены основных недостатков механических аналогов — они не требуют идеальной точности сборки, не боятся загрязнений и позволяют легко менять режимы работы. Благодаря этому технология может найти применение в робототехнике и других высокотехнологичных направлениях.
В дополнение стоит отметить, что ранее инженеры из США представили прототип устройства, вырабатывающего энергию ночью за счёт температурной разницы. Двигатель Стирлинга с радиационной панелью охлаждения работает без топлива после захода солнца, что считается важным шагом в развитии альтернативной энергетики.
Рекомендуем также:
Последние новости Перми уже в твоем телефоне - подписывайся на телеграм-канал «Пермь Новости»
