ՄԱԳՆԱԲԵՆԴԻ ԶԱՐԳԱՑՄԱՆ ԵՎ ԱՐՏԱԴՐՈՒԹՅԱՆ ՊԱՏՄՈՒԹՅՈՒՆ
Գաղափարի ծնունդ.
Դեռևս 1974թ.-ին ես պետք է արկղեր պատրաստեի էլեկտրոնային նախագծերի համար:Դա անելու համար ես ինքս պատրաստեցի մի շատ կոպիտ թիթեղյա թղթապանակ մի քանի կտոր անկյունային երկաթից, որոնք կախված էին միմյանցից և պահում էին արատով:Համենայն դեպս, դա շատ անհարմար էր օգտագործելու համար և ոչ այնքան բազմակողմանի:Ես շուտով որոշեցի, որ ժամանակն է ինչ-որ բան ավելի լավ դարձնելու:
Այսպիսով, ես սկսեցի մտածել, թե ինչպես պատրաստել «պատշաճ» թղթապանակ:Ինձ հուզող մի բան այն էր, որ կռվան կառուցվածքը պետք է ետ կապվեր մեքենայի հիմքին կամ ծայրերում կամ հետևի մասում, և դա կխանգարեր որոշ բաների, որոնք ես ուզում էի պատրաստել:Այսպիսով, ես հավատքի թռիչք կատարեցի և ասացի...Լավ, եկեք չկապենք կռվան կառուցվածքը հիմքին, ինչպե՞ս կարող էի այդ աշխատանքը կատարել:
Այդ կապը խզելու ինչ-որ ճանապարհ կար:
Կարո՞ղ եք բռնել առարկայի վրա՝ առանց դրան որևէ բան կցելու:
Թվում էր, թե դա ծիծաղելի հարց էր, բայց երբ ես հարցն այսպես ձևակերպեցի, ստացա հնարավոր պատասխան.
Դուք կարող եք ազդել իրերի վրա՝ առանց դրանց հետ ֆիզիկական կապի ... ԴԱՇՏԻ միջոցով:
Ես գիտեի էլեկտրական դաշտերի*, գրավիտացիոն դաշտերի* և մագնիսական դաշտերի* մասին։Բայց արդյո՞ք դա իրագործելի կլիներ:Արդյո՞ք դա իրականում կաշխատի:
(* Որպես մի կողմ, հետաքրքիր է նշել, որ ժամանակակից գիտությունը դեռ պետք է ամբողջությամբ բացատրի, թե իրականում ինչպես է գործում «հեռավորության վրա գտնվող ուժը»):
Այն, ինչ տեղի ունեցավ հետո, դեռևս հստակ հիշողություն է:
Ես իմ տան արհեստանոցում էի, և կեսգիշերն անց էր և քնելու ժամանակն էր, բայց ես չկարողացա դիմադրել այս նոր գաղափարը փորձելու գայթակղությանը:
Շուտով ես գտա պայտի մագնիս և մի կտոր արույր։Ես դրեցի շղարշը մագնիսի և նրա «պահողի» միջև և մատով ծալեցի արույրը:
Էվրիկա!Դա աշխատեց.Արույրն ուներ ընդամենը 0,09 մմ հաստություն, բայց սկզբունքը հաստատված էր:
(Ձախ կողմում գտնվող լուսանկարը սկզբնական փորձի վերակառուցումն է, բայց այն օգտագործում է նույն բաղադրիչները):
Ես ոգևորված էի, որովհետև հենց սկզբից հասկացա, որ եթե գաղափարը հնարավոր լիներ գործել գործնական ձևով, ապա այն կներկայացնի նոր հայեցակարգ, թե ինչպես ձևավորել թիթեղը:
Հաջորդ օրը ես պատմեցի իմ աշխատանքային գործընկերոջը՝ Թոնի Գրեյնջերին, իմ գաղափարների մասին։Նա նույնպես մի փոքր հուզված էր և ինձ համար ուրվագծեց էլեկտրամագնիսների հնարավոր դիզայնը:Նա նաև որոշ հաշվարկներ արեց այն մասին, թե ինչպիսի ուժեր կարելի է ձեռք բերել էլեկտրամագնիսից:Թոնին ամենախելացի մարդն էր, որին ես ճանաչում էի, և ես այնքան բախտավոր էի, որ նրան որպես գործընկեր ունեմ և հասանելի եմ եղել նրա զգալի փորձին:
Դե, ի սկզբանե թվում էր, որ գաղափարը, հավանաբար, կաշխատի միայն մետաղի բավականին բարակ չափիչների համար, բայց դա բավական խոստումնալից էր, որպեսզի խրախուսի ինձ շարունակել:
Վաղ զարգացում.
Հաջորդ մի քանի օրվա ընթացքում ես ձեռք բերեցի պողպատի մի քանի կտոր, պղնձե մետաղալար և ուղղիչ և կառուցեցի իմ առաջին էլեկտրամագնիսական թղթապանակը:Ես դեռ ունեմ այն իմ արհեստանոցում.
Այս մեքենայի էլեկտրամագնիսական մասը իսկական օրիգինալ է:
(Այստեղ ցուցադրված առջևի բևեռը և ճկվող ճառագայթը ավելի ուշ փոփոխություններ են եղել):
Չնայած բավականին կոպիտ այս մեքենան աշխատեց:
Ինչպես նախատեսված էր իմ սկզբնական էվրիկա պահին, իսկապես սեղմող ձողը չպետք է ամրացվեր մեքենայի հիմքին ծայրերում, հետևի մասում կամ որևէ տեղ:Այսպիսով, մեքենան ամբողջովին բաց էր և բաց կոկորդով:
Բայց բաց եզրը կարող էր լիովին գիտակցվել միայն այն դեպքում, եթե ճկվող ճառագայթի ծխնիները նույնպես մի փոքր անսովոր լինեին:
Առաջիկա ամիսների ընթացքում ես աշխատել եմ մի տեսակ կիսահողերի վրա, որը ես անվանել եմ «բաժակի կրունկ», ես կառուցեցի ավելի լավ կատարողական մեքենա (Mark II), ես ներկայացրեցի ժամանակավոր արտոնագրային սպեցիֆիկացիա Ավստրալիայի արտոնագրային գրասենյակում և ես նույնպես հայտնվեցի ABC հեռուստատեսային հաղորդում, որը կոչվում է «Գյուտարարները»:Իմ գյուտը ընտրվեց որպես այդ շաբաթվա հաղթող, իսկ ավելի ուշ ընտրվեց որպես այդ տարվա (1975) եզրափակիչի մասնակիցներից մեկը:
Ձախ կողմում Mark II-ի բենդերն է, ինչպես ցուցադրվել է Սիդնեյում՝ The Inventors-ի եզրափակիչում հայտնվելուց հետո:
Այն օգտագործում էր «բաժակի կրունկի» ավելի զարգացած տարբերակը, ինչպես ցույց է տրված ստորև.
1975թ.-ին ես հանդիպեցի Ջեֆ Ֆենթոնին Հոբարտում Գյուտարարների ասոցիացիայի հանդիպման ժամանակ (3 օգոստոսի 1975թ.):Ջեֆը բավականին հետաքրքրված էր «Մագնաբենդ» գյուտով և հանդիպումից հետո վերադարձավ իմ մոտ՝ ավելի մոտիկից ծանոթանալու այն։Սա Ջեֆֆի հետ տեւական բարեկամության սկիզբն էր, իսկ ավելի ուշ՝ գործարար գործընկերության:
Ջեֆը ճարտարագիտության շրջանավարտ էր և ինքը շատ խելացի գյուտարար:Նա հեշտությամբ տեսավ ծխնի դիզայն ունենալու կարևորությունը, որը թույլ կտա մեքենային իրացնել իր բաց ներուժը:
Իմ «բաժակի կրունկը» աշխատեց, բայց 90 աստիճանից շատ ավելի շատ ճառագայթների անկյունների համար լուրջ խնդիրներ ուներ:
Ջեֆը սկսեց շատ հետաքրքրվել առանց կենտրոնական ծխնիներով:Ծխնիների այս դասը կարող է ապահովել պտտում վիրտուալ կետի շուրջ, որը կարող է ամբողջովին դուրս լինել ծխնի մեխանիզմից:
Մի օր (1 Փետրվար 1976) Ջեֆը հայտնվեց անսովոր և նորարարական արտաքինով կախովի նկարով:Ես ապշած էի։Ես երբեք նման բան չէի տեսել հեռակա կարգով:
(Տես նկարը ձախ կողմում):
Ես իմացա, որ սա փոփոխված պանտոգրաֆի մեխանիզմ է, որը ներառում է 4 բարակ կապեր:Մենք իրականում երբեք չենք ստեղծել այս կրունկի պատշաճ տարբերակը, բայց մի քանի ամիս անց Ջեֆը ստեղծեց բարելավված տարբերակը, որը մենք արեցինք:
Բարելավված տարբերակի խաչմերուկը ներկայացված է ստորև.
Այս կրունկի «բազուկները» փոքր կռունկներով պահվում են հիմնական պտտվող անդամներին զուգահեռ:Դրանք կարելի է տեսնել ստորև ներկայացված լուսանկարներում։Կռունկները պետք է վերցնեն միայն ծխնիների ընդհանուր ծանրաբեռնվածության չնչին տոկոսը:
Այս մեխանիզմի մոդելավորումը ներկայացված է ստորև ներկայացված տեսանյութում:(Շնորհակալություն Դենիս Ասպոյին այս սիմուլյացիայի համար):
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Չնայած այս ծխնի մեխանիզմը բավականին լավ էր աշխատում, այն երբեք չի տեղադրվել իրական Magnabend մեքենայի վրա:Դրա թերություններն այն էին, որ այն չէր ապահովում ճկվող ճառագայթի ամբողջական 180 աստիճանի պտույտ, ինչպես նաև թվում էր, թե դրա մեջ շատ մասեր կան (չնայած մասերից շատերը նույնն էին, ինչ միմյանց):
Մյուս պատճառն այն էր, որ այս ծխնիը չօգտագործվեց այն պատճառով, որ Ջեֆն այնուհետև հորինեց իր.
Եռաշերտ կրունկ:
Եռասռնանի ծխնին ապահովում էր 180 աստիճանի պտույտ և ավելի պարզ էր, քանի որ ավելի քիչ մասերի կարիք ուներ, թեև մասերն իրենք ավելի բարդ էին:
Եռասռնի ծխնին առաջ է անցել մի քանի փուլով, մինչև հասնելով բավականին կայուն դիզայնի:Մենք անվանեցինք տարբեր տեսակներ The Trunnion Hinge, The Spherical Internal Hinge և The Spherical External Hinge:
Գնդաձև արտաքին կրունկը նմանակված է ստորև ներկայացված տեսանյութում (Շնորհակալություն Ջեյսոն Ուոլիսին այս սիմուլյացիայի համար).
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Այս բոլոր նմուշները նկարագրված են ԱՄՆ արտոնագրային բնութագրերի փաստաթղթում (PDF):
Magnabend կրունկի ամենամեծ խնդիրներից մեկն այն էր, որ տեղադրելու տեղ չկար:
Մեքենայի ծայրերը դուրս են եկել, քանի որ մենք ցանկանում ենք, որ մեքենան բաց լինի, ուստի այն պետք է գնա այլ տեղ:Իրոք, տեղ չկա ճկվող ճառագայթի ներքին երեսի և մագնիսի առջևի բևեռի արտաքին երեսի միջև:
Տեղ ազատելու համար մենք կարող ենք շրթունքներ ապահովել ճկվող ճառագայթի և առջևի բևեռի վրա, սակայն այս շրթունքները վնասում են ճկվող ճառագայթի ուժը և մագնիսի սեղմող ուժը:(Դուք կարող եք տեսնել այս շրթունքները վերևում գտնվող պանտոգրաֆի կրունկի լուսանկարներում):
Այսպիսով, կրունկի դիզայնը սահմանափակվում է բարակ լինելու անհրաժեշտության միջև, որպեսզի միայն փոքր շրթունքներ լինեն, և այն պետք է լինի հաստ, որպեսզի այն բավականաչափ ամուր լինի:Եվ նաև կենտրոնազուրկ լինելու անհրաժեշտությունը, որպեսզի ապահովվի վիրտուալ առանցք, գերադասելի է մագնիսի աշխատանքային մակերեսի վերևում:
Այս պահանջները շատ բարձր պատվեր էին, բայց Ջեֆֆի շատ հնարամիտ դիզայնը լավ էր լուծում պահանջները, թեև մշակման մեծ աշխատանք էր պահանջվում (առնվազն 10 տարի տևողությամբ) լավագույն փոխզիջումները գտնելու համար:
Եթե պահանջվի, ես կարող եմ առանձին հոդված գրել ծխնիների և դրանց զարգացման մասին, բայց առայժմ մենք կվերադառնանք պատմությանը.
Արտադրության համաձայնագրեր.
Առաջիկա տարիների ընթացքում մենք ստորագրել ենք մի շարք «Արտադրում-Լիցենզիայի ներքո» պայմանագրեր.
1976 թվականի փետրվարի 6. Nova Machinery Pty Ltd, Օսբորն Պարկ, Պերտ Արևմտյան Ավստրալիա:
31 Դեկտեմբեր 1982. Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Շվեյցարիա:
1983 թվականի հոկտեմբերի 12. Roper Whitney Co, Ռոքֆորդ, Իլինոյս, ԱՄՆ:
Դեկտեմբերի 1, 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Հոլանդիա
(Լրացուցիչ պատմություն, եթե պահանջվում է որևէ շահագրգիռ կողմի կողմից):