Юный техник, 2015 № 12 | страница 38
Устройство биметаллических качелей.
В этой игрушке был использован элемент из биметаллического термометра, который отличается от описанного выше тем, что полоска в данном случае свернута в спираль. Если вы найдете такую «улитку», то можете сделать для младшего брата или сестры игрушечные качели, которые начинают качаться как бы сами собой, стоит только поднести к ним чашку с горячей водой или зажженную свечу.
Общий вид устройства представлен на фотографии. Чтобы такая система была как можно чувствительней к теплу, для ее регулировки используется противовес из латунного винта с одной или с двумя гайками. По мере необходимости вы можете перемещать гайки вверх или вниз по резьбе, добиваясь плавного и регулярного хода качелей.
Сами качели сделаны из проволоки. В данном конкретном случае использована заготовка в виде металлической вешалки для одежды. К ней и припаиваются все остальные элементы.
На снимках приведены два варианта конструкции таких качелей с закрученной улиткой биметаллической пластинкой. В принципе, существует еще и третий вариант, пожалуй, самый простой, — с биметаллической проволокой. Купить ее трудно, но можно попробовать заменить ее плоской биметаллической пластиной, изначально согнутой дугой.
Как только биметаллический элемент нагреется, он изменит свою геометрию. Возникнет механическое усилие, и качели перейдут из одного состояния в другое. Если вы уберете чашку с горячей водой или погасите свечу, пластинка постепенно остынет и восстановит форму, а качели вернутся в первоначальное положение. Тщательной регулировкой противовеса можно добиться того, что качели будут качаться более-менее регулярно даже без вашей помощи.
Регулятор хода качелей (вверху) и вариант устройства качелей со спиральной биметаллической пластиной (внизу).
И, наконец, упомянем еще одно интересное устройство — двуногий шагоход с применением биметаллических пластин, который создали инженеры из Токийского университета, использовав биметаллические пластины для изготовления шагающей конструкции Thermobot. Она может «ходить» по нагретой поверхности благодаря нагреванию и охлаждению пластин. Свою работу ученые представили на международной конференции по интеллектуальным системам и робототехнике IROS-2015 в Гамбурге (Германия).
Как уже говорилось, при нагревании биметаллической пластины один металл расширяется сильнее другого, в результате чего она изгибается. Последующее охлаждение возвращает ей первоначальную форму. Японцы применили это свойство к изготовлению шагохода. Особая развесовка ног приводит к тому, что после заваливания набок противоположная нога отклоняется вперед. Таким образом, Термобот и делает шаги, приподнимая одну ногу за другой, подобно человеку, пытающемуся пробежать по горящим углям.
