Техническое оснащение эксперимента.

 

Рассмотрим теперь кратко результаты многочисленных и всесторонних экспериментов с механическими устрой­ствами типа БМ, принципиальные схемы которых опи­саны в предыдущей главе. В этих устройствах вопреки третьему закону Ньютона и закону сохранения количества движения появляется нескомпенсированная внутренняя сила, она обусловлена неодинаковыми значениями хронала и хода времени на взаимодействующих телах. Возникающая разность хроналов создает хрональное поле, которое наблюдается в ок­ружающей среде. В свою очередь, внешнее (постороннее) хрональное поле тоже воздействует на ход времени на взаимо­действующих телах и таким образом отражается на величине нескомпенсированной силы. Поэтому опыты с БМ не только решают проблему «движения за счет внутренних сил», но и одновременно под новым углом зрения освещают главную проблему, связанную с новым определением времени (про­странства), и подтверждают правильность сделанных на этой основе хрональных выводов-прогнозов.

В опытах с целью приведения во вращение водила 3 (см. рис. 17, в), кривошипно-шатунного механизма (см. рис. 18, а) и некоторых маховиков-гироскопов используются авиационные электродвигатели постоянного тока марки Д-12ТФ - 2-я серия (масса 0,46 кг, номинальная частота вращения 13000 об/мин, напряжение 27 В, сила тока 2,6 А) и фотоаппаратурные элек­тродвигатели марки МА-40А (масса 1,25 кг, номинальная частота вращения 10000 об/мин, напряжение 27 В, ток 4 А). Оба типа двигателей выдерживают кратковременную (в тече­ние нескольких секунд), достаточную для замера, двукратную и более перегрузку по напряжению и току, что обеспечивает реальную частоту вращения свыше 20000 об/мин. Частота вращения измеряется тахометром ИО-30. Ток от сети выпрям­ляется, плавно регулируется и измеряется вольтметрами и ам­перметрами.

В качестве гироскопов применены трехфазные (36 В, 400 Гц) гиромоторы для авиационных гирокомпасов. Первый из них (малый, без заводского кожуха) имеет массу 0,42 кг и номи­нальную частоту вращения около 14000 об/мин, второй (большой, в кожухе) имеет массу 1,92 кг и частоту около 21000 об/мин. Трехфазный ток получается с помощью пре­образователя ПАГ-1Ф, питаемого постоянным током напряже­нием 27 В. Путем перегрузки преобразователя удается суще­ственно повысить частоту трехфазного тока, а следовательно, и число оборотов гиромоторов.

Нескомпенсированная внутренняя сила определяется с по­мощью весов технических первого класса с ценой деления 10^-5 Η, а также аналитических с оптическим отсчетом и ценой деления 10^-6 Н. Устройством БМ кладется на чашу весов либо располагается под весами и особым образом подвеши­вается к чаше проволокой, пропущенной через отверстие, которое предназначено для стержня арретира. Вся система заземляется.

Иногда, если определяется слишком малая сила или устрой­ство имеет очень большую массу (порядка одного-двух десят­ков килограммов), то используются крутильные весы, изобра­женные на рис. 10, б.В последнем случае применяется подвес 1 достаточного диаметра [ТРП, стр.428-429].

 

 

Методика взвешивания.

 

Особое внимание приходится уделять методике определения нескомпенсированной силы, ибо надо учитывать вибрации БМ; реакцию крутящего момента двигателей и гироскопов; разогрев токоподводов, электродвигателей и гиромоторов, что сопровож­дается возникновением подъемной силы, вызванной тепловой конвекцией воздуха; обычную конвекцию воздуха в комнате; заряжание хрональным полем БМ окружающих предметов и силовое взаимодействие с ними; влияние хронального поля экспериментатора на БМ (силовое и через ход времени на взаимодействующих в БМ телах) и т.д. Со всеми этими поме­хами я боролся в течение многих лет, перепробовав сотни всевозможных вариантов устройств.

Вибрации устраняются применением упругого звена - ре­зинки или пружинки - между БМ и проволокой, идущей к чаше весов. С реакцией крутящего момента можно бороться, например, используя два двигателя, вращающихся в противо­положных направлениях. Токоподводы должны быть изготов­лены из мягкого изолированного медного провода и подве­шены горизонтально, их и электродвигатели целесообразно теплоизолировать; после каждого измерения все устройство должно остыть. Весы располагаются, например, на доске.

 

В ней предусмотрено отверстие для проволоки, идущей к чаше весов. Весь объем под доской, где висит БМ, окружен загородкой из плотного материала, защищающего от сквозня­ков: это может быть картон, плотная бумага, клеенка и т.п. Однако коренного снижения помех удалось добиться толь­ко после применения специального промежуточного рычага-коромысла 1, соединенного с чашей весов через резинку 4 (рис. 20). Длинные опорные ножи 2 хорошо гасят реакцию крутящего момента даже при наличии одного мотора. Изме­нением расстояния b - отношения b/a - до среднего ножа регулируется чувствительность весов для тяжелых БМ; с этой целью на коромысле предусмотрена серия запасных отверстий. Ножи 2 и седла для них 3 изготовлены из твердой закален­ной стали, например ХВГ. Токоподводящие провода 6 под­держиваются пластинками 5. Сами пластинки и отверстия в них под провода расположены точно против остриев ножей, поэтому при качании коромысла упругость и сила тяжести проводов практически не влияют на величину измеряемой силы. Провода образуют петли (они изображены жирными штрихо­выми линиями). Коромысло 1 и пластинки 5 и 7 сделаны из листовой стали толщиной 1 мм, коромысло упрочнено отогну­тыми ребрами жесткости, как показано на рисунке.

Очень важно, чтобы все три острия ножей располагались в одной плоскости, тогда при качании коромысла не будет нарушаться соотношение плеч а и b рычага. Это достигается постановкой соответствующих прокладок под ножи. Острия ножей можно видеть через небольшие окна, вырезанные на вертикальных участках коромысла.

Промежуточный рычаг-коромысло особенно нужен при испытании таких БМ, где невозможно применить два гироскопа, вращающихся в разные стороны. Например, это относится к БМ-35, для которого к тому же потребны весьма высокие частоты вращения, что создает большой реактивный крутя­щий момент.

БМ крепится жестко к двум вертикальным пластинкам 7, привинченным к седлу 3. Для учета влияния тепловой конвек­ции воздуха и внешних хрональных воздействий нескомпенси­рованную силу целесообразно направлять при одном измерении вверх, а при другом - вниз, чтобы получить среднее ее значе­ние. Если этого нельзя сделать путем изменения направле­ния вращения двигателя, тогда приходится поворачивать все устройство БМ вокруг горизонтальной оси. Осями поворота могут служить два полых болта, расположенных внизу пластин 7, на них висит БМ, через отверстие в болтах пропускаются токоподводящие провода.

С целью снижения влияния тепловой конвекции коромысло целесообразно защитить двух-, трехслойным алюминиевым экраном 8 (изображен штриховыми линиями). Его бока должны быть отбортованы книзу, чтобы отвести струю теплого возду­ха за пределы коромысла [ТРП, стр.429-431].

 

 

Устройства типа БМ-28.

 

Принципиальная схема прибора БМ-28 представлена на рис. 17. Этот прибор осуществлен с двигателями МА-40А и Д-12ТФ - 2-я серия. В первом случае двигатель пришлось полностью загерметизировать дюралевым кожухом. Во втором случае конструкцию удалось существенно упростить и облегчить (рис. 21). Здесь загерметизированы посредством кольца 2 и крышки 6 только стальное водило 4 с восемью рабочими шариками 5 диаметром 8 мм, которые катятся по кольцу 7 лег­кого шарикоподшипника с внутренним диаметром 45 мм.

Описанного типа приборы были испытаны в одиночку и в паре (рис. 22) на рычажных и крутильных весах при различ­ной ориентации в пространстве эксцентриситета d кольца. Парное устройство со взаимно противоположным направле­нием вращения двигателей применено с целью погашения реакции крутящего момента. Установлено, что во всех случаях нескомпенсированная хрональная сила Р_хВ направлена в сторо­ну, где скорость шариков минимальна, причем величина силы от направления вращения моторов не зависит. Если эксцентри­ситет d = 0, то сила Р_хВ обращается в нуль. При эксцентриси­тете d = 0,7 мм и частоте вращения 21000 об/мин, что соответ­ствует скорости движения шариков 42 м/с, сила Р_хВ равна около 14·10^-5 Η [ТРП, стр.431-433].