CAD/CAE/CFD分享 http://blog.sciencenet.cn/u/jiangfan2008 认真学习计算流体力学,争取有所成绩。

博文

发明技巧故事20——如何在地下自由行驶——有效作用的连续性原理应用

已有 789 次阅读 2021-11-23 19:24 |系统分类:科研笔记

如何在地下自由行驶——有效作用的连续性原理应用

《先驱者真理》杂志上刊登了一个问题:在地底下可以随意穿行的车子应该是一个什么样子的?

杂志社收到了很多解答。

用一辆拖拉机,前面装上铲子,把泥土挖开形成通道。

带翅膀的车子。

所有的设想基于挖掘原理,将车子前的泥土从车前移到车后,而车后的泥土,需要运输处理掉才可以形成通道。车子要达到地下行动自如的目标,看来不大可能实现。

突然,萃智先生出现了。

“这是有一定的难度,”他说,“不过是可以实现的,让我们看看穿山甲是怎么工作的。”

穿山甲打洞的原理是:将泥土一点点的用头拍到隧道壁上,这连续的有效动作不断地重复,最后“挤”出一条隧道来。

基于穿山甲有效动作连续性原理的“人造穿山甲”专利诞生了,是一种前边带有尖锥形的切土器的机器,不仅将土切下来,而且挤拍到隧道壁上去。

有效作用的连续性(continuity of useful action)原理,该原理体现在2个方面:

1.持续采取行动,使对象的所有部分都一直处于满负荷工作状态。

比如:在工厂里,使处于瓶颈地位的工序持续地运行,达到最好的生产步调。

2.消除空闲的、间歇的行动和工作。

比如:打印头在回程过程中也进行打印。

3.用循环的动作代替“来来回回”的动作。

比如:转笔刀,绞肉机等。

  这个原理可以看着是原理19的一个反面,我们可以通过检查系统的间歇时刻,这种间歇可能会造成系统的能量损失(浪费),而任何“从零开始”的或使工作流中断的“过渡过程”,都有可能损害到系统的效率,因此必须消除这些不利的因素。对于前面提到的1)和2)措施很好理解,就是要消除系统的无用功时刻和中间过渡动作,以达到充分利用系统资源的目的,对于3)而言,一般来讲“来来回回”动作比循环动作更耗能,循环的动作是连续的,而来来回回的动作则不连续的,是一个从0到最大值再到0的运动方式,根据动量守恒,这种运动往往更耗能量。案例如下:A)汽车飞轮设计:B)水车;C)工厂的倒班制度:保证生产的连续性,充分利用机器等资源;D)洗脑中的连续不间断施压法;E)按时缴纳手机话费,以保持手机的连续通信状态;F)流水作业;G)打气筒、打印机回程也执行打印操作(使其一直处于满负荷工作状态)。




http://blog.sciencenet.cn/blog-267817-1313655.html

上一篇:发明技巧故事19——如何连接不能同时够着的两根绳子——周期性动作原理应用
下一篇:发明技巧故事21——“磁速”网球拍——紧急行动原理应用

2 尤明庆 周忠浩

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-11-29 17:20

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部