MAGNABEND IZSTRĀDES UN RAŽOŠANAS VĒSTURE
Idejas ģenēze:
Vēl 1974. gadā man vajadzēja izgatavot kastes elektronisko projektu mājokļiem.Lai to izdarītu, es izveidoju ļoti neapstrādātu lokšņu metāla mapi no pāris leņķa dzelzs gabaliem, kas bija savienoti kopā un turēti skrūvspīlēs.Mazāk sakot, tas bija ļoti neērts lietošanā un nebija ļoti daudzpusīgs.Drīz vien nolēmu, ka ir pienācis laiks kaut ko uzlabot.
Tāpēc es sāku domāt par to, kā izveidot "pareizu" mapi.Viena lieta, kas mani satrauca, bija tāda, ka stiprinājuma konstrukcija bija jāpiesien atpakaļ pie mašīnas pamatnes vai nu galos, vai aizmugurē, un tas traucēs dažām lietām, kuras es gribēju izgatavot.Tāpēc es veicu ticības lēcienu un teicu ... Labi, nepiesienam skavas konstrukciju pie pamatnes, kā es varētu to panākt?
Vai bija kāds veids, kā pārtraukt šo savienojumu?
Vai varat pieturēties pie objekta, neko tam nepiestiprinot?
Tas šķita smieklīgs jautājums, ko uzdot, bet, tiklīdz es jautājumu biju formulējis šādā veidā, es nonācu pie iespējamās atbildes:
Jūs varat ietekmēt lietas bez fiziskas saiknes ar tām ... caur LAUKU!
Es zināju par elektriskajiem laukiem*, gravitācijas laukiem* un magnētiskajiem laukiem*.Bet vai tas būtu iespējams?Vai tas tiešām darbotos?
(*Starp citu ir interesanti atzīmēt, ka mūsdienu zinātnei vēl ir pilnībā jāizskaidro, kā "spēks no attāluma" patiesībā darbojas).
Tas, kas notika tālāk, joprojām ir skaidrā atmiņā.
Es biju savā mājas darbnīcā un bija jau pēc pusnakts un laiks doties gulēt, bet es nevarēju pretoties kārdinājumam izmēģināt šo jauno ideju.
Drīz es atradu pakava magnētu un misiņa gabalu.Es ievietoju starpliku starp magnētu un tā 'turētāju' un salieku misiņu ar pirkstu!
Eureka!Tas izdevās.Misiņš bija tikai 0,09 mm biezs, bet princips tika izveidots!
(Fotoattēls pa kreisi ir sākotnējā eksperimenta pārbūve, taču tajā tiek izmantoti tie paši komponenti).
Es biju sajūsmā, jo jau no paša sākuma sapratu, ka, ja ideju varētu īstenot praktiski, tad tā būtu jauna koncepcija lokšņu metāla veidošanai.
Nākamajā dienā es pastāstīju savam darba kolēģim Tonijam Graingeram par savām idejām.Viņš arī bija mazliet sajūsmā un ieskicēts man iespējamo elektromagnēta dizainu.Viņš arī veica dažus aprēķinus par to, kādus spēkus var iegūt no elektromagnēta.Tonijs bija visgudrākais cilvēks, ko es pazinu, un man bija tik paveicies, ka viņš bija kolēģis un man bija pieejamas viņa ievērojamās zināšanas.
Sākotnēji šķita, ka ideja, iespējams, darbosies tikai ar diezgan plāniem lokšņu metāla izmēriem, taču tā bija pietiekami daudzsološa, lai mudinātu mani turpināt.
Agrīna attīstība:
Dažu nākamo dienu laikā es ieguvu dažus tērauda gabalus, dažus vara stieples un taisngriezi un izveidoju savu pirmo elektromagnētisko mapi!Man tas joprojām ir manā darbnīcā:
Šīs iekārtas elektromagnēta daļa ir oriģināla.
(Šeit redzamais priekšējais stabs un lieces sija bija vēlākas modifikācijas).
Lai gan diezgan rupji šī mašīna strādāja!
Kā bija paredzēts manā oriģinālajā eureka momentā, fiksācijas stienim tiešām nebija jābūt piestiprinātam pie mašīnas pamatnes galos, aizmugurē vai jebkur.Tādējādi mašīna bija pilnīgi atvērta un atvērta.
Bet atvērto aspektu varētu pilnībā realizēt tikai tad, ja lieces sijas eņģes būtu arī nedaudz netradicionālas.
Nākamo mēnešu laikā es strādāju pie sava veida pusviras, ko saucu par “kausa eņģēm”, es uzbūvēju labākas darbības iekārtu (Mark II), es iesniedzu pagaidu patenta specifikāciju Austrālijas Patentu birojā un es arī parādījos ABC televīzijas programma ar nosaukumu "Izgudrotāji".Mans izgudrojums tika izvēlēts par tās nedēļas uzvarētāju un vēlāk tika izvēlēts kā viens no tā gada finālistiem (1975).
Kreisajā pusē ir Mark II bender, kā tas tika demonstrēts Sidnejā pēc parādīšanās The Inventors finālā.
Tas izmantoja attīstītāku “kausa eņģes” versiju, kā parādīts zemāk:
1975. gadā es satiku Džefu Fentonu Izgudrotāju asociācijas sanāksmē Hobārtā (1975. gada 3. augustā).Džefs bija diezgan ieinteresēts "Magnabend" izgudrojumā un pēc tikšanās atgriezās pie manis, lai to aplūkotu tuvāk.Tas bija sākums ilgstošai draudzībai ar Džefu un vēlāk biznesa partnerībai.
Džefs bija inženierzinātņu absolvents un pats ļoti gudrs izgudrotājs.Viņš viegli saprata, cik svarīgi ir izveidot eņģes, kas ļautu mašīnai pilnībā realizēt savu bezgalīgo potenciālu.
Mana “kausa eņģe” darbojās, taču radās nopietnas problēmas ar staru kūļa leņķiem, kas pārsniedz 90 grādus.
Džeofu ļoti interesēja bezcentra eņģes.Šīs klases eņģes var nodrošināt pagriešanos ap virtuālu punktu, kas var būt pilnībā ārpus paša eņģes mehānisma.
Kādu dienu (1976. gada 1. februārī) Džefs parādījās ar neparastas un novatoriskas izskata viras zīmējumu.Es biju pārsteigts!Neko tādu tālu nebiju redzējis!
(Skatīt zīmējumu kreisajā pusē).
Es uzzināju, ka tas ir modificēts pantogrāfa mehānisms, kas ietver 4 stieņu savienojumus.Mēs nekad neesam izveidojuši pareizu šīs eņģes versiju, bet dažus mēnešus vēlāk Džefs nāca klajā ar uzlabotu versiju, kuru mēs arī izveidojām.
Tālāk ir parādīts uzlabotās versijas šķērsgriezums:
Šīs eņģes “rokas” tiek turētas paralēli galvenajām šarnīra elementiem ar maziem kloķiem.Tos var redzēt zemāk esošajos fotoattēlos.Kloķiem ir jāuzņemas tikai neliela procentuālā daļa no kopējās viru slodzes.
Šī mehānisma simulācija ir parādīta zemāk esošajā videoklipā.(Paldies Denisam Aspo par šo simulāciju).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Lai gan šis eņģes mehānisms darbojās diezgan labi, tas nekad netika uzstādīts faktiskai Magnabend mašīnai.Tā trūkumi bija tādi, ka tas nenodrošināja pilnīgu lieces sijas pagriešanos par 180 grādiem, kā arī šķita, ka tajā ir daudz detaļu (lai gan daudzas detaļas bija viena otrai vienādas).
Otrs iemesls, kāpēc šī eņģe netika izmantota, bija tas, ka Džefs nāca klajā ar savu:
Trīsaksiālā eņģe:
Trīsaksiālā eņģe nodrošināja pilnu 180 grādu rotāciju un bija vienkāršāka, jo tai vajadzēja mazāk detaļu, lai gan pašas daļas bija sarežģītākas.
Trīsaksiālā eņģe attīstījās vairākos posmos, pirms sasniedza diezgan stabilu dizainu.Mēs nosaucām dažādus veidus par šarnīra viru, sfērisku iekšējo eņģi un sfērisko ārējo eņģi.
Sfēriskā ārējā eņģe ir simulēta zemāk esošajā videoklipā (paldies Džeisonam Volisam par šo simulāciju):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Visi šie modeļi ir aprakstīti ASV patentu specifikācijas dokumentā (PDF).
Viena no lielākajām Magnabend eņģu problēmām bija tā, ka to nebija kur likt!
Mašīnas gali ir ārā, jo mēs vēlamies, lai iekārta būtu atvērta, tāpēc tai ir jādodas kaut kur citur.Arī starp lieces sijas iekšējo virsmu un magnēta priekšējā pola ārējo virsmu tiešām nav vietas.
Lai atbrīvotu vietu, mēs varam nodrošināt lūpas uz lieces sijas un priekšējā staba, taču šīs lūpas apdraud lieces sijas izturību un magnēta saspiešanas spēku.(Šīs lūpas var redzēt iepriekš redzamajos pantogrāfa eņģes fotoattēlos).
Tādējādi eņģes dizains ir ierobežots starp nepieciešamību būt plānām, lai būtu vajadzīgas tikai mazas lūpas, un nepieciešamību būt biezām, lai tās būtu pietiekami stipras.Un arī nepieciešamība būt bez centra, lai nodrošinātu virtuālu pagriezienu, vēlams tieši virs magnēta darba virsmas.
Šīs prasības veidoja ļoti lielu pasūtījumu, taču Džefa ļoti izgudrojošais dizains labi apmierināja prasības, lai gan bija nepieciešams liels izstrādes darbs (vismaz 10 gadu garumā), lai atrastu labākos kompromisus.
Ja prasīs, varu uzrakstīt atsevišķu rakstu par eņģēm un to izstrādi, bet pagaidām atgriezīsimies pie vēstures:
Ražošanas zemlicences līgumi:
Nākamo gadu laikā mēs parakstījām vairākus "Ražošanas saskaņā ar licenci" līgumus:
1976. gada 6. februāris: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth Western Australia.
1982. gada 31. decembris: Thalmann Constructions AG, Frauenfelde, Šveice.
1983. gada 12. oktobris: Roper Whitney Co, Rokforda, Ilinoisa, ASV.
1983. gada 1. decembris: Jorg mašīnu rūpnīca, Amersforta, Holande
(Vairāk vēstures, ja to pieprasa kāda ieinteresētā puse).