Зубчатые колеса — символ индустриализации и одно из ключевых изобретений в истории инженерии. Но это еще и очень интересно!

Американский инженер-энтузиаст Оскар Ван Девентер (Oskar van Deventer) уже около 40 лет придумывает и прототипирует изысканные механические головоломки и системы — как правило, действительно очень странные. И уже почти 10 лет все это выкладывается в YouTube-канал OskarPuzzle. Хорошим примером работ Оскара будет этот ролик, в котором показаны «иррациональные» передаточные механизмы. Те системы, к которым мы привыкли в обиходе и в технике, характеризуются определенным передаточным отношением — 3:4 или 1:100 — но иррациональные могут быть любыми, включая дробные и даже иррациональные, такие как число Пи. На видеозаписи показано устройство с передаточным отношением, равным «золотому сечению» — 6,47213617… к 10,47213617…

Тема сегодняшнего видеообзора будет исключительно скучная: механические передачи и зубчатые колеса, попросту говоря, шестерни. Впрочем, при ближайшем рассмотрении тема эта оказывается ничуть не скучной, но даже — захватывающей. Представим, например, три шестеренки, попарно сцепленные друг с другом: вращаться такая система не сможет. Однако если мы подумаем получше и откажемся от классической круглой формы колес, мы заставим все это работать. Несколько таких остроумных конструкций в эфире канала Numberphile показал Генри Сегерман (Henry Segerman), художник и математик, который, кстати, был героем одной из публикаций в журнале «Популярная Механика».

Целую энциклопедию передач и других механизмов смоделировал, анимировал и выложил на YouTube вьетнамский инженер Нгуен Дук Танг (Nguyen Duc Thang). Более 2100 роликов с демонстрацией работы чего угодно, от узкоспециальных и сложных до простых и универсальных систем, таких как механизм, превращающий прерывистое вращение в непрерывное. Несмотря на почтенный возраст анимаций, они пользуются огромным спросом: ролики мистера Танга просмотрели почти 14 млн раз.

Передаточным механизмам и передачам посвящен и канал Gear Down For What? Его авторы повторили и знаменитую находку еще одного героя «Популярной Механики», художника Артура Гэнсона (Arthur Ganson), который соединил 12 шестерен в механизм с невероятно большим передаточным числом. Первое колесо в работе Гэнсона вращалось со стабильной скоростью 200 об./мин, тогда как последнее сделает оборот лишь через 2,3 трл лет — и для надежности просто вмонтировано в бетон. Ведущие Gear Down For What? собрали механизм с передаточным отношением 3616238492881:1. Даже долгое вращение с помощью электродрели не позволяет ни на йоту сдвинуть последнее колесо.