Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

БНТИ. Январь 2005

АРХИМЕДОВ ВИНТ ВРАЩАЕТ ГЕНЕРАТОР

АРХИМЕДОВ ВИНТ ВРАЩАЕТ ГЕНЕРАТОР
АРХИМЕДОВ ВИНТ ВРАЩАЕТ ГЕНЕРАТОР
СТЕТОСКОП ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ
СТЕТОСКОП ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ
СЛУХОВОЙ АППАРАТ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
СЛУХОВОЙ АППАРАТ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
ЛАЗЕР-СКУЛЬПТОР
ЛАЗЕР-СКУЛЬПТОР
ЛАЗЕР-СКУЛЬПТОР
ЛАЗЕР-СКУЛЬПТОР

Пар на выходе из котлов небольших котельных имеет температуру около 200°С и давление 1-1,5 МПа. А для подогрева воды в системе отопления зданий достаточно давления пара 0,5 Мпа. Хорошо бы заставить работать это избыточное давление, но оно слишком мало, чтобы раскрутить паровую турбину, да и пар для этого слишком влажный (там необходим пар со значительно более высокими значениями температуры и давления). Изобретатели нашли выход, поставив вместо турбины ротор, выполненный в виде архимедова винта.

Усилия инженеров привели к созданию паровой машины ПВМ-250 мощностью 250 кВт при расходе пара около 8 т/ч. Себестоимость электроэнергии составляет менее 25 копеек за киловатт-час, а срок окупаемости не превышает 2,5 года.

Использование машины не ограничивается только производством попутной электроэнергии. Она может также приводить в действие насосы, вентиляторы и другие механизмы.

СТЕТОСКОП ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ

Чтобы узнать, как работают внутренние органы человека, например сердце или легкие, и определить их состояние, врач первым делом прибегает к выслушиванию. По аналогии с медициной этот способ применим и при диагностике машин и механизмов, до многих узлов которых трудно добраться. Скажем, рабочие поверхности подшипников так упрятаны, что посмотреть на них можно, лишь разобрав почти весь механизм. В то же время, если этот узел разрушится, жди большой беды.

Оказывается, подшипник сообщает о степени своей изношенности, издавая разнообразные звуки. Чем громче "кричит" подшипник, тем больше в нем накопилось усталостных разрушений. Опытные механики, как герой фильма "Трактористы", в состоянии на слух определить, насколько сработались детали. Беда лишь в том, что специалистов таких мало, а подшипников очень много.

В помощь эксплуатационщикам инженеры разработали индикатор ресурса подшипников ИРП-12. Он фиксирует спектр шума, создаваемого работающим подшипником, и за несколько минут выдает на цифровом табло результат. Кроме надежности прибор отличает простота обслуживания - хотя плановый срок обучения составляет две недели, некоторые операторы осваивают работу с ним за два дня.

Устройство сначала испытали на железнодорожном подвижном составе, и оно показало эффективность контроля на уровне 90-95%. Не менее успешно прошло обследование колес троллейбусов. В сорока проверенных машинах пришлось заменить 16 дефектных подшипников в ступицах передних колес. Полученные данные занесли в компьютер, обработали их и составили паспорт на каждую машину. Теперь можно будет решать вопрос о ремонте на планово-предупредительной основе, а не ждать аварии.

СЛУХОВОЙ АППАРАТ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Слабослышащие люди решают свои проблемы с помощью слуховых аппаратов. Но, несмотря на все разнообразие моделей, ни в одном из этих миниатюрных устройств до сих пор не удавалось учесть некоторые особенности физиологии человека.

Наш орган слуха устроен природой так, что мы лучше различаем изменение громкости тихих звуков, а на высоких уровнях громкости чувствительность снижается, то есть происходит так называемая компрессия (см. "Наука и жизнь № 8, 2004 г.). У слабослышащих этот механизм нарушается, и при пользовании обычными слуховыми аппаратами, в которых звук независимо от его уровня усиливается одинаково, громкие звуки кажутся раздражающими, а слабые - едва слышимыми. Слуховой аппарат "Санта 144", в работе которого используются цифровые технологии, лишен подобных недостатков.

Прежде чем настроить аппарат, у пациента снимают аудиограмму, то есть определяют, насколько потерян слух в различных частотных диапазонах, и с помощью компьютера программируют аппарат так, что он больше усиливает звуки тех частот, которые хуже слышит больной. Кроме того, у "Санты 144" есть функция компрессии динамического диапазона, с помощью которой компенсируется потеря природной способности уха компрессировать громкие звуки. Теперь человек воспринимает голоса окружающего мира во всем богатстве их оттенков.

У слухового аппарата есть несколько режимов: для максимальной разборчивости звуков в тихой обстановке, в условиях сильного шума и для разговора по телефону. Режимы, параметры которых также настраиваются индивидуально, можно переключать поворотом рукоятки на корпусе.

КОНДЕНСАТОР ВМЕСТО АККУМУЛЯТОРА Обладающие массой достоинств, электрические аккумуляторы нашли самое широкое применение в технике. Однако ниша, которую они занимают, время от времени подвергается атакам со стороны альтернативных источников постоянного тока. И на то есть серьезная причина. У всех видов аккумуляторов ограничено число циклов заряд - разряд. Правда, и у претендентов на их место до последнего времени было достаточно изъянов, в первую очередь небольшая емкость.

Одно из предприятий, занятое разработкой космической техники, в настоящее время предлагает потребителям устройство, способное стать достойным конкурентом химическим источникам тока. Это конденсатор огромной емкости. Он представляет собой прямоугольный герметичный корпус, который заполнен высокопористым материалом, пропитанным электролитом, с удельной поверхностью 1500 м2/г. Известно, что конденсатор имеет тем большую емкость, чем больше площадь его обкладок. У новых конденсаторов эта величина составляет до 300 Ф/г, и батарея массой 1 кг способна за полчаса зарядиться энергией около 10 Вт.ч (достаточной, чтобы в течение нескольких часов крутить кассету в плеере или целый день питать лампочку карманного фонарика). Приборы рассчитаны на более чем 10 000 циклов заряд - разряд.

Конденсаторы совершенно безопасны и работают в любом положении. Ими можно заменить аккумуляторы в устройствах бесперебойного питания, в автономных осветительных приборах, системах ветроэнергетики и т.п.

ЛАЗЕР-СКУЛЬПТОР

Виртуальные трехмерные объекты, создаваемые с помощью специальных компьютерных программ на экране монитора, уже никого не удивляют. Теперь создана технология, с помощью которой можно превратить виртуальную реальность в физическую. Она называется лазерной стереолитографией.

Разработанный в Институте проблем лазерных и информационных технологий стереолитограф ЛС-250 позволяет создавать детали самой сложной формы с максимальными размерами 250x250x250 мм.

Объемный образ делят на набор послойных изображений тонких сечений (0,1-0,2 мм). В ванну, наполненную фотополимеризующейся жидкостью, помещают плоскую подставку, на которой впоследствии появится объект, так, чтобы она была погружена на толщину формируемого слоя (те самые 0,1-0,2 мм). Затем поверхность жидкости обрабатывают лучом лазера, и в тех местах, которые он облучает, образуются твердые участки. Так возникает нижний слой модели. Платформу чуть притапливают, и формируют второй слой. Операцию повторяют до тех пор, пока модель не будет целиком готова.

Трудно перечислить все области, где находит применение лазерная стереолитография. Ею пользуются, например, врачи при подготовке к операциям на черепной коробке. С помощью компьютерного томографа получают послойные изображения головы пациента, и на пластиковой модели его черепа хирург может проверить план операции, не подвергая риску больного. По моделям изготовляют имплантаты, не требующие дополнительной подгонки размеров.

В общем, лазерная стереолитография оказывается незаменимой там, где нужно изготовить деталь самой сложной конфигурации, и конструкторы и дизайнеры "в натуре" проверяют свои фантазии.

По материалам выставок "Топливно-энергетические ресурсы России-2004" (ВВЦ); "Здравоохранение-2004" (Экспоцентр) и журнала "Берг коллегия".


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «БНТИ (Бюро научно - технической информации)»