Текст книги "Юный техник, 2013 № 02"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 6 страниц)

ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ
Заставим потеть… здания?

В этом выпуске ПБ (патентного бюро) мы поговорим о том, зачем потеть зданиям, может ли турникет стать генератором, как устроена «живая» газета, для чего нужен парашют самолету и как использовать энергию дождя.

«Говорят, что с каждым годом климат на Земле становится все жарче, – пишет нам из Ростова-на-Дону Вячеслав Климов. – А это значит, что ежегодно будут увеличиваться расходы электроэнергии на работу кондиционеров.

Но можно ли охлаждать помещения более рациональным способом? Когда я задумался над этим вопросом, то вспомнил рассказ моего дедушки. Он говорил, что в старые времена воду холодной даже в самую жару у нас на юге сохраняли следующим образом. Ее наливали в крынку из обожженной глины. У нее была такая особенность.

При обжиге влага, еще сохранявшаяся в сырой глине, прорывалась наружу в виде пара и проделывала микроканалы в стенках сосуда. И когда потом в крынку наливали воду, часть ее постепенно испарялась через эти микроканалы. Оставшаяся же вода при этом все время оставалась холодной.

Кстати, аналогично и мы с вами в жару потеем, выделяя через поры в коже часть влаги и не позволяя таким образом организму перегреваться.

Вот я и подумал: «А что, если делать «потеющими» стены домов? Наверное, при современной технологии не трудно оставлять микропоры в стеновых панелях. И тогда, по идее, в таких домах летом будет не столь жарко…»

Молодец, Вячеслав! Он самостоятельно додумался до идеи, над осуществлением варианта которой работал целый НИИ. Сотрудники Швейцарского технологического института запатентовали недавно термочувствительные покрытия на основе гидрогеля для домовых крыш.

По их задумке такие крыши во время дождя абсорбируют влагу, в жару выделяют запасенную дождевую воду в виде пара, подобно потеющей коже. При этом, как показали расчеты, подобное пассивное охлаждение снизит выбросы С0 ₂кондиционерами офисных зданий как минимум на 60 %. Исследователи подсчитали, что для создания комфортных условий в офисном здании в солнечный полдень хватит 5-мм слоя воды на крыше.

Медленное испарение воды из объема термочувствительного гидрогеля на основе PNIPAM (справа) помогает поддерживать более низкую температуру в здании, чем в случае покрытия на основе рНЕМА (слева).

Поначалу для запасания воды швейцарцы решили воспользоваться гидрогелем на основе полигидроксиэтилметакрилата. Однако полевые испытания такого покрытия на крыше принесли неудовлетворительные результаты.

Быстро подсыхающий верхний слой становился серьезной преградой на пути водяных паров.

Самой перспективной основой для нового гидрогеля оказался термочувствительный полимер – поли (N-изопропилакриламид), который подвергается фазовому переходу уже при 32"С, отдавая абсорбированную воду.

К сожалению, полимер сам водорастворим и быстро вымывается с крыши. Как быть? Самый простой метод, позволяющий исправить положение, заключается в увеличении степени сшивки полимерных цепей PNIPAM.

Используя 5 % сшивающего материала, ученым удалось обратимо сохранять воду, вес которой достигает 90 % от веса самого геля. При этом температура поверхности крыши даже под лучами палящего полуденного солнца превышает 35"С до тех пор, пока вся запасенная вода не испарится.

Эксперты ПБ присуждают Почетный диплом Вячеславу Климову за оригинальность идеи и актуальность самой темы.

Разберемся, не торопясь

ТУРНИКЕТ-ГЕНЕРАТОР

Похоже, нашим читателям все не дает покоя возможность получать «бесплатную» энергию за счет движения людей. Мы уже рассказывали о способе получения электричества за счет давления ног пешеходов на тротуарные плитки. Давление веса идущего человека преобразуется пьезоэлементом, лежащим под плиткой, в электричество.

«А я предлагаю использовать энергию всевозможных турникетов. Идет человек, проворачивает турникет, например, в заводской проходной или вращающуюся дверь в магазине и заодно вращает ось электрогенератора, вырабатывая энергию. Она запасается в аккумуляторах и затем может быть использована, например, для аварийного освещения, когда основная электросеть вдруг прекратит функционировать».

Таково предложение Константина Переверзева из г. Улан-Удэ. На первый взгляд, оно вполне рационально. Но увы, отнюдь не ново. В прошлом году аналогичное предложение выпускника киевского лицея № 142 Максима Бартоша рассматривалось экспертами Малой академии наук Украины и компании СКМ. Максима даже похвалили в печати за его разработку.

Хотя, если разобраться, хвалить-то особо было не за что. Самой-то идее «в обед сто лет». Подобный турникет стоял на входе в дом известного американского изобретателя Томаса Альвы Эдисона в начале XX века. И каждый его гость, входя и проворачивая тугую калитку, накачивал таким образом ведро воды в бак, стоявший на чердаке. Так что, повторим еще раз, не случайно перед тем как подавать заявку на изобретение опытные изобретатели настоятельно советуют провести патентный поиск аналогов, чтобы не «изобретать велосипед»..

ЕСТЬ ИДЕЯ!

ЖИВАЯ… ГАЗЕТА?!

«Сегодня многие печатные издания переходят в Интернет, потому что не выдерживают конкуренции с электронными СМИ. Ведь в том же Интернете, наряду с текстом, фотографией, можно продемонстрировать и видеоролик, запечатлевший то или иное событие в его развитии и подробностях. Понятное дело, такая живая картинка воспринимается куда лучше обычной газетной фотографии. Однако, на мой взгляд, и у традиционных «бумажных» изданий исчерпаны далеко не все возможности. Многие, наверное, помнят, как в одном из фильмов о Гарри Поттере, в волшебной газете имелись иллюстрации, смахивающие на видеофильмы.

Вот я и предлагаю нечто подобное внедрить и в действительности. В каждый журнал или газету вставляется микрочип, который и содержит дополнительную информацию. А извлечь ее можно будет, например, при помощи смартфона и увидеть на его экране «живую» картинку».

Такую вот идею предлагает Игорь Корытин из г. Омска. Что сказать о ней? Похоже, не случайно говорят, что идеи витают в воздухе. Практически одновременно с посланием Игоря редакция получила известие о том, что тайваньские технологи выпустили газету, информация в которой может… оживать!

Подробности тут таковы. Сотрудники медиагруппы United Daily Newsвыпустили в городе Тайбэе необычную газету. Читатель, который купит ее, может направить фотокамеру своего смартфона на передовицу, какое-либо изображение или рекламный модуль внутри газеты и через пару секунд увидеть соответствующий ролик. Если он направит смартфон на статью, то ему покажут репортаж, аналогичный напечатанной новости, если на фотографию – то все комментарии к ней, а если на рекламу – то ее видеоверсию. То есть сможет на минуту ощутить себя обитателем волшебного мира Гарри Поттера.

Правда, «волшебство» работает лишь в том случае, если у купившего газету имеется смартфон Vmagic, на котором установлено специальное приложение на основе технологии Aurasma. Его разработала компания Autonomy – филиал известного концерна Hewlett-Packard.

ПАРАШЮТ ДЛЯ САМОЛЕТА

В своем письме Игорь Мананников из г. Чемкента, Республика Казахстан, предлагает для большей безопасности полетов снабжать пассажиров авиалайнеров парашютами. А поскольку, как правило, немногие на борту имеют опыт парашютных прыжков, он предлагает снабжать самолеты одним-двумя общими парашютами на всех. И в случае отказа двигателей или иной неисправности спускать на куполах весь самолет или хотя бы его пассажирский салон.

Что можно сказать по этому поводу? Идея, конечно, полезная, но, к сожалению, далеко не новая. Впервые, насколько нам известно, она была обнародована в замечательной книжке писателя В. Некрасова «Приключения капитана Врунгеля». Там, если помните, капитан с помощником из-за нехватки денег купили один билет на двоих (помощник сидел у капитана на плечах, оба прикрытые общим длинным плащом).

И все бы, наверное, обошлось, если бы в полете капитан Врунгель не закурил свою трубку (что, кстати, запрещено ныне существующими правилами). Повалил дым, пассажиры и экипаж решили, что на борту начался пожар!.. И командир корабля счел за благо сбросить пассажирский салон на парашюте.

И хотя книжка в целом фантастическая, подобная идея вполне реальна. Она уже не раз патентовалась в различных вариантах. Например, для аэробусов, число пассажиров в которых превышает 300 человек, а сам самолет имеет несколько салонов, предлагается спускать эти самые салоны по отдельности, на нескольких парашютах.

Однако на практике, говорят, эта идея реализована лишь на нескольких президентских самолетах. Там для спасения главного пассажира предусмотрена специальная капсула с парашютом. Экипаж и охрана, предполагается, в случае аварии смогут использовать свои персональные парашюты.

На общих пассажирских рейсах таких парашютов нет. Причин тому несколько. Главная из них: такая система усложнит и удорожит конструкцию самолета, снизит его прочность. Вместо этого конструкторы предпочитают повышать надежность самого самолета, увеличивают ресурс его двигателей. Так многомоторные авиалайнеры ныне способны продолжать полет и совершить посадку, даже если в рабочем состоянии останется всего один двигатель из четырех. Не случайно на сегодняшний день по безопасности первое место в мире занимает именно воздушный транспорт.

Намотай на ус

ЭНЕРГИЯ ДОЖДЯ

Ученик Школы Будущего из поселка Большое Исакове Гурьевского района Калининградской области Энвер Курбанов изобрел мини-электростанцию, которая вырабатывает энергию из дождя. Он полагает, что к альтернативным источникам энергии, использующим солнечный свет и напор ветра, надо добавить еще один экологичный источник – дождь. По его словам, электростанция стоит всего 80 рублей, а ее энергии хватает на то, чтобы зарядить 300 мобильных телефонов в течение дождя средней интенсивности. Основу конструкции составляют пьезоэлементы, которые превращают механическую энергию падающих капель в электричество. Энергию дождя можно использовать и еще более простым способом. Когда вода с крыши попадает в водосточную трубу, достаточно поставить в ней турбинку с динамо-машиной.

НАШ ДОМ
«Болгарка» и другие пилы

Топор и пила издревле считались главными инструментами строителя. Но если топор за прошедшие тысячелетия мало в чем изменился, то вот пила претерпела существенные изменения. Ныне есть пилы лучковые и ножовки, ленточные, цепные – циркульные и дисковые. А главное, многие из них приобрели электрический привод.

Выпиливать сложные узоры лучше всего электролобзиком, для заготовки дров или обрезания веток наиболее подходит цепная мотопила. А вот с прочими работами, пожалуй, лучше всего справится электропила дисковая.

Распилить по размерам штабель досок, вагонки или бруса, подогнать десяток листов гипсокартона, фанеры, оргалита, мягкого металла, ОСП или ДСП, раскроить одну-другую упаковку ламината или ПВХ-панелей – на все это вполне годится так называемая круглая пила.

Конструкции всех дисковых пил примерно одинаковы. Режущий элемент – сменный металлический диск с зубьями, вращаемый мощным электродвигателем со скоростью от 2 до 5 тысяч об/мин. Диск прикрыт защитным кожухом, верхняя часть которого жестко зафиксирована, а нижняя, оснащенная маятниковым механизмом, отходит в сторону в процессе работы.

Все узлы инструмента смонтированы на опорной платформе-станине. На ней закреплены направляющие линейки и шарнирная система, позволяющая наклонять диск под нужным углом. Для отвода опилок у многих моделей есть специальное сопло. А чтобы держать инструмент во время работы, есть две рукояти – задняя, пистолетного типа, с кнопкой пуска, и передняя, продолговатая или округлая.

Дисковые пилы выпускают более десятка российских и зарубежных компаний. Продукция российских фирм «РгогаЬ», «Интерскол», «Зубр», «Калибр», «Энкор» вполне по карману домашнему мастеру. Американские Skil, DeWALT и Black & Decker, японские Makita и Hitachi, немецкие Bosch и Metabo, шведские Husqvarna и AEG – тоже представлены во всех ценовых категориях, на любой вкус.

При покупке циркулярной пилы в первую очередь обратите внимание на три основных параметра: мощность двигателя, максимальную глубину пропила и диаметр режущих дисков.

Недорогие любительские модели (1000–3000 руб.) снабжены двигателем мощностью 800 – 1200 Вт и могут справиться с материалом толщиной максимум 45 мм. Обычно они комплектуются дисками диаметром 130, 140 или 160 мм. За такую оснастку придется заплатить 200–400 руб.

К среднему ценовому классу (4000 – 10 000 руб.) относят 1300 – 1800-ваттные инструменты, способные распилить заготовки толщиной до 60 мм. Их оснащают дисками диаметром 160–200 мм и стоимостью около 1000 рублей.

Профессиональные инструменты стоят дорого – 20–30 тысяч рублей. Их мощность порядка 2000 Вт, диски размером 200–350 мм и ценой 1500–2000 руб.

Таким приборам по зубьям не только брус, но и листовой металл. Кроме того, изделия этого класса можно стационарно крепить к верстаку. Еще их диски, как правило, способны смещаться на несколько, сантиметров вниз, благодаря чему мастер может начинать распил не с края листа, а сразу с середины.

Современный электрический лобзик.

При выборе диска для конкретной модели пилы покупателям следует помнить две цифры: диаметр самого диска и диаметр посадочной втулки. Если оснастку более крупного размера просто невозможно установить на пилу (мешает защитный кожух), то использование дисков меньшего диаметра недопустимо по соображениям техники безопасности: в пространство между кожухом и диском может попасть палец или кисть руки.

Типоразмер оснастки всегда указывается в наименовании изделия двумя числами и значком X между ними. Например, надпись 160x30 означает, что диаметр диска равен 160 мм, а диаметр втулки – 30 мм.

Диски отличаются по типу материала – для металла, дерева, пластика или ламината. Они различаются также геометрией режущего профиля, характером заточки и количеством зубьев.

Общий принцип выбора таков: чем меньше выступов по краю диска, тем более грубый материал он способен одолеть, но и тем менее чистым будет срез. Так, диски с частыми зубцами (до 100 штук) оптимальны для раскроя досок и обеспечивают получение ровных, гладких краев. А вот для распила бруса или горбыля, в которых могут попадаться твердые сучки и старые гвозди, нужно выбирать усиленную оснастку с минимумом зубьев (до 24 штук).

У всех дисков для дерева угол заточки положительный: их зубья наклонены в направлении вращения.

У моделей для металла он, наоборот, отрицательный: выступы загнуты в обратную сторону; кроме того, они снабжены твердосплавными напайками для увеличения прочности.

При использовании циркульной пилы следует строжайше соблюдать правила техники безопасности:

Во время работы необходимо надевать защитные очки, а лучше – пластиковый щиток, закрывающий лицо.

Включенный инструмент недопустимо переворачивать диском вверх; разрезаемый материал должен быть уложен на твердую устойчивую поверхность и хорошо зафиксирован на ней; нельзя оборудовать пилу какими-либо устройствами, принудительно фиксирующими кнопку старта в нажатом положении; разрешается использовать только те диски, характеристики которых отвечают свойствам обрабатываемого материала.

В процессе работы циркульной пилой вы летает много мелких опилок. Чтобы они не превратили помещение в подобие столярной мастерской, выбирайте инструмент с системой пылеудаления – с мешком-мусоросборником или соплом для подключения к пылесосу.

В близком родстве с дисковой пилой состоит многофункциональный электроинструмент – углошлифовальная машинка (УШМ), или «болгарка». Говорят, такое название прижилось в нашей стране потому, что первые УШМ попали в Россию именно из Болгарии.

УШМ способна резать металлические заготовки, ошкуривать деревянные поверхности, счищать ржавчину и старую краску с деталей и конструкций.

Каким образом ей это удается? Очень просто: на «болгарку» можно также установить не только режущий, но и шлифовальный или полировальный диск, проволочную щетку для зачистки ржавчины и т. д.

Бытовые инструменты имеют небольшую мощность и предназначены для резки металлических заготовок, керамической плитки, кирпича, бетона, шлифовки поверхностей – нужно лишь установить на вращающийся вал необходимую насадку (сегментированный, абразивный или фетровый диск подходящего размера, проволочную щетку и т. д.) и нажать кнопку запуска.

Углошлифовальные машинки способны зачистить даже самые труднодоступные участки.

При покупке абразивного диска опять-таки обращайте внимание на диаметр крепежного отверстия: он должен быть равен диаметру шпинделя «болгарки». В противном случае есть риск, что инструмент при работе может вырваться из рук, а диск – разлететься на куски.

При работе используйте защитные очки, каску и рукавицы. Они позволят избежать серьезных травм от разлетающихся частиц обрабатываемых материалов.

Рабочая одежда не должна иметь свободно свисающих деталей; их может затянуть в зону реза или шлифовки.

Любительский инструмент (его цена 950 – 3000 руб.) предполагает использование его 3–4 часа в день (с перерывами), а в течение месяца – примерно 20 часов.

У домашних мастеров наиболее популярны изделия фирм Black & Decker, Hammer, Sparky, Stern, DWT, Skil, «Интерскол», Ижевского механического завода.

Главные преимущества моделей для профессионалов – надежность, долговечность, способность справляться в течение долгого времени с серьезной нагрузкой (без перерывов): их комплектующие изготавливают из высокопрочных качественных материалов. Стоимость – 3000–6500 руб. Наиболее популярные марки Bosch, DeWalt, Protool, Hitachi, Kress, Makita, Metabo, Sparky.

Близкими сородичами «болгарок» считаются небольшие углошлифовальные машинки с рабочей поверхностью в форме утюжка. В отличие от классических моделей с круглыми насадками они способны распиливать древесину и шлифовать самые труднодоступные участки (углы, изогнутые кромки, стыки между планками вагонки). Эти устройства зачастую укомплектованы целым набором режущих, пилящих, зачищающих и полирующих насадок. Правда, мощность и производительность у аппаратов-«утюжков» далеко не самые высокие.

Углошлифовальные машины производят многие компании. Давно и хорошо зарекомендовала себя продукция таких фирм, как AEG, Black & Decker, Bosch, Dremel, Makita, Skil, Metabo.

Любые шлифовальные работы, опять-таки, настоятельно рекомендуется выполнять в защитных очках и рабочих перчатках, хорошо облегающих кисти рук.

Д. КИСЕЛЕB

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Автоматическое ружье Franchi SPAS-12 ( Special Purpose Automatic Shotgun– автоматическое ружье специального назначения) видел каждый, кто смотрел первый фильм про терминатора, вышедший в 1984 году, или «Парк Юрского периода», где SPAS-12 помогал одному из героев сражаться с динозаврами. Знакомо оно и любителям компьютерных игр, например. S.T.A.L.K.E.R., Left A Dead 2, Half-Life. Call of Duty: Black Ops.

Ружье SPAS-12 было разработано итальянской фирмой Луиджи Франчи как универсальное боевое оружие для полиции и военных. Особенность ружья в том, что его можно использовать в качестве самозарядного или помпового оружия.

Переключение между режимами стрельбы осуществляется нажатием кнопки под цевьем и перемещением цевья слегка вперед или назад до щелчка.

Первый и наиболее распространенный вариант SPAS-12 имел металлический складной приклад и восьмизарядный магазин. Небольшая часть ранних моделей имела съемный деревянный приклад.

SPAS-12 получил большое распространение как полицейское оружие, оружие для спецподразделений, а также как гражданское оружие для спорта и самозащиты. Ружье отличает высокая надежность и гибкость в применении, но, с другой стороны, имеет сложное устройство и как следствие высокую цену.

Тактико-технические данные:

Масса … 4,4 кг

Длина … 1041 мм

Длина ствола … 546 мм

Патрон …12/70

Калибр …12 (18.5 им)

Скорострельность … 240 выстрелов/мин

Прицельная дальность … 40 м

Вид боепитания … магазин

Емкость … 8 патронов

Chevrolet Avalanche («Лавина») был впервые показан публике на Детройтском автосалоне 2000 года, а несколько месяцев спустя начался серийный выпуск автомобиля.

Avalanche с одинаковым успехом можно считать и пикапом, и внедорожником, так как по комфортабельности этот пикап-внедорожник может соперничать с дорогими седанами.

В 2002 году у Chevrolet Avalanche был изменен рисунок передней части, контуров и расположения световых приборов, в том числе противотуманных фар. А в 2006 году на автошоу в Чикаго компания General Motors анонсировала новое поколение Chevrolet Avalanche.

Модель базируется на новой платформе GMT900, на которой компания будет собирать все свои внедорожные модели. Усовершенствованию подвергся внешний вид автомобиля, дизайн салона, а также системы безопасности. Новый Avalanche использует те же 5,3 л и 6-литровый двигатели V8.

Технические характеристики Avalanche 5.3V8 AT:

Длина автомобиля … 5,621 м

Ширина … 2,010 и

Высота …1.945 м

Снаряженная масса … 2485 кг

Полная масса … 3084 кг

Объем двигателя … 5328 см ³

Мощность … 310 л.с.

Максимальная скорость … 195 км/ч

Объем топливного бака … 144 л

Расход топлива:

в городе … 20 л/100 км

на трассе …12 л/100 км

Время разгона до 100 км/ч … 9,8 с