Текст книги "Юный техник, 2013 № 04"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ

В этом выпуске ПБ мы поговорим о том, почему уже нет необходимости стучать ногой по шинам, нужен ли комбайн для мощения плитки, как повысить КПД домашней плиты и как устроены чудо-ботинки.

НУЖНО ЛИ СТУЧАТЬ ПО ШИНАМ

Известна привычка многих шоферов постукивать ногой или монтировкой по колесам перед поездкой. Так они проверяют давление в шинах. Слишком низкое грозит перерасходом топлива и перегревом резины, слишком высокое – увеличивает тормозной путь, дает менее эффективный разгон и проходимость.

При этом любой автолюбитель знает, что, проехав 2000 км за день даже по дорогам с твердым покрытием, он может обнаружить падение давления, которое заставит его достать насос и подкачать шины.

Особенно важно соблюдение этого правила для тяжелых грузовиков. При погрузке в идеале надо повышать давление в шинах, при разгрузке – снижать, причем в правильных пропорциях. Яснее ясного, что на практике никто так не делает, даже в самых цивилизованных странах. Поэтому, например, даже в США, согласно статистике, до половины аварий грузовиков так или иначе связаны с шинами.

Такую вот справку прислал нам Олег Переверзев из г. Саратова. Далее он пишет: «Известны системы, способные менять давление в шинах прямо во время поездки. Но их используют, в основном, на военных грузовиках для повышения их проходимости, а также для того, чтобы восполнить давление в шинах, если вдруг их пробьют пули или осколки при обстреле.

В гражданской автотехнике такие системы применяются редко. Между тем, несложно, на мой взгляд, оснастить каждое колесо несложной автоматической системой, которая будет следить за давлением в шине и при необходимости подкачивать воздух…»

Суть предложения Олега такова. Надо в каждую шину при изготовлении монтировать небольшой насос для поддержания давления. Работать он будет, как всем известный велосипедный насос. Тянешь ручку на себя – засасываешь воздух в цилиндр насоса. Давишь от себя – поршень сжимает воздух в цилиндре и проталкивает его через ниппель внутрь камеры, повышая давление в ней.

«В нашем случае насос внутри шины будет заполнять рабочий цилиндр за счет пружины, которая будет оттягивать шток в тот момент, когда тот внутри колеса будет находиться в верхней точке. – пишет Олег. – Но вот колесо провернулось на пол-оборота. Насос оказался в нижней точке. Шина под тяжестью автомобиля и груза несколько сминается, надавливает на шток, и тот проталкивает порцию воздуха через клапан внутрь шины.

Причем эта порция будет тем больше, чем меньше давление в шине, чем сильнее она сминается.

Еще поворот на пол-оборота – под действием пружины шток насоса оттягивается, втягивая через другой клапан порцию воздуха снаружи, и весь процесс повторяется…»

Остроумная разработка, не правда ли? Ее единственный недостаток в том, что нашего автора, похоже, опередили изобретатели из фирмы Goodyear. Они уже разработали и запатентовали аналогичную конструкцию – пассивный мини-насос для подкачивания шин на ходу.

Разработчики заявляют, что при большом ежегодном пробеге система окупается довольно быстро. Ведь, по оценкам компании, сейчас, если давление в шине на 0,68 атм ниже оптимального, расход топлива возрастает на 1 %, а если давление падает больше чем на 10 % от нормы (в США для грузовиков она составляет ~7 атм), то время жизни шины сокращается на 9…16 %.

Правда, пока пассивный мини-насос можно установить только на колеса большого диаметра. Так что у желающих есть шанс доработать это изобретение так, чтобы оно подошло и для легковушек, мотоциклов и велосипедов.

А пока за актуальность темы мы награждаем Олега нашим Почетным дипломом.

Разберемся, не торопясь…

КАК УЛОЖИТЬ ПЛИТКУ?

«Мостить тротуары плиткой стало чуть ли не модой, – пишет москвич Антон Юдин. – Смотрится плитка неплохо, а если она качественная и хорошо уложена, может прослужить долго. Только вот ее укладка отнимает много времени. Предлагаю эту работу механизировать, создав комбайн, подобный тому, что укладывает асфальт.

Сначала движется устройство, которое выравнивает поверхность, подготавливает ее для укладки. Затем идет комбайн, который приклеивает отдельные плитки на общую подложку-ленту, которая и укладывается на дорогу или тротуар. После этого достаточно будет пустить вслед комбайну каток с прорезиненными колесами, чтобы закрепить покрытие на месте».

Согласитесь, идея Антона вполне здравая. Однако в ней есть минусы. Во-первых, подобные комбайны уже существуют. Например, голландская компания Vanku BV выпускает для укладки плитки агрегат Tiger Stone.

Такая машина обслуживается 2–3 рабочими и способна уложить до 300 кв. м плиточного покрытия за рабочую смену.

Во-вторых, Антон ничего не пишет о том, как выполняется самая сложная часть операции по мощению – подготовка поверхности под плитку. И наконец, в-третьих, необходимо все же более прочное крепление плитки на тротуаре. Ныне это осуществляется за счет того, что в песчаную подложку добавляют немного цемента.

Тогда дождевая вода, попадающая в щели между плитками, вместе с цементом и песком образует бетон, который, застывая, удерживает плитку на месте.

К сказанному остается добавить, что плиточное покрытие из бетона плохо выдерживает климат некоторых регионов России. Как показала практика, уже через год-два, а то и ранее, покрытие начинает требовать ремонта, который приходится делать вручную, выборочно меняя выщербленные плитки. Стало быть, их нужно делать либо особо прочными (примером тому может послужить брусчатка, которая на Красной площади служит десятилетиями), либо вообще подумать об ином типе покрытия городских дорог и тротуаров.

Рационализация

МОДЕРНИЗИРУЕМ ПЛИТУ

«Я обратила внимание, что на старых газовых плитах советского производства вода закипает быстрее, чем на современных, – пишет нам из Нижнего Новгорода Юлия Малькова. – Вместе с родителями мы решили это проверить. В алюминиевую кастрюлю диаметром 210 мм и высотой 140 мм был налит литр воды при температуре 14 градусов Цельсия. На газовой плите производства 1983 года вода закипела через 4 мин. 45 сек., а на плите производства 2008 года вода закипела через 6 мин. 15 сек.

Сейчас все ставят газовые счетчики, и лишнее время на нагрев приводит к излишним затратам на оплату газа. Поэтому нам стало интересно, почему так получается.

В итоге выяснилось вот что. Расстояние от форсунки до решетки на старой плите равно 18 мм, а на новой плите – всего 10 мм. Значит, на решетку новой плиты надо ставить промежуточные кольца из жаропрочной стали, чтобы увеличить промежуток на 8 мм».

Объяснила Юля и почему так происходит. Дело в том, что температура пламени газовой горелки неодинакова на разной высоте. Наиболее высокая температура пламени на конце газового факела, что и позволяет воде в кастрюле закипать быстрее.

Возвращаясь к напечатанному

ЕЩЕ О ДАРОВОЙ ЭНЕРГИИ

Мы уже не раз рассказывали о том, каким образом можно подзаряжать наши гаджеты, так сказать, в полевых условиях. Но, как выясняется, эта проблема интересует не только наших читателей, но и взрослых специалистов во всем мире.

Так, бельгийские ученые из компании Imec создали рубашку, в которую они внедрили термоэлектрический генератор толщиной всего 5 мм. В основе работы устройства – создание электродвижущей силы в электрической цепи, состоящей из проводников, контакты которых находятся при разных температурах.

Шестнадцать элементов в рубашке зажаты между двух пластин из полупроводников. Так как одна из пластин находится рядом с телом, а другая обращена к внешней среде, возникает разница температур, достаточная для возникновения разности потенциалов.

Так, например, в офисе с температурой 22 °C мощность вырабатываемой электроэнергии составляет около 1 мВт. Конечно, это немного, но вполне достаточно, чтобы привести в действие, например, устройства, осуществляющие мониторинг здоровья человека. Когда человек встает с места, мощность удваивается, а при ходьбе удваивается еще раз, достигая 4 мВт.

В Университете Висконсина, США, придумали, как энергию, которая вырабатывается во время ходьбы, пустить на подзарядку мобильных устройств. Ученым удалось измерить, что каждый раз, когда наша нога соприкасается с поверхностью, вырабатывается энергия мощностью в 20 Вт. Только вот как ее аккумулировать?

Для этого Эшли Тейлор и Том Крупенкин использовали электропроводящие жидкости и технологию электросмачивания. Известно, что если к капле электропроводящей жидкости подвести электроды, то она под действием заряда меняет форму. Авторы исследования предположили запустить процесс в обратном направлении – деформировать каплю и получать энергию.

Для этого они поместили между двух пластин, покрытых слоем диэлектрика, капли ртути и галинстана – сплава галлия, индия и олова. Эксперименты показали, что чем больше было капель, тем выше мощность нового генератора. И хотя из 150 капель удалось «выжать» всего несколько милливатт, исследователи верят, что это только начало. За два следующих года они планируют довести мощность до 10 Вт.

Этого будет достаточно, чтобы подзарядить на ходу мобильник, GPS-навигатор или даже рацию. Заодно авторы изобретения пообещали подумать, чем бы заменить вредную ртуть.

НАШ ДОМ
Чтобы нигде и никогда не торчали провода

С каждым годом в домах становится все больше электрических и электронных приборов. А они, как правило, требуют подключения к электросети, интернету, телефонным линиям связи с помощью проводов и кабелей. Вот и тянутся порой через всю квартиру жгуты проводов и стекловолокна в разноцветных оплетках.

Выглядит все это не всегда красиво. Как сделать подобную разводку «невидимой»?

Как спрятать проводку?

Во времена моего детства вообще подобная проблема никого особо не волновала. В стены вбивали гвозди с керамическими изоляторами, на них вешали провода.

И так по всей квартире. Эстетика мало кого волновала, люди были рады тому, что в доме есть электричество.

Со временем многие стали отдавать предпочтение скрытой проводке. Делается она так. В деревянной или кирпичной стене долбятся канавки. В них укладываются и закрепляются провода в изоляции, а сверху все это прикрывается штукатурной и обоями. А когда дома стали строить из железобетонных панелей, в них еще на заводе стали предусматривать каналы для проводов.

И теперь, чтобы протянуть новый кабель, нужно долбить бетонную стену.

Дело это долгое и тяжелое. Поэтому нередко на стены крепят на дюбелях пластиковые кабель-каналы, цвет которых подбирают под цвет обоев. Держатся они на специальных креплениях, которые тоже крепят к стенам дюбелями. Об этих креплениях мы поговорим чуть позже.

Еще один распространенный способ спрятать проводку – убрать провода под плинтусы. Сейчас у пластиковых плинтусов с внутренней стороны предусмотрены каналы для проводов и кабелей. Крепят такие плинтусы к полу шурупами-саморезами. В случае нужды их всегда можно снять и поменять проводку.

Если же вам нужно протянуть провода снаружи дачного дома, то лучше использовать так называемые гофры.

Какие бывают гофры?

Чаще всего используются «трубы гофрированные ПВФ с протяжкой». Таково их официальное название. То есть, говоря проще – это пластиковые трубы, в которые предварительно закладывается протяжка – та проволока, что торчит с обоих концов шланга.

Один конец протяжки закрепляется на проводе, который надо протянуть сквозь трубу. А за второй надо аккуратно потянуть, и провод пройдет гофр насквозь.

Если есть опасность, что на трубу могут наступить, вместо пластикового гофра используют более прочный металлический.

Поскольку довольно часто в трубу вместо одиночного провода или кабеля приходится закладывать сразу несколько, то имеет смысл предварительно связать весь пучок в нескольких местах кабельными стяжками.

Пластиковая стяжка – это полоска, на одном из кончиков которой есть головка с защелкой-храповиком.

А по всей остальной длине стяжки – наклонная рифленая поверхность. Защелка пропускает полосу через имеющуюся в ней щель только в одну сторону, а в другую – стопорит. Обертываем стяжку вокруг жгута проводов, пропускаем конец в прорезь головки, затягиваем стяжку и обрезаем кончик.

Стяжка – вещь одноразовая. Если провод надо вытащить из жгута или добавить – режем стяжку и защелкиваем новую.

Поскольку пластиковые стяжки на морозе становятся хрупкими, а от пребывания на солнце через несколько месяцев начинают ломаться, то для особо ответственных случаев лучше использовать металлические стяжки, которые устроены примерно так же. Только учтите: срезать металлическую стяжку можно только кусачками. Попытка разломать ее пассатижами может привести к тому, что она порежет изоляцию проводов.

Протянув пучок кабелей и проводов в трубу, монтируем сам гофр на стену или на пол и крепим во избежание перемещений особыми креплениями, показанными на фото. Выглядит гофр, конечно, эстетичнее, чем просто пучки проводов. Кроме того, он может защитить проводку от влаги, поскольку сами трубы воду не пропускают.

А еще гофры не поддерживают горение, поскольку не дают при коротком замыкании разгореться проводам, ограничивая к ним поток воздуха.

Протяжка кабеля в трубу.

Что и как крепить?

Итак, допустим, нам нужно прикрепить на стену провод, кабель или гофр. Как это лучше сделать? Ответ зависит от того, какая перед вами стена. Если деревянная, то проблем вообще никаких. На шурупах, вкручиваемых в стену, крепим скобы различной конструкции, а уж с их помощью закрепляем проводку. Для коробов, о которых говорилось в начале, в комплекте с ними продают и особые крепления, на которые защелкиваются сами короба.

Хуже, когда стены либо бетонные, особо прочные, либо, напротив, такие, что их пальцем проткнуть можно – гипсокартонные, например.

Пример прокладки гофрированной трубы в квартире.

Причем с тем же бетоном справиться проще. Чтобы загнать в бетон дюбель, можно предварительно просверлить стену особыми сверлами для бетона или даже алмазными. Существует также такой инструмент, как дрива – дюбель со сверлом DRIVA (металл) или ТТ22 (пластик). Дриву насаживают на шуруповерт или дрель и загоняют дюбель в стену.

Виды крепежных хомутиков.

Наибольшую нагрузку выдерживает MOLLY («зонтик») – частный случай анкерных болтов.

Это серьезная металлическая конструкция, которая раскрывается (иногда даже специальным инструментом) с обратной стороны стены, и после уже никуда не денется. И делать с ней можно что угодно – хоть люстру вешать (некоторые модели уже идут с крючком и крепежной планкой под светильники).

Если же стена, напротив, слабенькая, то иногда справиться с ситуацией помогает дюбель-бабочка TNF или TNF-W. В стене делается дырка, дюбель выпрямляется и засовывается в отверстие. Когда вы начнете вкручивать шуруп, дюбель раскрывается с обратной стороны, после чего может держать не очень толстый кабель или провод.

Элементы крепления можно также просто приклеить к стене – есть и такие конструкции. Но они рассчитаны на совсем уж деликатные нагрузки.

Различные виды крепежных элементов: 1– дюбель-бабочка; 2 – MOLLY («зонтик»);

3 – складной пружинный дюбель SPDK; 4 – дюбель дли изоляционных материалов IZO;

5 – дюбель металлический MUD; 6 – дрива.

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Пистолет Astra 400 был разработан фирмой Astra-Unceta у Cia SA для замены морально устаревшего пистолета Саmро-Giro 1913/191.

Одна из конструктивных особенностей пистолета Astra 400 – это его патронник и магазин, которые позволяют заряжать его и стрелять разными патронами калибра 9 мм – от 9 мм Парабеллум до 9 мм Ларго или 9 мм Штайр, хотя основным являлся патрон 9 мм Ларго (9*23 мм Бергманн-Байард).

Схема со свободным затвором не слишком распространена для пистолетов, предназначенных для столь мощных боеприпасов, но стрельба из пистолета Astra 400, как оказалось, обеспечивает хорошую точность, достаточную надежность и малую отдачу.

Пистолет прослужил до середины 1950-х годов, после чего ему на смену пришел пистолет Astra 600 под патрон 9*19 мм Парабеллум.

Технические характеристики

Длина пистолета… 205 мм

Длина ствола… 225 мм

Масса… 1,140 кг

Патрон… 9x19 мм

Принцип работы… свободный затвор

Вид боепитания… магазин

Количество патронов… 8

Начальная скорость пули… 335 м/с

За основу конструкции танка ZTZ-99 в Китае взяли советский танк T-72, но, как считают специалисты, китайские танкостроители неплохо поработали над модернизацией машины. На ZTZ-99 установлена новая сварная башня.

Комбинированная бронезащита лобовой проекции танка усилена за счет установки встроенной динамической защиты, расположенной поверх основного бронирования.

Танк оснащен интегрированным лазерным комплексом активного противодействия. При получении сигнала об облучении танка лазерным лучом противника, система предупреждения вырабатывает сигнал на поворот башни в сторону обнаруженного источника, затем включается лазерный луч слабой мощности, определяющий точное местонахождение цели, после чего мощность луча мгновенно возрастает до боевого уровня.

Тактико-технические характеристики:

Боевая масса… 54 т

Длина танка с пушкой… 10,920 м

Ширина корпуса… 3,372 м

Высота… 2,200

Клиренс… 0,470 м

Броня… стальная катаная и литая

Мощность двигателя… 1500 л.с.

Скорость на шоссе… 80 км/ч

По пересеченной местности… 60 км/ч

Запас хода по шоссе… 450 км

Преодолеваемая стенка… 0,85 м

Преодолеваемый ров… 2,7 м

Преодолеваемый брод… 1,4 м

Экипаж… 3 чел.

СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
Барометр

Барометр – это прибор, способный измерять изменения атмосферного давления. Следя за ним, можно предугадать погоду на следующий день. Ниже мы предлагаем вам три варианта самодельного барометра, сделать который по силам каждому.

Для первой конструкции вам понадобятся: банка с широким горлом; воздушный шарик (можно даже лопнувший); ножницы; круглая резинка или нитки; соломинка для питья; картон; ручка или фломастер; линейка; клейкая лента.

Отрежьте ножницами часть оболочки воздушного шарика и туго натяните ее на горло банки. Закрепите резиновую мембрану ниткой или круглой резинкой, взятой, например, от соска того же шарика. Заострите конец соломинки. Это будет указатель-стрелка барометра. Второй конец прикрепите к мембране клейкой лентой.

Нарисуйте на картонке шкалу и поставьте картонку у конца стрелки. Когда атмосферное давление растет, воздух в банке сжимается, мембрана прогибается. Когда оно падает, воздух расширяется, мембрана делается выпуклой. Соответственно конец стрелки будет двигаться вдоль шкалы вверх или вниз.

Если давление поднимается, погода будет хорошей. Если падает – плохой. Готовая конструкция показана на рисунке 1.

Для второго варианта конструкции вам потребуется стеклянная колба или бутылка с широким горлом, резиновая или натуральная пробка к сосуду, а также прозрачная стеклянная трубка.

В пробке сосуда необходимо проделать небольшое отверстие, равное диаметру стеклянной трубки. Заполните его на 1/3 дистиллированной или кипяченой водой. Затем вставьте в крышку трубку так, чтобы она немного не доставала до дна. Воду можно подкрасить, добавив в нее капельку чернил или зеленки.

Стык трубки с пробкой тщательно промажьте пластилином или другим герметиком.

Самодельный барометр готов к работе (рис. 2).

Установите его так, чтобы на сосуд не попадали прямые солнечные лучи.

Пользоваться этим барометром очень просто. Если трубка полностью заполнена воздухом или даже появляются пузыри снизу, то атмосферное давление высокое, в ближайшие дни погода должна быть хорошей. Если жидкость в трубке поднялась выше уровня жидкости в сосуде, то лучше воздержаться от турпоходов и поездок на рыбалку.

Наконец, для третьего варианта конструкции необходимы: прозрачная пластмассовая бутылка; большая миска или глубокий поднос; диск из пластика внешним диаметром такой, чтобы вошел в миску, а внутреннее отверстие должно быть таким, чтобы диск можно было плотно надеть на бутылку воды; монеты или металлические шайбы; полоска бумаги; карандаш; линейка; клейкая лента.

Наполните миску и бутылку водой до половины. Наденьте на бутылку диск, благодаря которому она будет устойчиво стоять в миске. Нарисуйте на полоске бумаги шкалу и приклейте ее к бутылке клейкой лентой. Положите на дно миски 2–3 небольшие стопки монет (можно заменить их жестяными кружками или шайбами) так, чтобы на них можно было установить горлышко бутылки.

Благодаря этому горлышко бутылки не будет упираться в дно, и вода сможет свободно вытекать из бутылки и затекать в нее. Заткните горлышко бутылки большим пальцем и осторожно установите ее на монеты вверх дном (рис. 3).

Опять-таки, когда атмосферное давление растет, уровень воды в бутылке будет повышаться и наоборот.

Старинные барометры.