Эффективность работы двигателя внутреннего сгорания зависит от температуры выхлопных газов: чем она ниже, тем при прочих равных условиях выше его кпд.
Интересный способ улучшить характеристики дизельного двигателя нашел курсант Челябинского высшего военного командно-инженерного училища В. Босяков. Он предложил на впускном коллекторе дизельного двигателя поставить компрессор, который приводится в действие двигателем Стирлинга (см. "Наука и жизнь" № 3, 2007 г.). У двигателя есть нагреваемый и охлаждаемый участки поверхности. На нагреваемую поверхность подаются горячие выхлопные газы, а на охлаждаемую - воздух из атмосферы. Затем он компрессором под давлением направляется в цилиндр дизеля.
По расчетам, кпд такой теплосиловой установки возрастает с 48-50 до 80%. Кроме того, в выхлопных газах снижается содержание оксидов углерода и азота и не происходит "теплового загрязнения" окружающей среды.
МИНИ-ТРЕЙЛЕР
Ограничение на движение большегрузного транспорта на переполненных улицах больших городов заставляет конструкторов искать нестандартные решения. В студенческом конструкторском бюро Тольяттинского государственного университета разработали седельный тягач на базе вазовского пикапа. На тягаче можно перевозить грузы массой до 1 тонны и длиной до 4 м.
Оригинальное сцепное устройство позволяет прицепу поворачиваться относительно тягача в горизонтальной плоскости на 180 градусов и наклоняться на 13 градусов в вертикальной плоскости. Специальное гидромеханическое приспособление дает возможность быстро подсоединять тормозную систему прицепа к автомобилю и не прокачивать ее при каждом соединении .
ЛЕДОКОЛ НА ТРОТУАРЕ
Облегчить жизнь дворникам, колющим лед на зимних тротуарах, попытались в Уральском филиале Московского автомобильно-дорожного института.
Здесь разработали приспособление, названное авторами ледовой мельницей. Внешне она напоминает механический полотер, у которого вместо круглой щетки установлен диск со стальными ножами. Для более эффективной работы точка приложения вертикальной нагрузки (2500 Н) на ножи перемещается по окружности диска как бы волной.
При сравнительно небольшой мощности (0,5 кВт) двигателя внутреннего сгорания за один проход ледовой мельницы срезается слой льда толщиной 10 мм, а производительность составляет сотни квадратных метров в час. Крошится только хрупкий лед, а более вязкий асфальт не повреждается.
Дворникам остается лишь сгрести ледяную крошку в кучи.
ДИАГНОЗ СТАВЯТ МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ
Одним из признанных методов неразрушающего контроля строительных конструкций стала вибрационная диагностика. Она заключается в возбуждении в определенных точках конструкции широкополосных (с большим спектром) механических колебаний и определении реакции на эти колебания.
В Ярославском государственном техническом университете разработан вибрационный анализатор, который не только передает колебания в строительную конструкцию, но и регистрирует ее ответные реакции. С его помощью можно определить жесткость конструкции, наличие в ее элементах усталостных разрушений и другие параметры. Амплитуда колебаний настолько низка, что никакой опасности для сооружений не представляет.
УНИВЕРСАЛЬНАЯ ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА
Тонкие пленки на поверхности изделий из металлов, стекла, керамики и других материалов напыляют термическим испарением, дуговым разрядом, плазмохимическим осаждением. Для каждого метода созданы специализированные установки. В серийном производстве это вполне оправдано, а в многопрофильной лаборатории больше подошло бы универсальное устройство.
Молодые специалисты МГТУ им. Н. Э. Баумана разработали малогабаритную вакуумную установку со сменными модулями, благодаря чему ее легко "перепрофилировать". Через прозрачные стенки стеклянной рабочей камеры удобно наблюдать за ходом процесса.
Вакуум в рабочей камере обычно обеспечивает диффузионный паромасляный насос. Быстрая струя паров кипящего масла захватывает молекулы газов и уносит их из рабочей камеры. Небольшое количество паров неизбежно остается в камере. Однако есть процессы, при которых в рабочей камере не должно быть даже мизерного содержания углеводородов. В этих случаях диффузионный насос заменяют на турбомолекулярный. Он представляет собой турбину, которая вращается с частотой в десятки тысяч оборотов в минуту. Сталкиваясь с лопатками турбины, молекулы газов получают импульс в сторону выходного патрубка, причем, чем тяжелее молекула, тем больше импульс. Поэтому среди остаточных газов присутствуют только легкие элементы - водород и гелий.
Установку можно использовать для нанесения просветляющих покрытий на оптические детали, пленок из износостойких материалов, а также при производстве интегральных микросхем.
В ГЛУБИНУ И НА ПОВЕРХНОСТЬ БЕЗ ШУМА
Для проведения исследований в глубинах океана в Самарском государственном техническом университете разработан проект глубоководного зонда без двигателя.
Зонд представляет собой "сигару" из углепластика длиной 1,8 м и диаметром 30 см с горизонтальными рулями в форме крыльев размахом 1,5 м. Внутри корпуса находятся датчики, фиксирующие параметры окружающей среды, аппаратура связи и навигации, а также балластная система. Для погружения в балластную емкость принимается вода, и зонд, теряя плавучесть, уходит под воду. Крылья-рули заставляют его не просто тонуть, а двигаться по плавной параболе. После достижения заданной глубины балласт автоматически продувается сжатым воздухом, и зонд постепенно всплывает, продолжая двигаться по курсу. Результаты измерений параметров окружающей среды записываются в память бортового компьютера и после всплытия передаются по радио на борт научно-исследовательского судна. За один "нырок" зонд проходит около 1,5 мили в горизонтальном направлении, совершая погружение на глубину 1500 м. Всего в автономном режиме (благодаря подзарядке аккумуляторов в надводном состоянии) зонд может пройти до 3000 миль.
К сожалению, новый аппарат не умеет плавать горизонтально, зато оказывает минимальное воздействие на окружающую среду благодаря полному отсутствию шума и вибраций.
МОНТАЖ СПУТНИКОВОЙ ТАРЕЛКИ ПО ДОМАШНЕМУ КОМПЬЮТЕРУ
Чтобы установить спутниковую телевизионную антенну, необходимо знать азимут на спутник и его высоту над горизонтом в данной точке земной поверхности. Для тех, кто решил сделать это самостоятельно, в Ставропольском колледже вычислительной техники и электроники написана небольшая компьютерная программа. Чтобы воспользоваться ею, необходимо ввести в компьютер название спутника и координаты места установки антенны. Их определяют с помощью приемников GPS и ГЛОНАСС. Найти местоположение дома можно в Интернете на карте Google Earth.
