denga

Разум и религия

Металл и изготовление зубчатых шестерен

Два стандартных вибратора делают десять тысяч колебаний в минуту и заставляют дрожать мелкой дрожью металлическую раму с укрепленным на ней ножом. Вибрирующий нож передней кромкой лезвия режет деревянный брусок, и одновременно боковые стороны ножа уплотняют древесину. Место разреза получается чистым, гладким. А главное — никаких отходов, никаких опилок. А ведь недавно изготовление зубчатых шестерен ⁠было у нас развито очень хорошо.

Комитет по делам изобретений и открытий выдал изобретателям — профессорам Московского лесотехнического института С. А. Воскресенскому, Ф. М. Манжос и другим авторское свидетельство. Даже скептики не сомневались, что вибрационное безопилочное резание древесины в корне изменит покрытую мохом традиций деревообработку. Но без сучков и задорин дело не обошлось.
Гладкий нож хорошо резал дощечки толщиной до двух сантиметров. К сожалению, суровое и грубое производство интересуется не лабораторными дощечками, а настоящими бревнами и досками. Тогда к ножу приделали зубья... Вновь изобрели... пилу? Да, пилу. Но вибрирующую. Толщина реза пропила у нее вдвое меньше, чем у обычной. Это значит, что кубометры отходов, исчисляемые семизначной цифирью, уменьшаются вдвое. Это значит, что сотни тысяч берез и сосен избавятся от малоприятной и расточительной перспективы превращения в желтые, колючие опилки.
Адрес лесотехнического института — Мытищи. Будущие адреса вибропил — множество деревообрабатывающих предприятий. Так пусть же не затягивается 
Научно-изобретательский фронт наших дней не имеет тыла. Бои идут всюду, начиная от планет соседних звездных систем, до которых скоро дотянется невесомый луч быстролетного света, посланец Земли, и кончая самым привычным, обыденным, казалось бы, давно досконально изученным.

Как закаляют сталь, известно каждому школьнику. Известно и то. насколько прочнее становится она после этого. Нагрейте кусок металла и быстро остудите в воде. Теперь его не возьмет никакой напильник. Так делают и звездочки для цепей
Как будто бы просто? И тем не менее сталь, идущую на железобетонную арматуру, используют только в «сыром» виде. А если ее закалить. расход металла можно уменьшить ровно вдвое. Или наоборот — при том же расходе металла можно в полтора раза повысить прочность железобетонных балок и плит. При наших масштабах строительства такое дело сулит многомиллионную экономию.
И научные работники Тульского механического института под руководством металлурга кандидата технических наук М. А. Криштала и заведующего кафедрой сопротивления материалов В. Р. Шуша-ния приступили к исследованиям.
Были проделаны тысячи опытов. Сотни раз ученые меняли температуру нагрева, время выдержки, скорость охлаждения.
Успех превзошел ожидания. В известной уже многие десятки лет и ширгп'п применяемой стали марки <• Ст ~i» удалось открыть совершенно новые, до сих пор неизвестные свойства.
Так нашли способ закалки, повышающий прочность стали в два раза. То есть обычная дешевая сталь приобрела свойства дорогостоящей легированной. Кроме того, после предложенной тульскими учеными термообработки стальные стержни постепенно укорачиваются, «садятся», как белье от стирки. Такое укорочение очень важно для самого экономичного строительного материала — предварительно напряженного железобетона. В нем не будет ослабевать натяжение арматуры со временем, как обычно. До сих пор этого еще никому не удавалось добиться.
В Туле уже построили несложную закалочную установку, сократившую расход стали вдвое.
А если закалку производить сразу по выходе стали из прокатного стана, прямо на металлургических заводах ⁠ http://mexremont.ru/, то прочность ее повысится еще больше — почти вчетверо, достигнув прочности лучшей хро-моникелепой стали. 
Какую же огромную экономию, измеряемую, наверное, не одной сотней миллионов рублей, удастся получить, применив это новшество в масштабах страны!

Но почему же все газ да газ?

Почему государство такое большое внимание уделяет Газпрому. Да хотя бы потому, что протяженность газопроводов у нас сегодня в два с лишним раза больше, чем нефтепроводов, не говоря уже о всякого рода других трубопроводах.
Соответственно важнее и проблемы, связанные с транспортировкой газа по трубам.
Однако пятьдесят с лишним тысяч километров нефтепроводов — это тоже не так уж мало. Да еще тысячи километров бен-зино- и керосинопроводов и прочих, как их называют, продуктопроводов. Да еще водопроводы, которыми все чаще заменяют оросительные каналы. Да еще...
Начнем с нефтепроводов. Основная проблема все та же: производительность. И идеи ее повышения почти те же самые. Только сжимаемость здесь стоит не в знаменателе, а в числителе — чтобы ускорить движение сырой нефти, надо снизить ее вязкость. Диаметры труб, принятые для нефтепроводов, поменьше, чем для транспортировки газа,—1220 миллиметров, и давление тоже ниже — 55 атм. Нефть сама по себе тяжелей газа, поэтому в трубе большего диаметра, да еще при большом давлении тонкие стенки оказались бы недостаточно прочными. Диаметр и давление ограничены, значит, остается одно — снижение вязкости. А чтобы снизить вязкость, надо повысить температуру нефти, подогреть ее. • Снова энергетические затраты, а кроме того — небезопасно: нефть все-таки... Словом, тоже проблемы достаточно серьезные и найти оптимум не так просто.
...Если посмотреть на схему всех трубопроводов страны, то можно уловить большое сходство с системой сосудов живого организма. Сходство это, как легко понять, не только внешнее, но и функциональное — как и по сосудам, по трубопроводам идут вещества, обеспечивающие жизнедеятельность. Сходство это и структурное. На схеме вы увидите вены и артерии — гигантские магистральные трубопроводы, вроде знаменитой «Дружбы», увидите и средние, напоминающие небольшие сосуды, обеспечивающие снабжение одного какого-нибудь региона, увидите и капилляры — местные трубопроводы, связывающие железнодорожные станции с портами, хранилища — с перерабатывающими заводами, магистральные трубопроводы — с теплоэлектроцентралями... И каждый из таких «сосудов» работает в особых условиях: в жарком или холодном климате, на большей или меньшей глубине под землей, а то и вовсе над землей, на опорах или эстакаде; один загружен больше, другой меньше... В принципе все трубопроводы одинаковы, и все-таки каждый чем-то отличается от других.
Значит, и способ сделать трубопровод более производительным каждый раз надо выбирать особый, конкретный. Из всех, что известны,— тот, что подходит.

Электротехника: электропечь для выплавки стали

Металлурги сейчас могут создать разные материалы , например, сталь с любыми нужными свойствами. Чтобы придать металлу особые свойства, его легируют: добавляют к нему определенные элементы. Известно, например, что молибден резко увеличивает твердость стали, кобальт — ее ударостойкость и жаропрочность, а добавка восемнадцати процентов хрома и восьми процентов никеля делает сталь нержавеющей.

Легировать сталь можно и в мартене, и в конверторе, но выгодно ли это? Ведь добавляемый элемент, соединяясь с кислородом, частично перейдет в шлак — жаль, если со шлаком на свалку попадут молибден, кобальт, вольфрам.
Ответ дает электротехника. В электропечах металл плавит электрическая дуга. Она не нуждается в воздухе, а это значит: доступ в электропечь похитителю ценных элементов — кислороду можно запретить. При электроплавке легирующие элементы не несут потерь, поэтому легированные стали изготовляют в основном с помощью электричества.
По сравнению с мартеном и даже конвертором электропечь кажется игрушечной, однако работа возле нее долгое время считалась одной из самых тяжелых. Представьте себе, например, такую операцию: хорошенько перемешать вручную несколько тонн жидкого металла. Не легче была и другая обязанность сталевара: очищать после каждой плавки раскаленную печь от остатков шлака. Для этого существовал специальный инструмент наподобие грабель; он почему-то назывался «баклушей», хотя лодырям мог присниться только в страшном сне...
Сталевар современной электропечи освобожден от тяжелого физического труда. Металл в ней перемешивают электромагнитные силы, специальный механизм выгребает шлак.
Подсчитано: две трети рабочего времени сталевара занимает теперь умственный труд. У тех, кому доверены электровакуумные печи, этот показатель еще выше. Хозяева таких печей сидят за пультами, контролируя ход плавки по приборам. Им не нужна брезентовая спецодежда и ни к чему голубые очки. Они похожи скорее на физиков, чем на сталеваров. Но они сталевары, они варят сталь высочайшего качества. Вакуум, создаваемый в таких электропечах, позволяет изгнать из жидкого металла растворенные в нем газы. Сталь становится намного прочнее, а это значит — изделия из нее будут исключительно надежными и долговечными.

Расплавленный металл действительно прекрасен. Но и сами сталевары красивые люди. Решительные, сильные, быстрые в движениях! И конечно, мужественные, волевые.

Источник: engindoc.com

Изучай погоду — и найдешь нефть и разбогатеешь

Поиск нефтяных и газовых месторождений — дело трудоемкое и дорогое. Тут об этом прекрасно осведомлены. Однако не всегда результаты разведывательных работ оправдывают ожидания, и тогда весь труд и потраченные деньги напрасны.
Ученые из американского университета Кардифф уверены, что, изучая погодные условия, царившие 300 миллионов лет назад, можно точно определить места залежей нефти и газа.
Образование большинства месторождений нефти и газа относят ко временам Пермского периода, 250—300 млн. лет назад, когда южные континенты были покрыты обширными льдами. Вслед за этим периодом последовала эра потепления: вода в морях испарялась, и по мере ее испарения морские чаши покрывались слоями соли. Под такими соляными куполами нашли газовое месторождение в Казахстане (Карачаганаке), Тен-гизское месторождение нефти, чьи запасы оцениваются в 18 миллионов баррелей нефти, и нефтяные месторождения в районе Северного моря.
Откуда же под слоем соли берется нефть? По мере появления и таяния ледников уровень моря постоянно колебался (±60 метров). Все это не могло не влиять на геологическое развитие Земли. Когда уровень воды падал и на рифы обрушивались дождь и ветер, известняк — основа рифов — становился пористым. В этих порах накапливалась органическая материя, которая со временем превращалась в нефть и газ. Если же уровень моря падал на относительно короткое время, нефть и газ не образовывались.
По мнению американских ученых, изучение активности Солнца в разные геологические периоды и составление глобальных диаграмм изменения уровня моря помогут найти места, в которых с большой вероятностью должны быть неф-тяные и газовые месторождения.
Как сообщила «NewsReal Corp.», группа исследователей под руководством профессора Пауля Райта сейчас разрабатывает компьютерные программы, которые учитывают все собранные данные о климате Земли миллионы лет назад и рисуют схемы геологического развития районов.
Ученые считают, что эту модель можно использовать для предсказания месторождения в любой части мира.
Т.Зимина

Автоматика и работа котлов и реакторов

otlii

Современные котлы, бойлеры, газовые колонки и другое тепловое оборуддование vygodnyi.com.ua - это высокоавтоматизированные приборы, за созданием которых стоит многих ученых. Чтобы разработать программу для автомата, нужно, конечно, знать все тонкости автоматизируемого процесса. Именно с изучения особенностей производства полиэтилена и начали свою работу сотрудники Центрального научно-исследовательского института комплексной автоматизации, которым было поручено решить проблему автоматизации этого важнейшего технологического процесса.

Итак, первый этап исследований — это «непосредственный разговор» с реактором. Чтобы понять тот язык, на котором реактор мог поведать столь нужные инженерам сведения, в институте была создана специальная аппаратура — станция, для снятия характеристик промышленных объектов. Примерно год с ее помощью регистрировались все действия операторов, а также показания датчиков, которыми оснастили реактор.

Изучение накопленного материала вознаградило кропотливый труд исследователей. Удалось разгадать причину возникновения такого бича, как разложение этилена. Оказалось, что эта крайне нежелательная реакция возникает главным образом из-за появления тромбов — пробок в реакторе.

При нормальном ходе процесса густая воскообразная масса полиэтилена непрерывно течет по трубе реактора. Но вот из-за нарушения технологического режима образовался тромб. Начало повышаться давление. Стала расти скорость реакции полимеризации, идущей с выделением тепла, а значит, и температура в реакторе. Увеличение температуры приводит к бурному разложению этилена, которое воспринимается как взрыв.

Как же предотвратить образование тромбов в реакторе? Очевидно, одним из способов борьбы с ними могло бы быть создание пульсирующего режима. Колебания давления позволили бы вовремя разрушить образующуюся пробку — раньше, чем наступит аварийная ситуация. Но сделать это вручную— периодическими поворотами штурвалов вентилей — трудно и опасно. Следовательно, надо осуществить автоматический пульсирующий режим. Но как?

Для решения этой задачи необходимо прежде всего установить регулятор давления и подключить к нему генератор колебаний давления. Но можно ли для этой цели использовать какой-либо из существующих типов регуляторов? Основной вопрос здесь вот в чем: успеет ли регулятор реагировать на возникающие изменения давления в реакторе?

Следовательно, надо было прежде всего оценить быстродействие самого реактора — получить динамические характеристики, узнать, насколько быстро и по каким законам меняется давление в самом реакторе под действием внешних возмущений. Зная эти параметры и сопоставляя их с характеристикой регулятора, можно решить вопрос о его пригодности. И снова продолжается разговор с реактором. На этот раз исследователи переходят к активному эксперименту. Изменяется подача газа в реактор, регистрируются колебания давления, температуры и расхода. Математическая обработка результатов опытов позволила оценить быстродействие реактора и установить, что из существующих типов регуляторов можно выбрать такой, который будет удовлетворять поставленным условиям.

Теперь стало ясно, что имеются все возможности для создания автоматического пульсирующего режима. Наряду с этими исследованиями продолжались работы по комплексному изучению всего технологического процесса. В итоге были получены необходимые данные, которые позволили приступить к разработке программы автоматического управления производством полиэтилена. Два года поисков, экспериментов, конструкторских разработок и испытаний закончились созданием управляющего устройства — автооператора. Когда решался вопрос о том, каким из имеющихся в арсенале автоматики средств — электронным из интернет-магазин protechplus, пневматическим, гидравлическим или механическим — отдать предпочтение для нашего автооператора, то выбор пал на пневматические средства. Почему? Во-первых, эти средства исключительно надежны. Во-вторых, они совершенно взрывобезопасны, что весьма существенно: ведь в производстве полиэтилена даже совсем слабая искра может оказаться причиной очень тяжелых aварий. Наконец, пневматика проста в изготовлении и эксплуатации. Благодаря работам Института автоматики и телемеханики в настоящее время созданы всевозможные пневматические логические элементы, из которые легко создавать сколь угодно сложные системы автоматизации.

Как же работает наш автооператор? От различных датчиков и клапанов, установленных на реакторе, к автооператору, тянется около сотни трубок. Давление воздуха в этих пневмотрасс пропорционально величине измеряемых параметров— температуре, давлению, расходу. Меняются эти параметры, меняется и давление воздуха в трубках. Информация, необходимая для управления процессом, поступает в соответствующие узлы автооператора, которые представляют собой комбинации логических и аналоговых пневмоэлементов. В результате выполнения нескольких сот непрерывных и дискретных логических операций происходит переработка информации и вырабатываются команды (пневмосигналы определенного уровня), которые поступают в регулятор давления — сердце автооператора; сюда же приходят и сигналы от генератора пульсирующих колебаний. В соответствии с полученными командами регулятор управляет клапаном, от положения которого и зависит величина давления в реакторе.

urokiatheisma