В Алуште (Крым) прошла международная конференция «Высокоэффективные технологии в машиностроении». Ее организовали Национальный технический университет Украины (КПИ), Государственная служба Украины по вопросам специальной информации и критических технологий и Украинский дом экономических и научно-технических знаний. Значительная часть докладов на этом форуме посвящалась успехам в создании новейших образцов оборудования для нетрадиционных способов обработки материалов. Речь шла о разработке технологий на основе использования высоких и криогенных температур, ультразвука, ионизирующих и радиационных излучений, высоких и импульсных давлений, вакуумных, ионных и других необычайных рабочих сред, совмещения технологических процессов во времени и пространстве.
О некоторых достижениях в этой области - публикуемая ниже подборка информаций.
Профессии струи
Механизировать и автоматизировать различные работы в аэропортах, связанные с техническим обслуживанием воздушных судов и спецмашин и с эксплуатационным содержанием аэродромов, позволит целая гамма струйных технологий, рекомендуемая Киевским международным университетом гражданской авиации.
Струйная мойка самолетов, вертолетов и обслуживающего их автотранспорта не требует применения синтетических моющих средств, отрицательно влияющих на персонал и окружающую среду. Высокой эффективностью отличается струйный метод удаления наземного обледенения самолетов перед взлетом. Он же позволяет сбросить ледовое покрывало со взлетно-посадочной полосы, причем по сравнению с разбрасыванием сухих химреагентов и поливкой противообледенительной жидкостью - полностью разрушает связи льда с поверхностью. Струйная технология - наиболее «нежное» средство очистки взлетно-посадочных полос от отложений резины: по сравнению с привычным фрезерованием (строганием, соскабливанием) она не повреждает поверхность.
Левше на зависть
Одно из «узких» мест в производстве миниатюрных изделий - их финишная обработка. Обычные методы - шлифование и полирование - здесь не годятся: из-за высоких температур появляются прижоги, изменяется структура материала. К примеру, портнихи часто жалуются на качество швейных игл. Они недостаточно заострены. Игольное отверстие постоянно забивается волосинками ткани, из-за чего при шитье то и дело рвется нить. Из-за шероховатости головки иглы при больших скоростях возникают высокие температуры, вызывающие брак шва.
Специалисты Могилевского машиностроительного института спроектировали и изготовили установку для магнитно-абразивной обработки. Иглы помещаются в емкость со специальной суспензией, содержащей окислы металлов. Потом все это начинают «взбалтывать», одновременно подвергая действию переменного магнитного поля, - и включаются в работу невидимые частицы-полировщики. Иглы выходят из такой «ванны» без заусениц, царапин и задир, острыми, более твердыми и износостойкими.
Микромолния в упряжке
Запорожские ученые предложили способ обработки металлов короткой дугой постоянного тока при напряжении 20-24 В. Высокая плотность тока и большая мощность вольтовой дуги позволяют эффективно обрабатывать электропроводные материалы любой твердости и прочности. В ремонтном производстве этим способом можно удалять закаленный слой с коленвалов, зубчатых колес, штампов и других изделий.
Поскольку в рабочей зоне отсутствуют механические усилия, дугой можно обрабатывать хрупкие материалы. Процесс экологически чист. И что немаловажно, под дуговую обработку можно модернизировать серийное металлорежущее оборудование.
Вот это порошок!
Успехи в создании новых сплавов с высокими служебными характеристиками для различных отраслей промышленности в значительной мере связаны с развитием новых технологий порошковой металлургии, в частности с использованием порошков с быстрой кристаллизацией. Одним из перспективных способов получения таких порошков-сплавов является электроэрозионное диспергирование (буквально - разрушающее измельчение с помощью электрической искры). Об эффективности такого метода компактирования, разработанного в Курском государственном техническом университете (Россия), свидетельствует такой факт: сплав из порошков никеля, молибдена и алюминия стал тверже закаленных быстрорежущих сталей.
Ультразвук возвращает память
В проволочном производстве важно, чтобы после волочения металлическая струна навсегда сохранила свою прямолинейность. Это называется эффектом памяти формы (ЭПФ), который достигается специальными давлениями и температурами. Ученые Института технической акустики АН Беларуси (Витебск) сумели вызвать такой эффект с помощью энергии ультразвуковых колебаний.
Работает радиация
В НИИ механики МГУ проведено исследование воздействия гамма-излучения на механические свойства полимерных конструкционных материалов. Испытание образцов, подвергнутых бомбардировке малыми дозами V-квантов, показало, что такой способ закалки на десятки процентов увеличивает прочность и упругость, повышает верхний предел текучести и способности к деформации.
Тот же эффект достигнут и при воздействии малых доз излучения от изотопа цезия-137 для упрочнения твердосплавных режущих пластин с износостойкими покрытиями: срок службы таких пластин увеличивается вдвое.
Газ для
воздухоплавания
Полет на воздушном шаре - старейший способ перемещения в земной атмосфере. В наше время его популярность не уменьшается, растет количество способов полезного применения летательных аппаратов легче воздуха. В начале века широкому развитию воздухоплавания препятствовала взрывоопасность водорода, наполнявшего оболочки воздухоплавательных аппаратов. Затем на смену водороду пришел гелий, используемый и сейчас. Однако стоимость гелия достаточно высока. Так, для наполнения баллона стандартных размеров, она может достичь более 3000 долларов, что сдерживает применение воздухоплавательных средств в самых разных целях.
Мысль инженера была направлена на поиски более дешевого газа - наполнителя несущих оболочек. И вот пришило открытие. Предложено наполнять оболочки аэростатов аммиаком, производство которого освоено в рамках технологии аммиачных сельскохозяйственных удобрений.
Аммиак тяжелее гелия, но легче воздуха. Для подъема одной и той же массы груза необходимый объем аммиака в 1,28 раза больше объема гелия. Однако стоимость его значительно ниже. Так, стоимость аммиака для двухдневного полета на аэростате может составить всего 350 долларов. И поэтому аммиак может стать средством, стимулирующим ускоренное развитие воздухоплавания как спортивного, так и прикладного назначения. Воистину, кошелек служит якорем многих хороших начинаний, и не только для полета.
Французская фирма «Solarc» разработала аэростатический осветитель любой местности ночью, в сумерках, в дождь и снег. Он состоит из баллона с газом легче воздуха - в данном случае гелия (но почему бы не аммиака!), который поднимает металлогалоидные лампы мощностью от 2,4 до 12 кВт на различную высоту от 5 до 50 м. Высота подъема регулируется оператором путем выпуска кабеля в нержавеющей оплетке на нужную длину.
Разработаны четыре варианта гелиевых баллонов диаметром от 2,5 до 5 м, причем меньшая модель укладывается в чемодан. Аэростатический осветитель оснащен портативным электрическим генератором и позволяет освещать площадь до 12 тыс. кв. м в районах, удаленных от источников энергии, или в районах возникновения наводнений, землетрясений и других бедствий, которыми, к сожалению, богата современная жизнь Земли.