Техника - молодёжи 1972-07, страница 30

Раздел ведут члены совета проблемной лаборатории «ИНВЕРСОР» инженеры К. АРСЕНЬЕВ и С. ЖИТОМИРСКИЙ Рис. В. Овчининского

(Три задачи для изобретателей)

ФИЗИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ -

КАК СДЕЛАТЬ ЕГО ЭФФЕКТИВНЫМ?

Т акой заголовок отнюдь не игра слов. Нас окружает бесчисленное количество физических эффектов. Одни — нам еще неведомы, и вам предоставляется замечательная возможность открыть их. Другие — известны, и на их основе созданы те или иные механизмы, приборы, устройства. Третьи — тоже известны, но... не используются человеком. Почему? Потому что физический эффект с точки зрения техники — задача. Ее решение — некий прибор (механизм, устройство), который должен работать с достаточно высокой эффективностью. Вот над этим и стоит подумать. В этом письме речь идет о воде. Три задачи, и три вероятных решения...

Термодомкрат.

Капиллярный домкрат.

I. Термодомкрат?

Металлические сосуды, закрываемые герметически, никогда не заполняются жидкостью полностью. Всегда остается небольшой объем воздуха. Это обусловлено тем, что при нагревании, даже незначительном, связанном с изменением температуры воздуха, жидкость, как правило, расширяется больше, чем металлический сосуд. Ну а если его заполнить без воздушного промежутка, то можно создать в сосуде (при соответствующем нагревании) весьма высокое давление.

Почему бы не использовать это явление для устройства мощных прессов, для соединения прессованием различных деталей (например, труб, вставляемых в отверстия) и других целей, когда нужны большие давления при небольших перемещениях?

Термодомкрат? (См. рис.) Нагреваемая током жидкость расширяется и создает сильное давление на поршень термодомкрата.

2. Капиллярный домкрат?

Вы, конечно, знаете, что некоторые виды сухого дерева, глины и других веществ, способных впитывать в себя воду, разбухают при увлажнении. Такое разбухание сопровождается появлением огромного давления, когда «разбухающее тело» встречает сопротивление увеличению своего объема. В древности подобным Способом добывали камень для строительства. В щели скалы или в предварительно вырубленные отверстия загоняли сухие деревянные клинья и смачивали их потом водой. Разбухающее дерево рвало скалу и позволяло получать каменные блоки определенной формы. Причем работа выполнялась более чисто, чем это можно сделать взрывом в современных условиях.

На рисунке — капиллярный домкрат. Увлажняемый материал (хотя бы сухое дерево) разбухает и производит большое давление, приводя домкрат в действие.

3. Импульсный гидромонитор?

В технике широко применяется гидромеханизация: мощная струя воды ударяет в массив грунта и размывает его. Размытый грунт можно направить в разжиженном виде по трубам в заданное место и, уменьшив скорость воды, осадить, образуя насыпь, плотину и т. д.

Давление струи в таких условиях невелико и не превышает давления в трубе, подающей воду. Это ограничивает разрушающее действие

струи. А если ее сделать прерывистой — состоящей из небольших водяных цилиндров, летящих один за другим? Тогда эти цилиндры, ударяясь о преграду, будут создавать резкие кратковременные импульсы давления. Они больше давления непрерывной струи во столько раз, во сколько удвоенная скорость звука в воде превышает скорость водяной струи. Это должно значительно повысить разрушающее действие струи. Но как создать прерывистую струю, не снижая скорости ее истечения?

Может быть, вращающийся брандспойт? Он посылает отрезки водяной струи, которые своими ударами разрушают горную породу (см. рис.).

Г. ПОКРОВСКИЙ, доктор технических наук

Москва

К. АРСЕНЬЕВ: Итак, три задачи — три решения. Но вот вопрос: эффективно ли работают при таких решениях описанные автором физические эффекты? Наилучшие ли это варианты? Мы ждем ваши замечания и предложения. Самые интересные (эффективные, оригинальные, парадоксальные, остроумные и т. д.) будут опубликованы в разделе «Вскрывая конверты».

Думайте!