Юный техник, 2006 № 10

Алюминий красив и легок, обладает хорошими антикоррозийными свойствами и довольно прочен. Так, прочностная эффективность алюминия, то есть отношение предела прочности к плотности металла, у конструкционной стали 10 равна 45,57, у стали 45–73,42, а у алюминиевого сплава Д16 — 161,87.

Однако алюминиевым сплавам свойственны и свои недостатки. Так, подавляющее большинство заготовок и деталей из алюминиевых сплавов получают холодным выдавливанием под прессом при помощи матрицы и пуансона. Но мгновенно прилагать большие усилия, то есть использовать ударную штамповку, к алюминию нельзя материал тут же трескается. А давить медленно — значит, расходовать большое количество энергии и иметь повышенный износ инструмента. Детали получаются дорогими.

Что делать? На этот извечный вопрос Михаил Хозяшев нашел свой вариант ответа. Он предложил способ дифференцированного выдавливания, при котором в начале процесса деформирование идет медленно, предотвращая образование трещин. А затем, в какой-то момент, скорость выдавливания резко возрастает.

Для решения поставленной задачи Михаилу прежде всего пришлось тщательно проработать всю литературу по данной проблеме в поисках наилучших вариантов решения проблемы.

Наиболее перспективным способом решения проблемы Михаилу показалось «компьютерное твердотельное моделирование штамповой оснастки в среде Solid Works 2006. Взяв эту зарубежную методику за основу, Михаил стал приводить ее к российским реалиям. У нас ведь и алюминиевые сплавы не такие, как за рубежом, и оборудование другое.

Впрочем, оказалось, что и наши соотечественники в свое время немало сделали для усовершенствования получения полых изделий из сплошных заготовок выдавливанием.

Осцилограмма изменений параметров обратного выдавливания.

Чертеж штамповой оснастки нового образца.

Так выглядит новый штамп на экране компьютера.

Впервые такой способ был заявлен в СССР С.Ш. Яшаяевым в 1962 году. Суть его, упрощенно говоря, заключается в следующем. Во-первых, как оказалось, для алюминия выгоднее использовать так называемый способ обратного выдавливания. То есть в данном случае должен двигаться не пуансон, как обычно, сверху вниз, а матрица снизу вверх.

Тогда на контактных границах инструмента с той частью заготовки, которая еще не деформировалась, и ее пластической областью особым образом создаются активные силы трения. Благодаря им, удельное усилие выдавливания снижается на 10–15 %. Так возник новый способ выдавливания, в котором активное трение осуществляется подвижным контейнером (способ Ю.П. Можейко и Н.К. Розенталя).

Позже было установлено, что, если контейнер перемещается быстрее выдавленного металла примерно в 1,3 раза, удельное усилие можно снизить на 30 %.

Проанализировал Михаил Хозяшев и другие способы этого класса, привлекая к этому современные методы компьютерного анализа. И выяснил, что, если к одной известной методике прибавить другую, да еще добавить кое-что от себя, можно добиться весьма неплохих результатов.

В чем именно заключается это «кое-что», Михаил в подробностях рассказывать не стал. А пока идет процесс патентования, человек, со школьной скамьи готовящийся шагнуть в среду изобретателей-профессионалов, смог рассказать лишь следующее.

В процессе экспериментов и анализа удалось точно установить, в какие именно моменты давление должно быть снижено до минимума или даже должен быть дан обратный ход, чтобы и качество заготовки не пострадало, и сам процесс стал более экономичным. Создан и экспериментальный штамп, который способен осуществить подобную схему сложных кинематических движений. Теперь все эти тонкости остается занести в память компьютера, отработать процесс до такой степени, чтобы участие человека в нем стало необязательным.

Вот над этим Михаил и думает работать в скором будущем, намереваясь после лицея поступить в Тульский политехнический университет, где ведет научную работу и преподает его наставник.

Публикацию подготовил Н. ВЛАДИМИРСКИЙ

НАШ ДОМ

Первый инструмент в хозяйстве

Рассказав о дюбелях (см. «ЮТ» № 7 за 2006 г.), теперь волей-неволей приходится рассказать и об инструменте, с помощью которого делаются отверстия как для этих самых дюбелей, так и для многих других целей. Итак, сегодня — разговор об инструментах для сверления.

Уже для того, чтобы понадежнее закрепить на древке каменный топор, древние изобретатели додумались просверлить в нем отверстие. Однако это легче сказать, чем сделать: и поныне сверлить камень — не самая простая технологическая задача.

Тем не менее, человечество с ней справилось. С той поры и делает отверстия в самых различных материалах, с самыми разными целями. И придумало для этого немалое количество всевозможных инструментов. Начало с первых буравчиков и дошло до алмазных сверл и лазерной прошивки самых твердых материалов.

Впрочем, лазерный инструмент в быту пока не используется, а потому остановимся на обычных сверлах и приспособлениях для сверления.

Для начала — совет: не экономьте на сверлах. Лучше один раз купить набор качественных (например, немецких или отечественных) сверл разного диаметра для дерева, металла и бетона, чем много раз покупать дешевые.

Не стоит также использовать, скажем, сверло для металла, чтобы проделать дырку в бетоне, и наоборот. Результат опять-таки скорее всего будет плачевный. Разве что иной раз имеет смысл вместо сверла по бетону зажать в патрон дрели специальный пробойник, который позволяет делать дыры в бетонных стенках при помощи обычного молотка.

Все современные электродрели делятся на два класса. К первому классу относятся так называемые шуруповерты. Основной вид их работы сверление, а также закручивание гаек и шурупов, дополнительный — сверление с ударом. Мощность таких дрелей не превышает 500 Вт, частота вращения — от 0 до 2800 об/мин, частота ударов — до 17 тыс. в минуту.

Самое большое отверстие, которое они могут просверлить в бетонной стене, имеет диаметр 13 мм, в древесине — 20 мм, в стальном листе — 10 мм.

А вот дрели-перфораторы, относящиеся ко второму классу, в качестве основного вида работы предполагают именно сверление с ударом. Их мощность может достигать 1 кВт, частота вращения и ударов — 3 тыс. и 30 тыс. соответственно. Режим перфорирования — который, впрочем, можно отключить — позволяет просверлить ту же бетонную стену в 2–3 раза быстрее.

«Дрожание» дрели обеспечивают два контактирующих друг с другом зубчатых храповика. Имейте в виду: при постоянной работе зубья довольно быстро изнашиваются, и тогда храповики приходится менять на новые.

Многие дрели снабжают дополнительными ручками и насадками, повышающими точность и удобство работы.

Впрочем, ресурс дрели зависит еще и от того, какой инструмент вы купили — профессиональный или любительский. Профессиональные дрели, конечно, надежнее, но и стоят, естественно, дороже. Однако стоит ли переплачивать, если вы работаете дрелью раз в год по обещанию?

Кстати, в том случае если механизм не эксплуатировали в течение двух и более лет, следует обновить в нем смазку. Хранить же инструмент лучше в чемодане или специальном футляре при комнатной температуре.

Выбор дрелей сегодня велик. При покупке стоит обращать внимание на фирму-производителя, а также на основные технические характеристики. Современные дрели оснащают двумя типами патронов: традиционным зубчатым, в котором сверло закреплено с помощью специального ключа, и быстрозажимным, где сверло можно зафиксировать незначительным усилием руки. Оба типа патронов — трехкулачковые, поэтому в них без труда удается закрепить насадки-отвертки и т. п.

Далее, обратите внимание на мощность. Как правило, дрели с большей мощностью имеют более широкие возможности (ими, например, можно сверлить отверстия большего диаметра). Впрочем, для работы с мягкими материалами и сверлами небольшого диаметра вполне достаточно дрели мощностью до 500 Вт.

Максимальный диаметр сверления у обычных дрелей указан применительно к дереву и стали, у перфораторов — к бетону и кирпичу. Чтобы дрель не вышла из строя раньше времени, постарайтесь не выходить за рамки этих требований.

Еще одна важная характеристика — скорость вращения. Чем большее количество оборотов дает дрель, тем шире ее возможности. Кроме того, очень неплохо, если инструмент оборудован регулятором скорости вращения. Он очень удобен в тех случаях, когда вы хотите использовать дрель, скажем, для заворачивания шурупов.

Широкие возможности дрели с регулятором позволяют делать отверстия в металле, кирпиче, дереве (причем не только круглые, но фигурные, если вы используете вместо сверла фрезу), заворачивать винты, шурупы, а также использовать дрель в качестве шлифмашинки или болгарки. Со сменными насадками дрель может превратиться даже в миксер для размешивания клея и мастик.

П. СОЛОВЬЕВ

ДРЕЛЬ В ХОЗЯЙСТВЕ ВСЕГДА ПРИГОДИТСЯ

На нашем рынке можно сегодня найти дрели от самых разных производителей: Bosch, Skil, Black&Decker, Sparky, Dauer и др. Чтобы потребителям было удобно узнавать продукцию разных фирм и отличать профессиональный инструмент от любительского, компании окрашивают свою продукцию в определенные цвета (см. таблицу). К сожалению, отечественные производители особым разнообразием не балуют и красят инструмент обычно в серый цвет.

В искусстве горох тоже неплох

Кухня — особое место в квартире. И оформление ей нужно особое. Композиция из настоящих сухих овощей — лущеного гороха, чечевицы, фасоли, стручкового перца, фигурных долек моркови, заключенных в крупные макаронные изделия — ракушки, гнезда, — на стене кухни смотрится гораздо уместнее, чем картина в раме.

Все, что потребуется для работы, это плетенная из камыша или тростника подставка под горячее, фигурные макаронные изделия — спирали, бантики, цветочки, крупные и мелкие ракушки. Для украшения уже готового панно подойдут лапша, мелкая вермишель, съедобный алфавит. Понадобится также тонкая кисточка, клей «Момент» или термофлористический карандаш.

Мелкие детали — фасоль, горох, зерна чечевицы удобнее всего выкладывать пинцетом.

Кисточкой с клеем промажьте внутреннюю поверхность крупной макаронной ракушки и насыпьте туда первый слой (пусть это будет горох или изюм). Дайте заготовке просохнуть и снова намажьте клеем. Насыпайте второй слой. Проделайте такую же операцию с макаронными гнездами. Ну, а дальше, как подскажет фантазия: в макаронные бантики вклейте звездочки разных цветов. Приготовьте еще несколько заготовок.

На большом бумажном блюде или тарелке расположите все заготовки, как вам подскажет фантазия. При этом старайтесь, чтобы они подходили друг к другу по цвету и фактуре. Затем наклейте развернутую бумажную салфетку в середину плетеной подставки под горячее. Поверх салфетки прикрепите клеем бумажное блюдо с уже готовой композицией. Готовое панно можно украсить чесночными гирляндами вперемежку с разноцветными стручками жгучего перца. Неплохо выложить композицию орнаментом из бобов и фасоли. Вместо сушеных помидоров или гогошар можно использовать любые другие овощи — как настоящие, так и искусственные. Чтобы овощная композиция не выгорала на солнце, можно время от времени подкрашивать ее акварелью.

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Разработка вертолета началась в 1990 г. транснациональным консорциумом Eurocopter со штаб-квартирой во Франции и Харбинской авиационной производственной корпорацией НАМС. В 1993 г. требования к вертолету были уточнены, он получил обозначение EС120, и было начато производство трех опытных аппаратов, первый из которых совершил испытательный полет в июле 1995 г.

Вертолет производится в гражданском варианте — для пассажирских и санитарных перевозок, для тренировки летчиков и для участия в соревнованиях. А в военном варианте — для наблюдения, разведки и тренировочных полетов. Серийное производство вертолета начато 2 февраля 1998 года. Сейчас цена вертолета составляет около 750 000 евро.

Техническая характеристика:

Диаметр винта… 10,0 м

Длина полная… 11,52 м

Высота… З,4 м

Масса пустого вертолета… 0,875 т

Нормальная взлетная масса… 1,680 т

Мощность двигателя… 504 л.с.

Крейсерская скорость… 228 км/ч

Радиус действия… 740 км

Скороподъемность… 400 м/мин

Вместимость… 1 пилот и 4 пассажира

Максимальный потолок… 6000 м

В 2006 г, на автосалоне в Нью-Йорке Citroёn U был удостоен приза за лучший дизайн, победив такие машины, как BMV 3-й серии и европейский вариант Honda Civik. Хотя, стоит сказать, несмотря на новизну, эта переднеприводная модель к тому времени уже успела завоевать множество поклонников во всем мире. Серийно С4 выпускается с кузовами пятидверный и трехдверный хетчбэк, который французы называют словом «купе». Внешне лупе практически полностью повторяет формы Citroen Sport — прототипа С4. Автомобиль выпускается с двигателями объемом от 1,4 до 2 л.

Техническая характеристика:

Тип кузова… хэтчбек

Количество дверей… 3

Длина… 4,270 м

Ширина… 1,770 м

Высота… 1,460 м

База… 2,610 м

Объем двигателя… 1360 cm3

Мощность… 90 л.с.

Максимальная скорость… 182 км/ч

Снаряженная масса… 1156 кг

Вместимость топливного бака… 60 л

Разгон до 100 км/ч… 14,2 с

Расход топлива… от 5,2 до 8,7 л/100 км

ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Удивительная кривая

Кратчайшее расстояние между двумя точками — это прямая. Не будем с этим спорить. Но…