Помоги проекту - поделись книгой:
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИНЫ
Линейка, рулетка, курвиметр — эти приборы для измерения длины изобретены давно. Используются они и сегодня. Но во многих случаях пользоваться ими уже нельзя. Вот лишь один пример. В текстильной промышленности после каждой смены количество выработанной ткани измеряется рулонами, а пересчет на метры производится весьма неточно. А измерить ткань и вовсе невозможно. Не разматывать же!
После серии экспериментов Александр Кайзер, ученик 10-го класса гимназии № 42 города Барнаула, собрал экспериментальную установку. Ее электронная часть состоит из источника питания (9-вольтовой батарейки), измерительного узла (геркона) и суммирующего счетного устройства на микросхемах. Полученный результат фиксируется семисегментными знакосинтезирующими индикаторами.
Измерительный узел состоит из ролика, насаженного на один конец вала. На другом его конце закреплен постоянный магнит. Вал размещен в металлической трубке, жестко закрепленной на корпусе прибора. Внутренний диаметр трубки немного больше диаметра вала, что не препятствует валу свободно вращаться.
Так как у постоянного магнита два полюса, то геркон за один оборот колеса замыкается дважды. Длина окружности ролика выбрана равной 20 мм. Поэтому при перемещении по измеряемой поверхности ролик вращается, вынуждая вращаться и магнит. Таким образом, за один оборот на счетчики поступают 2 сигнала, соответствующие каждый 10 мм пройденного расстояния. Остается только сосчитать эти импульсы, а конечный результат вывести на световое табло.
Новый прибор можно подключить к компьютеру. Для этого достаточно вывести сигнал или со счетчиков импульсов, или с дешифраторов двоичного кода. А измерять с его помощью можно длину не только ткани, но и бумаги, проволоки, пленки…
«АТЛЕТ» — ДОМАШНИЙ СТАДИОН
Инга Захарова, ученица 11-го класса Саврушской средней школы Самарской области, подсчитала: занятия в школе продолжаются с утра до 15… 16 часов, а вечером — консультации и факультативы. Бросить все это лично она не может, так как хочет получить хорошее образование. Но на занятия спортом времени не остается, хотя физические нагрузки необходимы каждый день.
Спортивный зал школы занят целый день различными спортивными секциями. Заниматься хотя бы в одной можно, но часы тренировок, как назло, не совпадают с перерывами в учебе. Так что остается заниматься дома. Потому Инга решила построить у себя в квартире малогабаритный стадион, отвечающий всем условиям безопасности, имеющий современный дизайн, небольшой вес и низкую стоимость.
Сначала Инга походила по магазинам и познакомилась с различными импортными тренажерами и домашними стадионами. А потом начала с определения основных параметров.
Прежде всего, она хотела потренировать мышцы рук, предплечья, живота, спины, шеи — от минимальных нагрузок до средних. А вот нагрузки на мышцы ног определила от минимальных до высоких. Для выполнения динамических нагрузок (изготовление беговой дорожки не предполагалось) решила использовать велотренажер. Все силовые упражнения должны проводиться в положениях стоя, лежа, сидя и полусидя. Необходимо было также учесть и то, что тренажеры должны быстро перестраиваться под рост и степень нагрузки. Конечно, проще было бы спроектировать стадион под себя, но Инга учитывала и то, что у нее есть братья и родители. По ее прикидкам, габариты стадиона не должны превышать 1,5 м в длину и 1 м в ширину, а его высоту определила высота комнаты. Все рабочие элементы должны надежно закрепляться, но при этом легко и быстро демонтироваться. Вращающиеся и качающиеся узлы и детали не должны шуметь или скрипеть. Наконец, максимальная стоимость стадиона — 400…600 рублей. В итоге Инга спроектировала два варианта стадиона.
Пока полностью завершила работу над одним и назвала его «Атлет». Главной проблемой было крепление его корпуса и расширение функциональных возможностей. Решение было найдено в применении телескопической стойки из труб, входящих одна в другую. Верхний конец стойки упирается в потолок, а нижний — в пол. Стойка составляет основу, и все дополнительные узлы крепятся к ней.
Основной тренажер устанавливается на стойке и представляет собой подвижный двуручный рычаг. Нагрузочным элементом служат пружины. Рычаг можно передвигать по высоте, а также поворачивать в разные стороны.
Велотренажер крепится к раме скамейки. Тут же устанавливается и двухвилковый тренажер для развития кистей, а также узлы для тренировки различных групп мышц в положении сидя, лежа и стоя.
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА
Одним из основных требований к качеству бензинов является их антидетонационные свойства, выраженные октановым числом. Чем оно выше, тем больше степень сжатия, тем совершеннее и экономичнее двигатели.
А как быстро отличить низкооктановый бензин от высокооктанового? Экспресс-анализ топлива стал темой разработки Анатолия Найдина, ученика 10-го класса гимназии № 44 города Новокузнецка.
Обычная лабораторная установка для определения октановых чисел представляет собой одноцилиндровый четырехтактный ДВС, соединенный ременной передачей с мотор-генератором. Основная особенность такого двигателя — возможность изменять степень сжатия. Это достигается подъемом и опусканием цилиндра с помощью червячной передачи. Переменная степень сжатия позволяет создавать стандартный детонационный режим при работе на любых видах топлива. Фиксирование детонации на установке осуществляется электронным детонатором, который усиливает и преобразует импульсы, получаемые от датчика. В качестве вторичного эталонного топлива здесь применяется технический изооктан с октановым числом 99 +_0,5. И вот потому, что этот прибор очень громоздкий, с его помощью нельзя проводить экспресс-анализы в полевых условиях.
Как считает Анатолий, определять октановое число можно другим, более доступным, способом. Например, измерять давление насыщенных паров бензина в герметичном сосуде при нагревании, ведь оно зависит от температуры нагрева, а значит, и от октанового числа. Дело в том, что давление насыщенных паров бензина зависит от давления паров компонентов, входящих в его состав. При кипении сначала испаряются преимущественно низкокипящие фракции. Чем больше их содержится в бензине, тем больше у него октановое число.
Свое предположение Анатолий Найдин подтвердил серией опытов. Для этого собрал экспериментальную установку (см. рис.), которая состоит из стеклянной колбы, герметично соединенной с манометром резиновым шлангом.
В колбу по очереди заливаются равные количества бензинов с разными октановыми числами. Бензин — легковоспламеняющаяся жидкость, поэтому нагревание его даже до не слишком высоких температур необходимо проводить на водяной бане. Температура измерялась электронным термометром, имеющим преимущество в томности и инерционности измерения перед обычным. В первом случае взят бензин с октановым числом, равным 76, во втором — 92, а потом — 95. По полученным кривым можно судить, что при определенной температуре топлива с большим октановым числом давление насыщенных паров больше.
ЛУННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Валерий Громов, учащийся ЦТТУМ города Курска, предлагает проект энергетического комплекса «Молния», предназначенного для той же цели, что и КЭС (см. «ЮТ» № 5 за 2001 год), но имеющего ряд существенных отличий. Данный комплекс является доработкой проекта лунной базы, где будет производиться огромное количество электроэнергии. Зачем? Ответ таков: без АЭС не обойтись уже в ближайшем будущем. А из соображений безопасности их нужно строить не на Земле, а вынести подальше, и Луна как нельзя лучше подходит для этих целей. Как же представляет себе весь этот комплекс юный изобретатель?
Источником электрической энергии будет служить АЭС, состоящая из 10 энергоблоков, мощностью по 1,5 ГВт каждый. На них будут применены реакторы на тепловых нейтронах водо-водяного типа на уране-235 с гетерогенным расположением ядерного топлива.
Все основные узлы электростанции будут расположены под поверхностью Луны, на глубине около 100 м в слое базальтовых пород. Каждый энергоблок размещается в отдельной ячейке. Ядерное горючее будет доставляться с Земли, а позже возможна добыча природного урана из лунного грунта. Вода в последнем контуре будет охлаждаться в грунте Луны на глубине около 200 м либо использоваться для отопления помещений на лунной базе. Располагаться станция будет на экваторе Луны, на ее видимой с Земли стороне. Так что Земля постоянно будет находиться на минимальном расстоянии от лунного комплекса.
Недалеко от лунной базы будет оборудован аргоно-ионный лазер непрерывного действия. Именно благодаря ему электроэнергия будет преобразовываться в лазерное излучение. Активной средой послужит разряженная горячая плазма с высокой степенью ионизации.
Далее мощный лазерный луч через космическое пространство направляется на орбитальную станцию, расположенную на околоземной селеносинхронной орбите. Ее роль будет заключаться в преобразовании лазерного излучения в СВЧ-излучение с частотой 2,45 ГГц. Лазерное излучение примет развернутая в космосе конструкция диаметром 25 м, представляющая собой совокупность множества антенн. В них электромагнитные колебания возбуждают переменный ток высокой частоты. Соединив множество таких антенн с выпрямителями, можно получить устройство, преобразующее электромагнитные колебания высокой частоты в постоянный электрический ток. А тот, в свою очередь, будет использоваться для генерации СВЧ-колебаний.
Полученное СВЧ-излучение по волноводам подается на СВЧ-излучающие антенны. Необходимость преобразования лазерного излучения в СВЧ обусловливается прежде всего тем, что лазерный луч сильно рассеивается и преломляется земной атмосферой, в то время как на СВЧ-излучение она практически не оказывает воздействия. Для передачи же на большие расстояния значительного количества энергии с минимальными потерями в космосе более пригодно лазерное излучение. Орбитальная станция будет находиться на расстоянии около 2000 км от Земли, за пределами ее атмосферы. Коэффициент передачи энергии по волноводам и антеннам 98 %, через атмосферу составит не менее 85 %.
Для приема СВЧ-излучения на Земле и его преобразования в электрический ток будет использоваться система из СВЧ-антенн, расположенных по экватору Земли, что обеспечит постоянную трансляцию энергии с Луны. Диаметр каждой приемной антенны 8 км.
Экспертный совет ПБ наградил Почетными дипломами Александра КАЙЗЕРА из Барнаула, Ингу ЗАХАРОВУ из Самарской области, Анатолия НАЙДИНА из Новокузнецка и Валерия ГРОМОВА из Курска.
СЕКРЕТЫ НАШИХ УДОБСТВ
Ух-ух, разогрелся наш утюг!
«Мировой опыт показывает, что большая часть изобретений касается техники, предназначенной непосредственно для обслуживания потребителя», — пишет в одной из своих книг Наталья Павловна КОНОПЛЕВА. Ее, как признанного эксперта в области домашнего хозяйства, мы попросили рассказать о новинках — в этой области. И начнем разговор, пожалуй, с самого простого домашнего агрегата — обычного утюга.
• На Руси когда-то гладили кафтаны и сарафаны горячим донцем сковородки, наполненной тлеющими древесными угольками. С тех пор технический прогресс создал целую утюжную индустрию. Редко в российском доме сейчас меньше двух утюгов. Между тем многие из них безнадежно устарели. Пришло новое поколение агрегатов для глажения, которые намного удобнее и практичнее прежних. Судите сами…
Современный утюг — изыск технического дизайна XXI века: плавные линии, прозрачный корпус, в котором плещется вода. Приятно держать в руках.
Но форма это не главное. Прежде всего обратите внимание на подошву утюга. Самые доступные по цене утюги — с алюминиевыми подошвами. Это хорошие утюги, потому что алюминий отлично проводит тепло.
Чтобы добиться максимальной гладкости, алюминий полируют. Такое покрытие называется АЛЮТЕРМ. Оно блестящее/и гладкое, как стекло.
Но алюминии — металл нежный. «Проехав» по металлической «молнии», пуговице или заклепке, подошва утюга приобретет микроскопические царапины. В них постепенно набиваются ворсинки тканей, пропитка текстиля, крахмал. Под действием высокой температуры эти частички со временем обугливаются, темнеют. Блестящая поверхность становится грязной, липкой, хуже скользит. И ее приходится эпизодически чистить. К тому же общеизвестно, что алюминиевая подошва оставляет на тканях, особенно шерстяных, нежелательный блеск. Поэтому некоторые фирмы, например KEN-W00D, стали выпускать утюги с тефлоновым покрытием. К тефлону действительно никогда ничего не прилипает и не пригорает. Но царапин он боится так же, как алюминий, и со временем такое покрытие может частично облезть.
Наиболее удачным покрытием… для алюминиевой подошвы оказалось разработанное фирмой TEFAL стеклокерамическое SUPERGLISS ACTIF, светло-серое с продольными выпуклыми белыми полосками. Ребристая поверхность подошвы, как ни странно, помогает добиваться лучшего результата при меньших усилиях. Повышенное давление в области полосок позволяет легко разглаживать даже неподатливое, пересушенное белье. К тому же и скользит утюг с керамическим покрытием TEFAL гораздо лучше. Впрочем, и у керамического покрытия есть недостаток: оно хрупкое. Такой утюг ронять нельзя!
Более прочный материал для подошвы утюга, но и более дорогой — это высококачественная нержавеющая сталь. Фирма ROWENTA выпустила новый утюг для профессионалов Р2 с идеально скользящей подошвой «airglide» из нержавеющей стали, которую при всем желании не поцарапать.
Некоторые фирмы, например SIEMENS, BLACK&DECKER и другие, хромируют подошвы своих агрегатов. PHILIPS выпускает утюги серии «Azur Exel» с посеребренной подошвой, а также с новой подошвой «Exel Anodium», которая обеспечивает прекрасное скольжение на всех видах тканей, устойчива к царапинам и легко очищается.
Но и этого мало. Фирма ROWENTA покрывает подошвы некоторых моделей утюгов титаном. Это очень прочный металл, на котором не оставляют царапин другие металлы. Но у него невысокая теплопроводность, и даже тончайшая пленка титана снижает температуру подошвы и повышает расход электричества. Кроме того, титановые утюги — самые дорогие.
Когда будете выбирать утюг, обратите внимание на «пяточку». У большинства моделей TEFAL и у некоторых других фирм она не прямая, как обычно. Подошва имеет форму асимметричного ромба. А поскольку складки бывают нужные и ненужные, то заостренный мысик сзади позволяет легко водить утюгом вперед-назад и разглаживать самые упрямые ненужные складки.
• Сейчас популярны бесшнуровые утюги, которые получают электроэнергию от подключенной к сети подставки. TEFAL назвал такую свою модель LIBERTY — свобода. С этим утюгом вы свободны от электрошнура, который то и дело задирает уже проглаженную ткань позади утюга. Пока вы раскладываете на гладильной доске очередную вещь, утюг быстро нагревается в массивной подставке, к контакту которой подведено напряжение от ближайшей розетки.
Но если вы гладите портьеры, пододеяльник или другую объемную вещь, запаса тепла в бесшнуровом утюге не хватит. Тогда нажатием рычажка в подставке, где греется утюг, он тут же превращается в шнуровой, который питается от сети напрямую и постоянно поддерживает заданную температуру.
Однако шнуровой утюг часто практичнее и всегда дешевле. При выборе нового утюга обратите внимание, чтобы его шнур имел шарнирное соединение с корпусом утюга. Иначе при постоянных движениях утюга этот участок отказывает первым, особенно если у шнура матерчатая оплетка. Впрочем, такое встречается все реже и реже.
Шнур теперь стал длиннее: порядка 2,5 метра. Обратите особое внимание на термостойкие силиконовые шнуры ROWENTA. Они не плавятся от случайного соприкосновения с раскаленным металлом. Это просто подарок для рассеянных.
Кстати, припомните: хотя бы раз в жизни вас окатывал холодный пот при мысли, что, кажется, вы не выключили утюг? Чтобы жить спокойно, выбирайте утюг с автоматическим отключением. Такие модели выключаются из сети сами, если они неподвижны в вертикальном положении в течение 5 (в некоторых моделях 8) минут. А если утюг стоит на подошве или лежит на боку, то он автоматически отключается через 30 секунд.
• Сегодня очень редко можно найти в продаже утюг без встроенного пароувлажнителя. Но пар пару рознь. Есть утюги с двумя десятками отверстий в подошве, которые обеспечивают регулируемое пароувлажнение 15–30 г/мин.
Если вы не занимаетесь глаженьем джинсов, то этого вполне достаточно. Так что особо не гонитесь за паровыми утюгами с «двойным выбросом пара», когда при нажатии кнопки пар вылетает из всех отверстий в подошве утюга с удвоенной энергией, или за утюгами с режимом «экстрапарового взрыва». Они больше нужны профессионалам, портняжных дел мастерам.
Зато вертикальный пар бывает очень полезен. Так называется способность утюга выбрасывать из подошвы мощные струи пара не только на гладильной доске, но и на весу при нажатии на кнопку, в вертикальном положении. Это позволяет гладить тяжелые шторы, не снимая их с окна, освежать мягкую мебель в текстильной обивке, подушки, матрасы, покрывала. Их обрабатывают паром из подошвы утюга с расстояния 20–30 см, а потом протирают чистой тряпочкой. Пар освежает вещи, удаляет пыль и запахи.
Более того, с вертикальным паром вы можете гладить одежду без гладильной доски, прямо на плечиках. Нужно только дать потом вещам некоторое время остыть, чтобы они не смялись снова.
• И наконец, несколько слов о воде, которой заправляют утюги. Первые поколения паровых утюгов требовали только дистиллированной воды. Кипяченую принимали неохотно и быстро портились из-за образования накипи в паровых каналах.
Так вот, практически все современные утюги могут работать на обычной водопроводной воде. Против накипи фирма TEFAL разработала систему сменных кассет-фильтров AQUA-SISTEMA, которые вставляются в корпус утюга в задней части. Специальная смола вбирает в себя минеральные вещества воды и не дает образоваться накипи.
Примерно раз в полгода, не чаще, ее заменяют на новую. Кроме того, в современных утюгах есть противоизвестковый стержень, обычно укрепленный на переключателе уровня подачи пара. Здесь происходит чисто механическая фильтрация: стержень, которым заканчивается регулятор подачи пара, почти перекрывает канал подачи воды из резервуара. При этом чистая вода просачивается вдоль стенок канала, а осадок и соли кальция задерживаются на стержне.
Менять противоизвестковый стержень не надо, достаточно время от времени вынимать его и опускать в стакан с водой, куда добавлена ложка столового уксуса или щепотка лимонной кислоты. За полчаса осадок на стержне полностью растворяется, останется сполоснуть его чистой водой и поставить на место.
В некоторых утюгах предусмотрен также режим самоочистки. Надо заполнить утюг водой «под завязку», разогреть его до максимальной температуры и выключить. Если затем нажать кнопку «максимальный пар», ограничительный противоизвестковый стержень не сработает, и пар с силой вырвется через каналы, вынося с собой частички накипи и окалины.
И все же, если в вашей местности слишком жесткая вода и фильтры с ней не справляются, используйте для заправки утюга воду, прокипяченную с небольшим количеством питьевой соды, отстоянную и профильтрованную.
КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»
В базовой версии самолет будет брать на борт 555 пассажиров — на 30 % больше, чем самый большой современный пассажирский самолет. Это позволяет снизить цены билетов примерно на 20 %. Новый А-380 будет расходовать 3 л горючего на пассажира на 100 км, что соответствует расходу современного автомобиля.
Поделиться книгой: