Как же предотвратить покушения? 4 страница

В принципе, имея даже такой небогатый банк данных, можно воспользоваться им при решении конкретных технических задач.

Задача 5.6. Световые стеклянные фонари в цехах имеют огромную площадь. Для мытья стёкол внутри цеха предусмотрена специальная эстакада.

А как мыть стёкла снаружи?

Задача 5.7. Местоположение металлического трубопровода под землёй определяют с помощью миноискателя.

А как определить положение подземных дренажных конструкций, не имеющих металлических деталей?

Задача 5.8. Землесосный снаряд качает из реки на берег пульпу – смесь воды, глины и песка, намывая таким образом земляную плотину. Пульпа под действием собственного веса расползается, приходится намывать плотину слоями, выжидая, пока намытые частички сольются в прочный грунт.

Как можно ускорить процесс схватывания грунта?

Задача 5.9. Свёрла из быстрорежущей стали закаливают с нагревом токами высокой частоты. Быстрорежущая сталь очень чувствительна к нагреву: немного недогрел – не будет достигнута нужная твёрдость, сверло будет быстро тупиться; чуть перегрел – неисправимый брак.

Как управлять процессом нагрева, гарантируя обеспечение заданной температуры?

Задача 5.10. При бурении скважин трубы иногда зажимаются в каком-то месте стенками скважины, происходит так называемый прихват. Чтобы ликвидировать прихват, надо узнать, где именно он произошёл. Длина колонны труб – километры, а длина участка прихвата – всего несколько десятков метров.

Как измерить расстояние до места прихвата?

Осуществить измерение, ударяя по трубе и улавливая отражённый сигнал, невозможно: звук не отражается в месте прихвата. Не годятся также способы, основанные на растяжении и скручивании труб: они не обеспечивают требуемой точности, поскольку нельзя учесть ряд факторов, например трение труб о стенки скважины. Невозможно и прямое механическое определение глубины прихвата щупом.

Итак, имеем 10 задач. Если решать их методами разделения противоречия или вепольного анализа (не говоря уже о методе проб и ошибок), то ещё неизвестно, сможем ли мы сразу получить оптимальное решение. Сразу отметим только, что в основе всех решений лежит одно физическое явление – магнетизм, с которым вы знакомы ещё с начальной школы.

Начнём с самых простых задач. В задаче 5.4 рассматривается проблема управления растеканием капли краски в жидкости при киносъёмке фантастического пейзажа. Вепольный анализ сразу подсказывает решение: добавить в краску железный порошок и управлять магнитом.

Несложной представляется и задача 5.1 об ускорении процесса контурной мультипликации. Шнур пропитывают клеем и обсыпают железными опилками, а управляют им с помощью магнитов, расположенных с обратной стороны щита. Применяют также вместо шнура трубку, заполненную ферромагнитным порошком.

Задачу 5.6 о мойке стёкол в производственных помещениях решили американские изобретатели. Фирма «Магна Клин» выпускает приспособления для мытья окон одновременно с двух сторон. Две щётки – одну с внутренней стороны окна, другую снаружи – прижимают к стеклу сильными постоянными магнитами. Достаточно перемещать одну щетку, вторая двигается сама.

Несложной следует считать и задачу 5.7 об обнаружении под землёй расположения немагнитных дренажных труб. Если бы трубы были металлическими, магнитными, обнаружить их не представило бы труда. Ну так и давайте, сделаем их магнитными. Предлагается в местах изменения направления и разветвления трасс дренажей установить под землёй ферромагнитные метки.

Задача 5.5 чуть сложнее. Изобретатели предлагают вместо сетки использовать ферромагнитный порошок, помещенный между полюсами магнита и образующий пористую структуру. Включая и отключая электромагниты, мы легко можем управлять работой фильтра и его очисткой.

Похожее решение имеет и задача 5.8 о намыве земляной плотины. Пульпу пропускают между полюсами мощного магнита. Крупинки окиси железа, содержащиеся в глине, намагничиваются и слипаются друг с другом, как только схлынет вода. Намытый грунт быстро приобретает такую прочность, какую без магнитной обработки он достигал лишь после двух-трёх лет выдержки.

Интересно, что сходным путем пошли строители Рогунской плотины в Таджикистане. В состав будущего монолита, кроме основных компонентов – песка, гравия, камней, - добавили ещё железный порошок. По обе стороны гидросооружения установлены мощные электромагниты. В момент подземного толчка магниты включаются и сковывают тело плотины надёжным электромагнитным панцирем.

Задачу 5.2 о защите линий электропередач от обледенения можно отнести к категории сложных. Но только до того момента, пока мы не подберём нужный физэффект. Давайте вспомним решение задачи 4.26 об отключении центрифуги при достижении температуры 250 °С, где предложено диск центрифуги сделать из сплава с точкой Кюри 250 °С. Так и в задаче 5.2: предлагается надеть на провода ферритовые колечки из металла с точкой Кюри, например, минус 5 °С. Тогда колечки будут нагреваться при температуре ниже минус пяти градусов и отключаться при температуре воздуха выше этой температуры.

Подобным образом решается и задача 5.9 о прекращении нагрева при закалке свёрл при достижении заданной температуры. Изобретатели с Димитровградского автоагрегатного завода предложили магнитный захват приспособления делать из сплава, точка Кюри которого равна температуре нагрева под закалку. При достижении этой температуры захват отпускает заготовку сверла, и она падает в закалочную ванну.

И наконец, самые сложные задачи, решение которых также основано на использовании магнитного поля, но сами физэффекты в общеобразовательной школе не рассматриваются. В задаче 5.10 требуется найти место прихвата трубы в скважине. Изобретатели предлагают нанести внутри трубы на её стенку магнитные метки с шагом между ними 1 м. Сделать это можно уже после прихвата, опуская в трубу простой прибор. Если теперь дёрнуть колонну труб, то от рывка все метки выше прихвата размагнитятся, а метки ниже прихвата останутся без изменения. Теперь для определения глубины прихвата достаточно опустить в трубу магнитометр и сосчитать метки.

Ну и, наконец, задача 5.3 об установлении давности выстрела. В основе решения лежит тот факт, что пистолет, как и все ферромагнитные тела, в спокойном состоянии намагничен под действием естественного магнитного поля Земли. При выстреле происходит размагничивание, и нужно несколько дней, чтобы пистолет намагнитился до первоначального состояния. Поэтому, чтобы установить, был ли сделан выстрел из этого пистолета двое суток назад, необходимо замерить степень его намагниченности, сделать контрольный отстрел и затем замерить намагниченность через определённые промежутки времени до получения значения намагниченности в момент изъятия пистолета.

Как видим, с помощью только одного физэффекта можно решать самые различные творческие задачи: на управление объёмными свойствами объекта (задачи 4.5, 4.6, 4.26, 5.5, 5.8, 5.9), на управление движением объекта (4.2, 4.54, 5.1, 5.4, 5.6) и его ориентацией (4.11, 4.14), на обнаружение объекта (4.1, 4.52, 5.7, 5.10), на его фиксацию (4.34, 4.37, 4.40, 5.8) и др.

Вот интересный пример использования магнита в медицинской практике. Реальную опасность для жизни представляет сужение пищевода в результате образования внутри него рубца (после травмы и т.п.). Академик Фёдор Григорьевич Углов вспоминает, что ещё не так давно операция на пищеводе представляла весьма серьёзную проблему. «Наибольшее упорство в ту пору (20-е годы ХХ столетия) проявил известный немецкий хирург Зауербух, руководивший клиникой в одном из городов Швейцарии. Он сделал 40 операций на пищеводе, и все 40 его подопечных погибли. В швейцарский парламент поступил запрос: можно ли хирургу разрешать проводить операции, от которых больные умирали? Парламент, обсудив этот вопрос, вынес решение в пользу врача… После этого Зауербух осуществил ещё несколько операций на пищеводе и … прежний скорбный итог. Подавленный, разуверившийся хирург вынужден был прекратить операции, так и не добившись излечения ни в одном случае».

Сейчас операцию проводят по-другому. Внутрь пищевода вводят два кольца из магнитного сплава с обеих сторон рубца. Магниты сжимают рубец с силою до килограмма, и через несколько дней сдавленная часть рубца мертвеет и отпадает вместе с магнитами. Остаётся удалить их, и лечение закончено.

А вот другой пример использования магнита на службе хирурга. После операции на грудной клетке её нужно удерживать до полного заживления в неподвижном положении месяц, а то и два. Надёжное хирургическое средство – гипс здесь неприемлем, ведь грудь не закуёшь в каменный панцирь, она должна дышать.

Медики совместно с инженерами предложили специальный магнитный корсет. За грудиной у больного вшита запрессованная в биологически инертную резину небольшая магнитная пластинка. Снаружи на корсете установлен другой магнит, который может перемещаться по корсету. Корсет плотно облегает спину и грудь, но почти не мешает больному. Уже на вторые сутки он может садиться, а через неделю – вставать и ходить.

 

Это интересно:

На первых реактивных самолётах антенны радиорелейной связи ажурной конструкции не выдерживали нагрузки больших скоростей. Пришлось закрыть их обтекателями из стеклопластика. Но они гасили часть излучаемой энергии. Пришлось увеличить мощность передатчиков, что привело к утяжелению самолёта. С этим не согласился Андрей Николаевич Туполев.

.-.Какой материал самый лёгкий и в то же время абсолютно радиопрозрачный? Разумеется, воздух. Говорите, из него ничего не построишь? Неверно, я сам видел такую конструкцию на нашем пчельнике. Пчелиные соты на 90% состоят из воздуха.

Обтекатель из прочной ткани, пропитанной бакелитом оказался прочным, радиопрозрачным и почти невесомым.

 

5.2.Путеводитель в мире физэффектов

 

Уж лучше совсем не помышлять

об отыскании каких бы то ни было истин,

чем делать это без всякого метода

Рене Декарт

 

Приведенным в табл. 5.1 банком данных из 100 физэффектов можно пользоваться путём их простого перебора. Но работать таким образом с банком в сотни и тысячи физэффектов, мягко выражаясь, неэффективно. Здесь существенную помощь могут оказать таблицы применимости физэффектов и их сочетаний.

Для знакомства с методикой использования физэффектов при решении технических задач на базе эффектов табл. 5.1 приводим пример таблицы применения физэффектов (табл. 5.2). В левой части таблицы (графы 1-2) указаны технические требования (технический эффект, требуемое действие, свойство), т.е. физический смысл решения. В правом столбце приведены номера физических эффектов из вышеприведённого перечня, которые целесообразно просмотреть в первую очередь на предмет возможности использования для получения указанного в левом столбце технического эффекта.

 

Таблица 5.2

Таблица применения физических эффектов

Параметры	Действия	Физэффекты табл. 5.1
1. Размер, масса	1. Измерение	13,9,11,18,20,23,30,31,43,44,51,57,58,65,67,69,72,73,74, 76,81,83,84,92,93,95,98,100
2. Изменение	3,18,20,22,27,28,37,40, 41,43,44,53,87,95
2. Силы	1. Измерение	1-7,9,11,13,14,16,18,20,25, 37,51,54,56-58,80
2. Изменение, управление	1-4,7,10,11-18,20,22,31,32, 36-41,44,51-58,60,63,73,77, 82,84,85,87,90
3. Стабилизация	10,13,14,18,20,23,25,32,36, 37,44,54,56-58
4. Разрушение	1-7,9,10,12-14,17,20,22,31, 32,36,37,39,40,41,44,54, 56-58,60,63,67,73,74,82,84, 90,92,99
3. Трение	1. Изменение	1,2,10,14-16,22,25-28,34-36, 38,39,42,53,60,61,68,70,72, 74,83,84,87,90,93,99
4. Температура	1. Измерение	3,10,22,24,25,28,31,34-36,38, 44-47,48,52,57,66,94
2. Изменение, управление	3,4,6,10,14-17,22,26,28,30, 31-36,38,40,42,45-48,52,56, 57,60,63,64,67,99
3. Стабилизация	19,22,28,31,32,35,36,38, 45-48,52,57,97
5. Движение	1. Индикация	3,8,9,10,11,20,23,30,36,37, 43,44,53,55,68,71-75,80,81, 83,84,91-93,95,98,99
2. Управление	3-8,11,14-16,18,20,23,30,36, 37,42-44,50,51,53-55,60,64, 71-76,78,79,84,87,91,95-100
3. Стабилизация	1,3,5,7,14,19-22,36,37,43,44, 52,53,55,72-74,83
6. Смеси	1. Перемешивание	5,20,26-28,31,33,38,49-51, 53-55,64,67,73-75,84,85,87, 91,98
2. Разделение	12,20,22,23,26-28,30,31, 34-36,38,42,51-53,55,62,70, 84,92,98
7. Поверхностные свойства	1. Контроль	15,16,27,39,42,46,47,53,67
2. Изменение	3,15,16,20,25-27,34,35,36,39, 42,46,47,65,98
8. Объёмные свойства	1. Контроль	1,3,9,17,23,25,27-37,41,44, 45,48,53,61,66,67,78,93,98
2. Изменение	3,17,20,22,25,27-33,35-38,40, 41,44,45,48,50-52,61,62,64, 66-69,78,80,98

 

Рассмотрим ряд задач и попытаемся решить их с помощью табл. 5.1 и 5.2.

Задача 5.11. Одной из проблем, решаемых конструкторами самолетов, является проблема обледенения обшивки во время полёта. Половина горячего воздуха, который отбирают у двигателей самолёта противообледенительные системы, расходуется зря, так как нет надёжных систем, сигнализирующих о наступлении обледенения в полёте. Как обнаружить появление корки либо достижение ею критической толщины?

Решение. Имеем физическое противоречие: противообледенительная система должна работать, чтобы обеспечить полёт, и не должна работать, чтобы не было перерасхода энергии. Сразу видно, что данное противоречие целесообразно разделить во времени: система должна работать, когда толщина ледяной корки больше критической, и не должна работать, когда её толщина меньше критической.

Мы наметили область исследования, но решение пока не просматривается. Обратимся к таблице 5.2 применения физ-эффектов. Мы имеем задачу на измерение размера (поз.1.1). Для её решения нужно перебрать большое число физэффектов, указанных в графе 3 таблицы (в данном случае 28), но это всё же существенно меньше полного перечня физэффектов. Конструкторы самолета «Боинг-727» использовали эффект 93 «Собственные колебания», установив на самолёте вибрирующий штырёк, который в полёте подвергается обледенению так же, как и обшивка. По мере нарастания ледяной корки на нём частота его колебаний меняется. Как только корка достигнет толщины 0,1 мм, даётся сигнал на включение противообледенения.

Задача 5.12. Инженер-химик жалуется коллеге:

- Нам нужно управлять потоками газа, который идёт по этой металлической трубке. Мы пользуемся краном с притёртой стеклянной пробкой, но она не обеспечивает требуемой точности: трудно регулировать величину отверстия, через которое протекает газ.

-Конечно, - ответил тот. – Вы бы ещё самоварный кран поставили.

Химик сделал вид, что не расслышал.

-Можно, - продолжал он, - поставить резиновую трубку и зажим.

-Может, бельевую прищепку? – усмехнулся коллега.

Химик не выдержал

-Десятки лет все так работают. Или вы можете предложить что-нибудь взамен?

Решение. Это задача на изменение размера (поз.1.2 в табл. 5.2). Удачное решение получается при использовании эффекта 44 «Тепловое расширение». Кран содержит корпус с отверстием и плотно прижатый к нему стержень, изготовленный из материала с меньшим, чем у корпуса, коэффициентом линейного расширения. При нагревании такого крана в нём образуется зазор, величину которого можно регулировать путём изменения температуры.

Задача 5.13. Чтобы определить оптимальные углы заточки токарного резца для обтачивания длинного вала, нужно установить характер зависимости силы резания от угла между режущей кромкой резца и поверхностью вала (так называемый главный угол в плане). Непосредственно измерить силу резания сложно. Поэтому измеряют мощность при работе станка с помощью ваттметра, а затем определяют силу расчётом по известным формулам. Однако мощность расходуется не только на резание, но и на преодоление трения в узлах станка. Как же получить точное значение силы?

Решение. Измерение силы – в таблице это поз. 2.1. В графе 3 предлагается 22 физэффекта, с помощью которых решаются подобные задачи. Применим эффект 3 «Деформация» и эффект 18 «Упругость». Установим резец в упругой державке и будем измерять её деформацию. А деформацию легко измерить, например, индикатором. Тарировку прибора, т.е. определение соответствия показаний индикатора определённому значению силы, делают заранее.

Задача 5.14. Вот изобретение, на которое авторам в своё время был выдан патент. Чтобы убедиться в прочности соединительных элементов тяговой цепи скребкового конвейера, её в течение определённого времени протаскивают взад-вперёд через камеру с песком.

Как усовершенствовать это изобретение?

Решение. Недостаток очевиден: силой тяги нельзя управлять. Обратимся к поз 2.2 табл. 5.2. Из рекомендованных для решения этой задачи физэффектов возьмём уже знакомые нам эффекты 53-55 «Магнетизм», «Магнитная индукция», «Магнитное поле». Заменим песок железными опилками и будем управлять их плотностью путём регулирования напряжённости электромагнитного поля, как мы это делали в задаче 4.6.

Задача 5.15. Для обработки детали на станке её закрепляют в тисках с помощью винтового зажима, применяя для этого гаечный ключ. Если усилие на ключе будет недостаточным, деталь при обработке может вырвать из тисков. Если же «перестараться», она деформируется, а может и сломаться. Только опыт помогает определить нужную силу зажима.

Как быть?

Решение. Требуется обеспечить постоянную силу зажима, не зависящую от действия работника. Для её решения используем в таблице поз. 2.3 – эффект 37 «Закон Паскаля». Заменим винтовой зажим гидравлическим. Сила его будет зависеть только от давления в гидравлической сети и площади поршня цилиндра. Если нет возможности установить гидропривод, воспользуемся для зажима тарированным гаечным ключом с храповым механизмом, прижим собачки в котором регулируется пружиной (эффект 18 «Упругость»).

Задача 5.16. Наколоть орехов для торта – задача нескольких минут, и решается она с помощью обыкновенного молотка.

А как можно сделать это на кондитерской фабрике, где ежедневно требуются десятки и сотни килограммов орехов?

Решение. Используем поз. 2.4 табл. 5.2 – «Разрушение» и применим эффекты 40 «Работа газа» и 41 «Сжимаемость». Предлагается поместить орехи в герметическую ёмкость и закачать туда воздух под давлением несколько атмосфер. Если теперь резко открыть ёмкость, в ней практически мгновенно установится атмосферное давление. Но внутри скорлупы орехов она так быстро упасть не может. Разница давлений и приводит к разрушению скорлупы.

Задача 5.17. Захват промышленного робота перемещается по направляющей – полой штанге. Фторопластовая втулка легко скользит по её поверхности, если она смочена водой. Пытались снабдить роботов распылителями воды – ничего не вышло: система работает ненадёжно, подача воды сильно зависит от колебаний давления в водопроводе, она попадает в станок, требуется постоянная регулировка.

- Что делать? – думает технолог. – Не ставить же рядом с роботом рабочего с мокрой тряпкой.

Решение. Используем поз. 3.1 табл. 5.2: «Изменение трения». Из предлагаемых здесь физэффектов больше всего подходит 34-й «Конденсация». Стоит пустить по трубе холодную воду, и её поверхность всегда будет влажной.

Задача 5.18. При обработке металлов резанием возникает температура в несколько сот градусов, что приводит к быстрому выходу резца из строя. Обычно зону резания охлаждают, поливая её водным раствором специальной эмульсии. Но при обработке некоторых металлов полив недопустим, а охлаждение воздушной струёй не даёт нужного эффекта.

Решение. Воспользуемся эффектом 22 «Адиабатический процесс», поз. 4.2 табл. 5.2. В теле резца вблизи от режущей кромки сделаем камеру (полость), в которую подадим сжатый газ фреон. При его попадании туда он резко расширяется, температура его падает – на резце можно наблюдать даже возникновение инея.

Задача 5.19. Для измерения высоких температур применяют так называемые термопары. Принцип действия их основан на следующем явлении: если спаять два проводника и подогревать место спая, то между холодными их концами возникает ЭДС, которая тем больше, чем выше температура. Для градуировки, необходимо, чтобы холодные концы проводников находились в условиях постоянной, желательно нулевой, температуры.

Как это обеспечить?

Решение. В таблице физэффектов это поз. 4.3 – «Стабилизация температуры». Применим эффект 38 «Плавление». Поместим концы проводников термопары в тающий лёд, температура талой воды будет нулевой до тех пор, пока лёд не растает полностью.

Задача 5.20 из книги «И тут появился изобретатель». В животноводческом комплексе построили большие коровники. Возникла необходимость проконсультироваться, хорошая ли вентиляция в них.

- Придётся исследовать движение воздуха в помещениях, - сказали специалисты.

- Оно зависит от температуры стен, крыши. Понадобится множество замеров. Работы месяца на два.

И тут появился изобретатель.

- Пока вы совещались, я получил данные по первому коровнику, - сказал он. – Для каждой точки, даже под самым потолком. Это же так просто!

Как же получил изобретатель эти данные?

Решение. А поступил изобретатель очень просто, использовав закон Архимеда (поз. 5.1, физэффект 23). Чтобы прибор показывал движение воздуха в любой точке коровника, он должен иметь ту же плотность, что и воздух, т.е. сам должен быть из воздуха. Кроме того, он должен быть видимым. С этой ролью прекрасно справятся мыльные пузыри. Множество мыльных пузырьков сделают потоки воздуха видимыми. Траектории их движения можно даже заснять на фотоплёнку.

Задача 5.21. При заправке ракеты жидким кислородом необходимо предотвратить попадание в двигатель пузырьков нерастворившегося газообразного кислорода, который, к сожалению, всегда присутствует в жидком кислороде.

Решение. Жидкий и газообразный кислород имеют разную плотность, поэтому воспользуемся в поз. 6.2 физэффектом 20 «Центробежная сила». Пропуская кислород через центрифугу, можно надёжно отбирать его газообразную фракцию.

Задача 5.22. Предстоит проложить многокилометровый трубопровод. Необходимые для этого трубы диаметром 1 м изолированы гудроном с целью предохранения их от коррозии. Но во время транспортировки изоляция часто нарушается. Найти дефекты изоляции сложно. А уложить трубу с дефектом – значит обречь её на преждевременный выход из строя.

Как же всё-таки обнаружить нарушение изоляции?

Решение. Требуемое действие – контроль поверхностных свойств объектов. Это поз. 7.1 таблицы физэффектов. Венгерские изобретатели применили для решения этой задачи физэффект 67 «Электрический разряд», предложив исследовать поверхность трубы с помощью щупа, присоединённого к генератору тока высокого напряжения. Если покрытие нарушено, щетка щупа начинает искрить.

Задача 5.23. На скоростных судах с подводными крыльями они быстро разрушаются вследствие физического явления – кавитации. Сущность его в том, что в жидкости в результате местных понижений давления образуются пузырьки, заполненные газом (паром). При повышении давления, например, из-за встречи с препятствием, пузырьки резко сокращаются (захлопываются). Многократно повторяющиеся удары приводят к разрушению – кавитационной эрозии поверхности тела.

Решение. Согласно вепольному анализу, чтобы предотвратить изнашивание поверхности крыльев, нужно ввести между водой и металлом изменённую воду или изменённый металл. Вода дешевле. Воспользуемся физэффектом 35 «Кристаллизация», поз. 4.2 табл. 5.2. Подводную часть крыла следует сделать охлаждаемой, в результате чего на ней будет нарастать тонкий и постоянно восстанавливаемый слой льда.

Задача 5.24. Главный инженер электролампового завода собрал специалистов и показал пачку писем.

- Жалуются потребители, недовольны нашими лампами, - грустно сказал он. – Основная причина их недолговечности в том, что давление газа внутри лампы иногда больше нормы, иногда – меньше. Кто скажет, как измерить давление?

- Очень просто, - сказал один из инженеров. – Берём лампу, разбиваем и … Можно для контроля разбивать одну лампу из 100.

- Проверять хотелось бы каждую лампу, - вздохнул главный.

Решение. Эта задача решается путём применения физэффекта 67 «Электрический разряд», поз. 8.1 таблицы. Воспользуемся коронным разрядом, который возникает между заострёнными электродами тем вероятнее, чем меньше давление газа. Следовательно, достаточно подать на нить накала высокое напряжение, и возникает коронный разряд, яркость которого будет зависеть от давления газа в лампе.

Задача 5.25. Чтобы предохранить резьбу от забивания, а гайку – от отвинчивания, гнездо, в котором она помещена, заливают битумом. Теперь гайку не отвернуть, пока не удалён битум из зазора между гайкой и стенками гнезда. Работа это долгая и кропотливая.

Как быть?

Решение. Изобретатели применили эффект 38 «Плавление» (поз. 4.2 таблицы), предложив гаечный ключ, головка которого нагревается электрической спиралью. Горячая головка легко входит в расплавленный битум, и гайка свободно отвинчивается.

Рассмотренный нами упрощенный, по сравнению с имеющимся в специальной литературе, подход призван показать потенциальные возможности, которые открываются для решении нетрадиционных технических задач при использовании физических эффектов и явлений.

Вот ещё несколько примеров использования физических эффектов и явлений.

В институте Гипроникель разработана система очистки отходящих газов металлургических печей от мелкодисперсной пыли с применением ультразвука. При озвучивании потока газов, проходящего через фильтр со скоростью 1 м/мин, происходит акустическая коагуляция пыли, которая и оседает в пылесборник.

Другой способ коагуляции пыли в шахтах, предложенный изобретателями: пылевой поток разделяют на две части, каждую из которых заряжают одноимённо и направляют навстречу друг другу.

Борьба с грызунами во многих странах превратилась в острую проблему, поскольку мыши и крысы быстро адаптируются к ядам. Американские учёные заметили, что если для человека верхний порог слышимости составляет 20 кГц, то для мышей и крыс – 40 кГц. Генератор издаёт ультразвук с частотой 30 кГц мощностью до 150 децибел. Такая «дискотека» для грызунов просто невыносима.

В Уральском НИИ трубной промышленности научились делать трубы с асимметричным утолщением стенки. Трубу устанавливают во вращающихся центрах с некоторым осевым смещением и нагревают токами высокой частоты до оплавления внутренней поверхности. При вращении центробежные силы «намывают» расплавленный металл на одну сторону.

В НИИ строительной физики разработали звукопоглощающую панель для подвесных потолков, которую можно настроить на максимальное звукопоглощение в определённом диапазоне звуковых частот. Делается это с помощью эластичного экрана, который можно растягивать или складывать гармошкой.

Чтобы в случае необходимости приподнять автомобиль, водителю не нужно пользоваться ручным домкратом. Одна из норвежских фирм разработала домкрат, представляющий собой баллон из прочной воздухонепроницаемой ткани. Наполняясь выхлопами газов, баллон поднимает автомобиль на нужную высоту.

Белорусские инженеры предложили оригинальную конструкцию ведущего ролика ленточного транспортёра. Ролик выполнен полым с отверстием на ободе. При отсасывании воздуха из полости ролика на его периферии создаётся вакуум, благодаря чему транспортёрная лента плотно прижимается внешним атмосферным давлением к ободу. Это повышает тяговое усилие привода.

В Ростовском-на-Дону институте сельскохозяйственного машиностроения заусенцы с деталей из меди и медных сплавов снимают насыщенным раствором хлорной меди, пропуская через него ток напряжением до 15 В. Электролит, снимая заусенцы, совершенно не затрагивает металл детали.

В Швеции пожарными испытан состав, который значительно быстрее гасит пламя, чем вода. Рецепт довольно прост – 97 процентов воды, один процент минерального масла и еще два – особой модификации полиэтилена. При соприкосновении с горячим предметом этот состав мгновенно образует желеобразную пленку, через которую не проникает кислород. Этого достаточно, чтобы в 30 раз быстрее сбить пламя, чем чистой водой.