16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/158/12078.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 18 (158) сентябрь 2010 года

Технология из детской песочницы

Идея пришла к изобретателю Николаю Королеву случайно. Пришла… в детской песочнице, где он помогал дочери строить «куличики».

Вместе они экспериментировали и наблюдали процессы, происходящие в песке под нагрузкой. Рабочими инструментами были кусок прозрачной трубы, толкушка в качестве пресса и горсть белых кварцевых песчинок-маркеров для изучения маршрутов движения.

К тому времени Н. Королев, выпускник МАДИ, инженер-технолог по ремонту автомобилей, уже проектировал дорожные покрытия в Гипростроммаше. Исследователя поразил неизменно повторяющийся эффект: при вдавливании жесткого штампа в любую сыпучую порошко­образную среду ее частицы двигаются не хаотично, а каким‑то образом концентрируются, образуя ядро конусной клиновидной формы. Результаты настолько захватили изобретателя, что он продолжил эксперименты.

О настоящей лабораторной проверке возникшей у него гипотезы тогда можно было лишь мечтать, поэтому опыты прошли оригинальные – «на натуре». Ванночку из прочной стали он засыпал с горкой порошком алюминия, положил на рельс и попросил прокатать ее машиниста железнодорожного строительного крана. Поверхность порошка потемнела, и на ней появились редкие блестки. Королев досыпал еще горку. После нескольких прогонов порошок в корытце заблестел ровным металлическим блеском.

Лабораторная проверка подтвердила, что удельный вес пластины, полученной из порошка, равен 2,72, как и положено настоящему алюминию, то есть было достигнуто максимальное уплотнение.

Фокус в том, что стенки ванночки выдерживали давление колеса крана и не сминались – уплотнялся лишь порошок за счет горки. Таким образом, сравнительно небольшим усилием достигались самоорганизация и предельно возможное уплотнение сыпучего материала.

В природе нечто подобное можно наблюдать вдоль береговой линии, где волны создают плотную песчаную кайму, называемую заплеском. Частички песка по воле волн небольшим усилием занимают наиболее устойчивое компактное положение, образуя между собой максимальное число контактов.

Эта натуральная технология принципиально отличается от общепринятой традиционной, по которой решающая роль отводится высоким и сверхвысоким давлениям прессов, все равно не позволяющим избежать слоистой неоднородности изделия при добавлении исходного материала в форму (а значит – монолитного изделия не получается).

Если же отступить от здравого (на первый взгляд) смысла и уплотняемый материал не помещать в закрытую форму, а дать ему свободу движения, самоорганизация частиц позволяет создавать изделия монолитные, с равномерной предельной плотностью. Эта реальность и была выявлена Н. Королевым и получила название «Эффект текучего клина».

История земляных сооружений насчитывает не одно тысячелетие. Плиний Старший, прокуратор Испании (67 год н. э.), в «Естественной истории» писал о виденных им в Африке и Испании формовых стенах, называемых так потому, «что их более в формах делают, нежели строят». Плиний отмечает, что «стены эти уже несколько столетий противостоят действию ветров, непогоды, дождей и огня лучше сложенных из кирпича».

Предполагается, что из Испании грунтовое строительство распространилось по Западной Европе. Известно оно и в России. Это не только глинобитные мазанки, но и Приоратский дворец императора Павла в Гатчине, построенный архитектором Н. Львовым в 1798 году.

Использование процессов самоорганизации поднимает материальное производство на более высокую качественную ступень. Известны лазерные технологии, зонная плавка для получения сверхчистых материалов и монокристаллов, а теперь – и зонное механическое нагнетание для дисперсных сыпучих тел.

Суть этих методов в том, что процесс самоорганизации материала, искусственно созданный в узкой зоне, перемещается затем вдоль всего обрабатываемого объема.

Новая технология оказалась весьма плодотворной в производстве строительных материалов из земли. Тут рабочий орган штампа не давит, как обычно, на материал, а покачивается над ним, лишь касаясь поверхности при непрерывном подсыпании новых порций смеси. Отсюда родилось и название самой технологии – «Русские качели».

Изобретателем были созданы несколько моделей машин, производящих строительные материалы, защищенных тринадцатью патентами (например, патент РФ № 2085400). Тут и большие агрегаты для серийного строительства, производящие необычайно прочные дорожные и аэродромные плиты любой длины, бетонные трубы, бордюрные камни и др. А компактный настольный мини-нагнетатель – просто мечта для индивидуального застройщика на дачных участках, в фермерских хозяйствах, на малых предприятиях. Безо всякой переналадки на нем можно делать кирпичи, простые и фасонные, тротуарную и облицовочную плитку и другие изделия, пригодные не только в строительстве, но и в любом другом промышленном производстве – от металлургии до энергетики.

Электростанция, Кабельная арматура,

Технология из детской песочницыКод PHP" data-description="Идея пришла к изобретателю Николаю Королеву случайно. Пришла… в детской песочнице, где он помогал дочери строить «куличики». <br>" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/158/12078.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/dc0/dc0b8d7cfc07d05c878cc3454d3b06c9.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.