В этом выпуске ПБ мы поговорим о том, почему уже нет необходимости стучать ногой по шинам, нужен ли комбайн для мощения плитки, как повысить КПД домашней плиты и как устроены чудо-ботинки.
НУЖНО ЛИ СТУЧАТЬ ПО ШИНАМ
Известна привычка многих шоферов постукивать ногой или монтировкой по колесам перед поездкой. Так они проверяют давление в шинах. Слишком низкое грозит перерасходом топлива и перегревом резины, слишком высокое — увеличивает тормозной путь, дает менее эффективный разгон и проходимость.
При этом любой автолюбитель знает, что, проехав 2000 км за день даже по дорогам с твердым покрытием, он может обнаружить падение давления, которое заставит его достать насос и подкачать шины.
Особенно важно соблюдение этого правила для тяжелых грузовиков. При погрузке в идеале надо повышать давление в шинах, при разгрузке — снижать, причем в правильных пропорциях. Яснее ясного, что на практике никто так не делает, даже в самых цивилизованных странах. Поэтому, например, даже в США, согласно статистике, до половины аварий грузовиков так или иначе связаны с шинами.
Такую вот справку прислал нам Олег Переверзев из г. Саратова. Далее он пишет: «Известны системы, способные менять давление в шинах прямо во время поездки. Но их используют, в основном, на военных грузовиках для повышения их проходимости, а также для того, чтобы восполнить давление в шинах, если вдруг их пробьют пули или осколки при обстреле.
В гражданской автотехнике такие системы применяются редко. Между тем, несложно, на мой взгляд, оснастить каждое колесо несложной автоматической системой, которая будет следить за давлением в шине и при необходимости подкачивать воздух…»
Суть предложения Олега такова. Надо в каждую шину при изготовлении монтировать небольшой насос для поддержания давления. Работать он будет, как всем известный велосипедный насос. Тянешь ручку на себя — засасываешь воздух в цилиндр насоса. Давишь от себя — поршень сжимает воздух в цилиндре и проталкивает его через ниппель внутрь камеры, повышая давление в ней.
«В нашем случае насос внутри шины будет заполнять рабочий цилиндр за счет пружины, которая будет оттягивать шток в тот момент, когда тот внутри колеса будет находиться в верхней точке. — пишет Олег. — Но вот колесо провернулось на пол-оборота. Насос оказался в нижней точке. Шина под тяжестью автомобиля и груза несколько сминается, надавливает на шток, и тот проталкивает порцию воздуха через клапан внутрь шины.
Причем эта порция будет тем больше, чем меньше давление в шине, чем сильнее она сминается.
Еще поворот на пол-оборота — под действием пружины шток насоса оттягивается, втягивая через другой клапан порцию воздуха снаружи, и весь процесс повторяется…»
Остроумная разработка, не правда ли? Ее единственный недостаток в том, что нашего автора, похоже, опередили изобретатели из фирмы Goodyear. Они уже разработали и запатентовали аналогичную конструкцию — пассивный мини-насос для подкачивания шин на ходу.
Разработчики заявляют, что при большом ежегодном пробеге система окупается довольно быстро. Ведь, по оценкам компании, сейчас, если давление в шине на 0,68 атм ниже оптимального, расход топлива возрастает на 1 %, а если давление падает больше чем на 10 % от нормы (в США для грузовиков она составляет ~7 атм), то время жизни шины сокращается на 9…16 %.
Правда, пока пассивный мини-насос можно установить только на колеса большого диаметра. Так что у желающих есть шанс доработать это изобретение так, чтобы оно подошло и для легковушек, мотоциклов и велосипедов.
А пока за актуальность темы мы награждаем Олега нашим Почетным дипломом.
Разберемся, не торопясь…
КАК УЛОЖИТЬ ПЛИТКУ?
«Мостить тротуары плиткой стало чуть ли не модой, — пишет москвич Антон Юдин. — Смотрится плитка неплохо, а если она качественная и хорошо уложена, может прослужить долго. Только вот ее укладка отнимает много времени. Предлагаю эту работу механизировать, создав комбайн, подобный тому, что укладывает асфальт.
Сначала движется устройство, которое выравнивает поверхность, подготавливает ее для укладки. Затем идет комбайн, который приклеивает отдельные плитки на общую подложку-ленту, которая и укладывается на дорогу или тротуар. После этого достаточно будет пустить вслед комбайну каток с прорезиненными колесами, чтобы закрепить покрытие на месте».
Согласитесь, идея Антона вполне здравая. Однако в ней есть минусы. Во-первых, подобные комбайны уже существуют. Например, голландская компания Vanku BV выпускает для укладки плитки агрегат Tiger Stone.
Такая машина обслуживается 2–3 рабочими и способна уложить до 300 кв. м плиточного покрытия за рабочую смену.
Во-вторых, Антон ничего не пишет о том, как выполняется самая сложная часть операции по мощению — подготовка поверхности под плитку. И наконец, в-третьих, необходимо все же более прочное крепление плитки на тротуаре. Ныне это осуществляется за счет того, что в песчаную подложку добавляют немного цемента.
Тогда дождевая вода, попадающая в щели между плитками, вместе с цементом и песком образует бетон, который, застывая, удерживает плитку на месте.
К сказанному остается добавить, что плиточное покрытие из бетона плохо выдерживает климат некоторых регионов России. Как показала практика, уже через год-два, а то и ранее, покрытие начинает требовать ремонта, который приходится делать вручную, выборочно меняя выщербленные плитки. Стало быть, их нужно делать либо особо прочными (примером тому может послужить брусчатка, которая на Красной площади служит десятилетиями), либо вообще подумать об ином типе покрытия городских дорог и тротуаров.
Рационализация
МОДЕРНИЗИРУЕМ ПЛИТУ
«Я обратила внимание, что на старых газовых плитах советского производства вода закипает быстрее, чем на современных, — пишет нам из Нижнего Новгорода Юлия Малькова. — Вместе с родителями мы решили это проверить. В алюминиевую кастрюлю диаметром 210 мм и высотой 140 мм был налит литр воды при температуре 14 градусов Цельсия. На газовой плите производства 1983 года вода закипела через 4 мин. 45 сек., а на плите производства 2008 года вода закипела через 6 мин. 15 сек.
Сейчас все ставят газовые счетчики, и лишнее время на нагрев приводит к излишним затратам на оплату газа. Поэтому нам стало интересно, почему так получается.
В итоге выяснилось вот что. Расстояние от форсунки до решетки на старой плите равно 18 мм, а на новой плите — всего 10 мм. Значит, на решетку новой плиты надо ставить промежуточные кольца из жаропрочной стали, чтобы увеличить промежуток на 8 мм».
Объяснила Юля и почему так происходит. Дело в том, что температура пламени газовой горелки неодинакова на разной высоте. Наиболее высокая температура пламени на конце газового факела, что и позволяет воде в кастрюле закипать быстрее.
Возвращаясь к напечатанному
ЕЩЕ О ДАРОВОЙ ЭНЕРГИИ
Мы уже не раз рассказывали о том, каким образом можно подзаряжать наши гаджеты, так сказать, в полевых условиях. Но, как выясняется, эта проблема интересует не только наших читателей, но и взрослых специалистов во всем мире.
Так, бельгийские ученые из компании Imec создали рубашку, в которую они внедрили термоэлектрический генератор толщиной всего 5 мм. В основе работы устройства — создание электродвижущей силы в электрической цепи, состоящей из проводников, контакты которых находятся при разных температурах.
Шестнадцать элементов в рубашке зажаты между двух пластин из полупроводников. Так как одна из пластин находится рядом с телом, а другая обращена к внешней среде, возникает разница температур, достаточная для возникновения разности потенциалов.
Так, например, в офисе с температурой 22 °C мощность вырабатываемой электроэнергии составляет около 1 мВт. Конечно, это немного, но вполне достаточно, чтобы привести в действие, например, устройства, осуществляющие мониторинг здоровья человека. Когда человек встает с места, мощность удваивается, а при ходьбе удваивается еще раз, достигая 4 мВт.
В Университете Висконсина, США, придумали, как энергию, которая вырабатывается во время ходьбы, пустить на подзарядку мобильных устройств. Ученым удалось измерить, что каждый раз, когда наша нога соприкасается с поверхностью, вырабатывается энергия мощностью в 20 Вт. Только вот как ее аккумулировать?
Для этого Эшли Тейлор и Том Крупенкин использовали электропроводящие жидкости и технологию электросмачивания. Известно, что если к капле электропроводящей жидкости подвести электроды, то она под действием заряда меняет форму. Авторы исследования предположили запустить процесс в обратном направлении — деформировать каплю и получать энергию.
Для этого они поместили между двух пластин, покрытых слоем диэлектрика, капли ртути и галинстана — сплава галлия, индия и олова. Эксперименты показали, что чем больше было капель, тем выше мощность нового генератора. И хотя из 150 капель удалось «выжать» всего несколько милливатт, исследователи верят, что это только начало. За два следующих года они планируют довести мощность до 10 Вт.
Этого будет достаточно, чтобы подзарядить на ходу мобильник, GPS-навигатор или даже рацию. Заодно авторы изобретения пообещали подумать, чем бы заменить вредную ртуть.
