kristofkadavr

kristofkadavr

пикабушник
поставил 379 плюсов и 165 минусов
отредактировал 8 постов
проголосовал за 12 редактирований
29К рейтинг 32 подписчика 347 комментариев 90 постов 34 в "горячем"
1 награда
5 лет на Пикабу
388

Гидравлическая сила

Гидравлическая сила Гидравлика, Пневматика, Технологии, Производство, Передача Энергии, Длиннопост

Сегодня гидравлические приводы в основном применяются в станках и автоматических линиях, роботах и манипуляторах, системах управления автомобилями, самолётами, то есть сфера их применения ограничена механизмами. Однако в истории техники был период, когда централизованные гидравлические сети обеспечивали передачу энергии и мощности в масштабе крупных городов.


Вообще говоря, гидравлические машины - одно из древнейших изобретений человечества. В Древней Греции в III веке до н. э. был изобретён первый поршневой водяной насос, который использовался для тушения пожаров. Однако основополагающие законы физики, применимые для жидкостей, были сформулированы лишь к середине XIX века. С того времени и началось широкое внедрение гидравлических механизмов и сетей в промышленности.


НОСИТЕЛЬ МОЩНОСТИ


Теоретическую основу гидростатики заложил в 1647 г. французский учёный Блез Паскаль. Он первым доказал, что вода практически несжимаема и передаёт давление одинаково во всех направлениях, а сила и движение могут транслироваться посредством сжатой жидкости практически без изменений.


Опыты Паскаля с использованием грузов и поршней различной площади продемонстрировали, что гидравлические системы можно использовать в качестве механических усилителей, притом, что силы и перемещения в гидравлической системе связаны так же, как в рычажной механической системе.


В своём «Трактате о равновесии жидкостей» Паскаль предложил устройство гидравлического пресса: в замкнутый сосуд (или два сообщающихся сосуда разных диаметров) с водой вставляются два поршня. При воздействии силы на один поршень начнёт двигаться другой. Сила давления воды на больший поршень будет больше во столько раз, во сколько раз различаются площади поршней.


Однако Паскаль мог говорить об эффективности такой конструкции лишь теоретически - ни ему самому, ни его последователям долгое время не удавалось добиться необходимой герметичности гидросистемы: при больших давлениях вода просачивалась между поршнем и стенками цилиндра и никакого усиления не получалось.

Гидравлическая сила Гидравлика, Пневматика, Технологии, Производство, Передача Энергии, Длиннопост

Гидравлический пресс


Прошло почти полтора века, прежде чем в 1795 г. английский изобретатель Джозеф Брама сумел создать работоспособный гидравлический пресс. Проблему уплотнений Браме помог решить его помощник Генри Модсли, который предложил оригинальную конструкцию самоуплотняющегося воротничка. Гидравлический пресс Брамы приводился в действие насосом с ручным приводом и позволял достичь коэффициента усиления давления 1000:1 - эффективная нагрузка в 60 т уравновешивалась всего лишь 60-килограммовым грузом на ручке насоса.


ОТ ПИВОПРОВОДА К СЕТИ


Брама сконструировал и первый грузовой гидроаккумулятор, предназначенный для подачи... пива из бочек, стоявших в подвале паба. Источником энергии для работы пивопровода стал груз, давивший на жидкость своим весом. Впоследствии это устройство стали применять в бытовых водопроводных системах.


В дальнейшем Джозеф Брама развил идею пивопровода и в 1812 г. запатентовал целую систему - централизованную гидравлическую сеть. Такая сеть, по замыслу изобретателя, посредством давления воды передаёт механическую энергию от крупной центральной насосной станции на заводы и фабрики, расположенные по всему городу - примерно так же, как в сегодняшней электрической системе энергия передаётся от электростанции конечным потребителям.


Для того времени это была слишком революционная идея. Прошло ещё шестьдесят лет, прежде чем гидравлическая сеть была построена другим английским инженером и судостроителем - бароном Уильямом Армстронгом.


Экстравагантный промышленник Армстронг был талантливым изобретателем и не менее талантливым коммерсантом, успешно внедрявшим в производство многие свои разработки. Его компании возводили мосты (в том числе знаменитый Тауэрский мост в Лондоне, который поднимался с помощью уникального гидравлического механизма), занимались строительством военных кораблей и производством пушек, гидравлических кранов и прессов. Армстронг, кстати, построил в 1878 г. одну из первых гидроэлектростанций в Великобритании (в Крэгсайте) и оснастил свой дом электрическим освещением.

Вообще говоря, Армстронг стремился к повсеместному практическому использованию энергии воды: механизировал кухню в своем поместье, построил гидравлический лифт, сложную оросительную систему в садах, а уж на основных своих производствах - судостроительных верфях и заводах - постоянно внедрял самую совершенную по тем временам гидравлическую технику.
Гидравлическая сила Гидравлика, Пневматика, Технологии, Производство, Передача Энергии, Длиннопост

Гидравлический кран в Венеции.



Армстронг считал, что гидравлические системы лучше всего подходят для обеспечения медленного и устойчивого движения грузов при погрузочно-разгрузочных работах. В середине 1840 гг. он стал пионером в использовании мощных гидравлических кранов на судовых верфях, лично разработав метод подъёма груза за один ход штосселя или поршня.


ГИДРОАККУМУЛЯТОР


Несмотря на высокую эффективность гидравлических кранов, вскоре Армстронг столкнулся с проблемой их ограниченной мощности. Источником питания для кранов, прессов и других механизмов с гидравлическими приводами в Лондоне была городская водопроводная сеть низкого давления. Напор воды в ней создавался водонапорными башнями, поэтому он фактически был лимитирован высотой башни. Кроме того, давление в городских сетях зависело от множества потребителей, а потому было непостоянным.

Гидравлическая сила Гидравлика, Пневматика, Технологии, Производство, Передача Энергии, Длиннопост

Естественным способом нарастить мощности гидравлических механизмов, работающих на воде из городских магистралей, представлялось увеличение расхода воды, что выливалось в крупные затраты и зачастую было просто невозможным из-за низкой пропускной способности водопроводной сети.


В 1851 г. Армстронг, вдохновлённый идеей Брамы, придумал альтернативное решение - гидравлический аккумулятор, в котором на закачанную в ёмкость воду давил поршень, утяжелённый тоннами камней или другого балластного материала. Аккумулятор позволял получать нужный напор воды без строительства дорогостоящих высоких водонапорных башен. И поскольку давление создавал в основном вес балласта, а не воды, аккумулятор мог поддерживать в гидросети почти постоянный напор.


РАСЦВЕТ ГИДРОСЕТЕЙ


Изобретение Армстронга оказалось весьма своевременным для стремительно развивавшейся промышленности. Во-первых, оно помогло значительно увеличить количество и мощность гидравлических механизмов на предприятиях. Во-вторых, гидроаккумуляторы позволили промышленникам эффективно передавать мощность на большие расстояния, создавая централизованные гидравлические сети.


Первая и самая обширная гидравлическая сеть была построена в Лондоне, она эксплуатировалась «Лондонской гидравлической компанией». На пике развития компании, в 1917 г., пять соединённых между собой центральных водокачек и десять гидроаккумуляторов питали магистрали протяжённостью почти 300 км. Лондонская водопроводная сеть высокого давления приводила в действие более 8000 гидравлических машин, обслуживая большую часть города.


К концу XIX века гидравлические сети были уже не только в Лондоне, но и в Ливерпуле, Бирмингеме, Манчестере, Глазго, Антверпене, Мельбурне, Сиднее, Буэнос-Айресе и Женеве.


Женевская гидравлическая сеть, созданная в 1879 г., стала второй по величине после лондонской. Мощный паровой насос забирал воду из Женевского озера, подавая её как в городской водопровод, так и в гидравлическую сеть высокого давления. Вода приводила в действие станки на более чем сотне фабрик. Поскольку в конце каждого рабочего дня станки выключались одновременно, в сети возникало избыточное давление, для сброса которого был необходим предохранительный клапан. Этим клапаном стал первый в Женеве фонтан, создававший водяной столб высотой до 30 м.


****

Электрические сети, оказавшиеся более удобными и надёжными, впоследствии полностью вытеснили гидравлические, но в конце XIX и в начале XX веков изобретение Армстронга сыграло огромную роль в развитии промышленного производства.


Взято отсюда.

Показать полностью 3
5876

Как работает индикатор заряда Powercheck на батарейках

Вы наверняка видели рекламу небезызвестного бренда одноразовых батареек, где демонстрируется функция контроля заряда, так называемый POWERCHECK. А вы знаете по какому принципу работает данная функция?

Как работает индикатор заряда Powercheck на батарейках Батарейка, Интересное, Как это работает, Длиннопост, Яндекс Дзен

Принцип работы


На самом деле технология проста до безобразия: на батарейку нанесен полимерный материал с пленочным резистором переменной ширины, который покрыт двумя слоями краски. Первый слой краски – это разноцветные полоски, от красного до светло-зеленого, а второй слой представляет собой термокраску, которая становится прозрачной при нагреве.

Как работает индикатор заряда Powercheck на батарейках Батарейка, Интересное, Как это работает, Длиннопост, Яндекс Дзен

Для того, чтобы максимально снизить теплоемкость конструкции между полимерной пленкой и металлическим корпусом батареи проложен тонкий слой бумаги. Вот такая простая конструкция, а работает она следующим образом:


Зажимая контакты 1 и 2, мы деформируем полимерную пленку, и она касается плюса и минуса батареи, тем самым создается замкнутая цепь, по которой начинает протекать электрический ток.

Как работает индикатор заряда Powercheck на батарейках Батарейка, Интересное, Как это работает, Длиннопост, Яндекс Дзен

А так как наша пленка имеет различное сечение, то и нагревается она не равномерно и в том месте, где ее толщина минимальна, нагрев происходит быстрее. В результате этого термокраска становится прозрачной и мы с вами видим первый цвет – красный.


Когда заряд батареи близок к 100%, силы тока достаточно, чтобы полностью разогреть термокраску и, соответственно, показать всю цветную полоску.

Как работает индикатор заряда Powercheck на батарейках Батарейка, Интересное, Как это работает, Длиннопост, Яндекс Дзен

Как только силы тока становится недостаточно, то полоска в самом широком месте прогревается недостаточно и термокраска в этом месте не обесцвечивается и мы тем самым видим, что батарея частично разряжена.

И как только при нажатии и удержании полоски вы не увидите даже красного цвета, это означает что батарейка полностью разряжена.

Так же следует учесть, что частое использование такого индикатора расходует заряд батарейки, так что имейте ввиду. Если будете часто узнавать какой заряд остался в батарейке – будете чаще покупать новые.


Взято отсюда.

Показать полностью 2
47

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

Каждая отдельно взятая деталь автомобиля прошла эволюцию столь же масштабную, сколь и машина целиком. Взять хотя бы колесные диски: когда-то они были цельнодеревянными и, естественно, служили недолго. Чуть позже были придуманы спицы и шины из кожи или металла. Потом появились штампованные диски из стали, а в 1950-1960-е годы, начали выпускать и легкосплавные — на первых порах небольшими партиями и преимущественно для автогонок. Сегодня существует четыре основных типа автомобильных дисков, но фантазия конструкторов неисчерпаема.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

«Штамповка»: молоток и банка краски


Штампованные — самые простые и самые дешевые диски для «рабочих лошадок». Их устанавливают на массовые автомобили, они же чаще всего предлагаются в базовых комплектациях новых машин. Такие диски делают из прокатной стали, штампуя отдельно обод и отдельно — лицевую часть, а затем сваривая их между собой.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

Штампованные диски довольно тяжелые, а их внешний вид оставляет желать лучшего. Впрочем, второй недостаток легко маскируется декоративными колпаками любых цветов и конфигураций. Помимо этого, поверхность диска можно просто покрасить, причем даже самостоятельно.


При этом «штамповка» достаточно пластична, что полезно в условиях российской дорожной действительности. Если вы заезжаете колесом в яму, такой диск, сминаясь, принимает удар на себя, чем порой спасает подвеску. Потом его можно выровнять — стоить это будет недорого. В общем, штампованные диски — самые ремонтопригодные, простые, дешевые и массовые. Но и самые тяжелые, что не может не влиять на расход топлива. На «штамповке» ездят более 60% всех автомобилей в мире.


Литые


Литые диски — это условная «золотая середина» в плане стоимости, прочности и эстетики. Весят они намного меньше штампованных, а нагрузку выдерживают большую. К тому же, у них куда более интересный и разнообразный дизайн, и они не ржавеют.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

Зато литые диски хрупки: да, они способны выдержать гораздо более мощный удар, чем штампованные, но удар этот окажется чувствительнее для подвески. А если уж влететь на таком колесе в дорожную яму от души, есть вероятность, что диск просто расколется или, по меньшей мере, даст трещину. Ремонтировать его нельзя, несмотря на обилие соответствующей рекламы в интернете — это запрещено техническим регламентом Таможенного союза. И не напрасно: литой диск после сварки имеет другую структуру и в дальнейшем из-за остаточных деформаций может повести себя на дороге непредсказуемо, а это уже опасно для жизни водителей и пассажиров. В странах Европы, а также в Японии и во многих других государствах ремонт литых дисков считается незаконным.


Кованые


Кованые диски — самый роскошный, редкий и дорогой вариант из представленных на массовом рынке. Делают их из алюминиевых сплавов с добавлением магния, титана и других элементов. Сначала алюминиевые цилиндры несколько раз заносят под супертяжелый пресс весом около 10 000 тонн. Металл под действием такого давления сжимается, и его плотность становится больше, чем у стали. В этом и заключается секрет прочности кованых дисков: никаких пустот и складок внутри после такой обработки не остается, а значит, не будет микротрещин, из-за которых, например, может расколоться литой диск.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

Следующий пресс придает этой будущей автомобильной «обуви» форму. К этому времени дизайнер уже прорисовал внешний вид, расположение «окошек» и отверстий под крепеж, а токарь забил эти данные в компьютер. Диск обтачивается 5-6 раз и за это время становится впятеро легче. Можно представить, сколько отходов у такого производства! Нет ничего удивительного в том, что кованые диски стоят ощутимо дороже.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

Кованые диски красивы, а еще они легче литых. При этом они пластичны: при сильном ударе не раскалываются, а сминаются, и потому их, в принципе, можно восстановить. Но технология их изготовления насколько сложна и трудоемка, что ремонт стоит недешево.


А еще на рынке много подделок: среднестатистический автовладелец не отличит литой диск от кованого, но может клюнуть на маркетинговую хитрость: иногда технологию литья лишь чуть дорабатывают и уже называют получившиеся диски коваными, что, конечно, не соответствует действительности.



Cборные (составные, разборные)


Штучный товар для настоящих энтузиастов. В состав таких дисков входит разное количество частей — обычно от двух до пяти. Среди них — обод, также называемый «бочкой», сердцевина, бедлоки, таерлоки, а также суперпрочные болты, чаще всего из титанового сплава. Любой из нескольких элементов можно заменить при повреждении или при необходимости откорректировать какие-то параметры диска.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

Разборные части могут состоять из разных сплавов, в результате колесо приобретает просто космический вид. Такие диски могут быть разноцветными, с самыми причудливыми сочетаниями узоров, отполированные до зеркального блеска. Стоимость такой красоты — просто запредельна, и выпускают сборные диски — преимущественно на заказ — только редкие фирмы с солидным опытом. В большинстве случаев такие колеса для автовладельца — сугубо имиджевая история. Неудивительно, что некоторые владельцы подобного сокровища трепетно протирают диски чуть ли не после каждой поездки.


Диски, которые удивляют


Само собой, энтузиасты экспериментировали и продолжают экспериментировать с автомобильными дисками. Здесь каждый сходит с ума по-своему: кто-то инкрустирует элемент драгоценными камнями, кто-то изобретает колесо без ступицы, а кто-то «дорабатывает» старенький Oldsmobile Cutlass 50-дюймовыми колесами.


Компания Porsche, например, в 2017 году показала карбоновые диски, сплетенные из углеродного волокна. Технология их производства чрезвычайно сложна, а материал дорог; для плетения используется особая машина диаметром почти 10 метров. Каждое колесо сделано из восьми квадратных метров карбонового материала. Диски получаются прочнее и легче аналогов почти на 20%, но один комплект обойдется почти в 18 тыс. долларов.


Иногда конструкторов посещают совсем уж неожиданные идеи. Здесь можно вспомнить, к примеру, прозрачные колеса от итальянцев Forgiato Radurra. Смотрелось это необычно, но стоило баснословно дорого, а еще на дисках моментально скапливалась грязь, поэтому особого спроса на новинку не было.


АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

А можно обойтись и совсем без диска. Чтобы понять, как это выглядит, нужно взглянуть на покрышки Michelin Tweel (на фото внизу), у которых вообще нет воздуха в шинах, а сами колеса специфического вида и формы сделаны из прочного полимера и выдерживают серьезную нагрузку. И их совсем не страшно проколоть.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДИСКИ XXI ВЕКА: ТЕХНОЛОГИИ И ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ Авто, Шины и диски, Литые диски, Штамповка, Интересное, Длиннопост

Взято отсюда.

Показать полностью 7

Чем глубже изучаешь мозг, тем больше возникает вопросов. Истории успеха, достойные «Горячего» на Пикабу #3

Чем глубже изучаешь мозг, тем больше возникает вопросов. Истории успеха, достойные «Горячего» на Пикабу #3

Вячеслав Лебедев – сотрудник и аспирант МГУ им. М.В. Ломоносова. При знакомстве с трудами нейроученых понял, что мозг – целая вселенная внутри человека, и при более глубоком его изучении возникает еще больше вопросов. Вячеслав создал центр нейрофизиологической немедикаментозной помощи детям NeuroFuture, где уже несколько лет занимается развитием внимания и концентрации у детей.


Такие истории успеха вдохновляют, заставляют искать профессию мечты и посвящать свою жизнь тому, что любишь.

Отличная работа, все прочитано!