ИННОВАЦИИ: Качели для дороги
Психологи хорошо знают, что грубая сила - не лучший способ добиться желаемого результата. К сходному выводу пришли инженеры из московской компании "МАШМИР-ИнноЦентр", которые конструируют технику для уплотнения сыпучих веществ. Они выяснили - если частичкам позволить под давлением занять наиболее "удобное" положение, то получить из них плотный материал можно быстрее и проще, чем обычным прессом.
Собственно идею авторы позаимствовали у природы. В самом деле, почему прибрежная полоса песка на пляже всегда такая плотная, что по ней можно кататься на велосипеде? Где тот каток, который утрамбовывает эту дорожку? Его нет: перекатываясь туда-сюда в прибое, каждая песчинка в конце концов занимает ту нишу, которая ей в самый раз по размеру и форме.
Если бы за дело взялся человек, он бы поступил по-другому. Он насыпал бы песок в форму покрепче и как следует придавил бы. Именно так и делают плиты, панели, брикеты и множество других предметов из разнообразных сыпучих смесей. Однако большая часть энергии при этом расходуется понапрасну - она уходит на преодоление трения частиц друг о друга и о стенки формы.
А что если дать возможность частицам самим найти себе место в общей структуре? Именно на этом принципе и основано устройство, которое сами авторы назвали "Русские качели" и, конечно, запатентовали. Суть в том, что прессуемый влажный материал, все равно какой, ученые предлагают не засыпать в форму весь сразу, а подсыпать постепенно. Более того, и форма в этом случае не должна быть герметичной. Наоборот, с одной стороны она обязательно должна быть открыта, чтобы лишние, не нашедшие себе удобных мест частицы свободно "вылезли" из-под пресса. Так изделие постепенно растет - с одного края и до другого.
Сам пресс в этом случае скорее похож на пресс-папье или на детские качели, те, что с двумя лавочками. Перекатываясь с боку на бок, он уплотняет пространство под собой - создает так называемый текучий клин максимально сжатого материала и передвигается дальше. На новом месте нужно подсыпать еще исходного материала и опять покатать "пресс-папье" - так, чтобы лишний песок, порошок или гравий, не попавшие в зону "текучего клина", выдавились наружу. Последнее условие обязательно: если уплотняемая среда будет закрыта со всех сторон - ничего не получится, изделие не будет максимально плотным.
Интересно, что такое устройство может быть любого размера и работать как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной, т. е. может "выращивать" листы или трубы в любом положении - только не вверх ногами.
Пока московские инженеры "в металле" сделали только небольшую компактную установку для получения строительных материалов. Однако на том же принципе может работать и большой агрегат, например для дорожной техники, чтобы строить и ремонтировать любые дороги - от проселочных до автострад. Такое устройство будет гораздо эффективнее традиционных, а качество дорог неизмеримо лучше - ведь все слои, начиная с основания, будут уплотнены предельно, без полостей и дефектов.
По мнению авторов, сфера применения новой технологии практически безгранична, а ее внедрение сулит миллионы сэкономленных долларов. Ведь формовать приходится песок, щебень, грунт, опилки, порошки и другие материалы для самых разных отраслей промышленности, а простое прессование - это большие затраты и низкая производительность.