В союзе с изобретателями
Если внимательно изучить изобретения, сделанные за последние годы, то легко установить, что все больше оригинальных решений подсказывает изобретателям воздушная подушка!
Вам ни разу не приходилось видеть, как происходит отливка деталей из металла? Интересный, важный и довольно трудоемкий процесс, в особенности если деталь сложной геометрической формы.
Давайте заглянем в литейный цех машиностроительного завода. Пусть нужно отлить металлическую игрушку — клоуна. Как это делается? Сначала изготовляется литейная модель — точная копия клоуна, но сделанная из дерева. Теперь дело за литейной формой, куда будет заливаться металл. Для этого берут опоку — пустую прямоугольную металлическую коробку — и заполняют ее литейной землей или формовочной смесью. Чтобы в ней образовалась пустота, куда будет залит металл и где он должен приобрести форму будущего клоуна, в опоку сначала закладывают деревянную модель, а потом, когда опока набита землей, модель извлекают. Но как ее вытащить, не повредив формы? Опоку приходится делать разъемной, из двух половин, а земляная форма часто состоит из нескольких частей.
Вот все готово. Модель удалена, обе половинки опоки собраны, внутри нее, в земле, осталась пустота, точно повторяющая очертания клоуна. Осталось залить расплавленный алюминий в специальное отверстие формы — литник. Пройдет немного времени, отливка остынет, и из опоки будет извлечен сверкающий алюминиевый клоун.
Насколько было бы лучше иметь дело с неразъемной литейной формой, не составлять ее из отдельных частей! Но как извлечешь тогда модель? Сложней, чем вытащить косточку из вишни, не повредив ее. Задачка для изобретателей…
И вот как она была решена. Советский изобретатель увидел однажды у сынишки резиновую игрушку — надувного клоуна. И этот игрушечный клоун подсказал нужную идею.
Смотрите, как мы будем теперь отливать нашего клоуна. Вместо деревянной модели возьмем надувного клоуна и, проделав в нем маленькую дырочку, зальем внутрь жидкость, плотность которой такая же, как и литейной земли. Это нужно, чтобы модель не искажалась, не деформировалась, находясь в форме. Через некоторое время, когда форма затвердеет, удалим жидкость из модели и вытащим ее, сжавшуюся, через литниковое отверстие.
Теперь можно заливать. Вскоре у клоуна появится алюминиевый близнец.
Всем известна тонкая полиэтиленовая пленка, идущая на упаковку продуктов. А вот как ее получают? Без помощи воздушной подушки и тут не обошлось. В специальных машинах расплавленная пластмасса выдувается вверх через узкую щель горячим воздухом. Образующаяся тонкая прозрачная «колбаса» режется вдоль и получается плоская тонкая пленка. Просто и изящно, как говорят инженеры, когда хотят похвалить хорошее решение.
«Колбаса» из тончайшей пленки используется и для настоящих колбас. Без ее помощи известное с древности изготовление колбас пришлось бы сильно сократить — не стало хватать кишок животных, из которых делается ее естественная оболочка. С конвейера лишь одного из московских заводов ежегодно сходит около ста миллионов погонных метров надутой воздухом тончайшей белковой оболочки для колбас.
Нам уже не привыкать менять профессии, превратимся теперь в горняков, шахтеров. Важная и почетная специальность.
В угольной шахте вы наверняка еще не были, давайте спустимся, посмотрим, как добывают уголь. Шахтная клеть, вроде обычного лифта, но побыстрее, опустила нас вниз, где идут выработки. Пройдя по подземным коридорам, дойдем и до забоев, где горняки с помощью машин и отбойных молотков вгрызаются в угольный пласт.
Вслед за шахтерами, рубящими уголь, по забою движутся другие рабочие — крепильщики. Они устанавливают крепь — деревянные или металлические стойки-распорки, поддерживающие кровлю забоя. Иначе она через некоторое время обвалится.
Еще в средние века вот так же трудились в шахте крепильщики, рискуя жизнью. А сколько молодого леса губится на тонкие стойки-крепи! Только на шахтах нашей страны — сотни тысяч кубометров ежегодно. Металлическая же крепь громоздка и сложна.
Долго бились изобретатели над проблемой крепления. На помощь пришла воздушная подушка. Изобретатели Днепропетровского горного института предложили вместо деревянной крепи пневматическую. В резиновые надувные баллоны нагнетается воздух, стенки баллона прижимаются к грунту и кровле пласта и предотвращают обвал, действуя как уже знакомый нам домкрат. Из нескольких больших баллонов, укладываемых друг на друга, образуются «костры», как их называют шахтеры, так что подушка может применяться при любой высоте забоя. Но изобретатели этим не ограничились, они сделали пневматическую крепь самоходной, управляемой на расстоянии. Когда ее нужно передвинуть, воздух из баллонов выпускают, специальное устройство передвигает их вдоль забоя, и баллоны надувают снова.