железный кузнечик

 

Магнитная идея.

 

Как-то раз зашел я на механический участок своего цеха, где рабочие заканчивали сборку одного из разработанных мной механизмов. В этом механизме использовались магниты и один из магнитов небольшого размера, из тех, что используются в радиодинамиках, лежал рядом с плоскошлифовальным станком. А стол у такого станка состоит из ряда чередующихся электромагнитов, выходящих на поверхность поперечными стальными пластинками. Задача магнитных пластинок удерживать стальную деталь в процессе ее шлифовки. Я взял этот магнит и почти случайно положил на магнитный стол станка. Потом попытался протолкнуть его по поверхности стола. Но как только магнит пришел в движение, он подпрыгнул вверх сантиметров на двадцать, перевернулся и прилип к столу другой стороной. Тогда я поместил его в прозрачную коробочку и провел вдоль всего стола. Зрелище оказалось для меня неожиданным. По мере продвижения магнить подпрыгивал, переворачивался, падал на дно коробки, но тут же подпрыгивал и переворачивался снова, наехав на следующую пластинку электромагнита. Конечно, почти сразу стало понятно поведение такого стального «кузнечика». У любого магнита два полюса-северный и южный. И вот когда северный полюс магнита наезжает на северный полюс электромагнита, происходит их взаимоотталкивание и маленький магнит взлетает вверх. И чем больше скорость перемещения маленького магнита, тем выше он взлетает, напоровшись на одноименный полюс. А сжать вместе, прижать друг к другу два одноименных полюса почти невозможно. И вот тут появилась мысль. А что если у зубчатого зацепления двух шестерен зубья каждой из них будут изготовлена из магнитов, но при работе в паре они с ориентированы так, что в зацеплении взаимодействуют однополюсными сторонами? Ведь тогда шестерни будут вращаться, не прикасаясь друг к другу. А значит им не нужна смазка. А это значит, что крутиться они могут с любой скоростью. Идея сразу резанула воображение и замаячили абсолютно бесшумные механизмы, работа которых сопровождается лишь легким шевелением воздуха в зоне вращения шестерен. Идея показалась революционной. И я стал оформлять ее, как заявку на изобретение, не дожидаясь ее практического использования, т.к. от идеи до металла могут пройти годы. А перспективную идею долго под замком не удержишь, всегда найдется тот, кто воспользуется ею. И я оформил заявку. В патентном отделе ее тут же сделали закрытой, не подлежащей опубликованию, и отправили во ВНИИГПЭ. Ответ из Москвы пришел в срок, заявка принята к рассмотрению. Но вот решение о том признать или не признать идею изобретением ждать пришлось очень долго, гораздо дольше обычного. И наконец пришло решение, где говорилось, что за месяц до меня точно такую же идею описали в своей заявке какие-то изобретатели из Сибири. Позже, когда был опубликован их патент, я удивился, как точно совпали наши мысли, почти слово в слово.

дело случая.

 

Водород в моей печке.

 

Одно время были очень востребованы котлы для отопления помещений, работающие на отработанном масле. Масле, которое сливали из двигателей внутреннего сгорания при их техническом обслуживании. Поскольку в пользовании людей автомобилей много, то и масла этого, практически ни для чего не пригодного, было много. И тогда решили использовать его для нагрева котлов. Оно весьма калорийно, стоимость невысокая, а аппарат изготавливается из готовых узлов и деталей. При испытании такого котла в лабораторных условиях было замечено, что цвет факела и его температура изменяется, когда в отработку попадает вода. Пламя светлеет, а температура пламени увеличивается. Причем такое явление просматривалось только на отработанном масле. Стали искать причину такого явления. И пришли к выводу, что в пламени сгорает частично водород, который поступает из воды. Но что заставляет воду разделяться на водород и кислород. Ведь получение водорода из воды-это та технология, над которой работают многие проектные организации. Пока что этот процесс осуществляется с помощью электричества и представляет собой довольно дорогое производство. А хранение водорода в больших объемах очень опасно. Поэтому, например, с целью безопасности баллоны с водородом наполняют пористым материалом, в котором и накапливается водород. Этот газ легко воспламеним, что не раз приводило к авариям и даже к катастрофам, как, например, известный случай с дирижаблем. Следовательно, целесообразно получать водород непосредственно в месте его применения. Не накапливать его в емкостях, а сразу же направлять в зону горения. И без применения электричества, в автономных котлах. Вначале решили использовать аппараты уже имеющихся котлов на отработке, но они требовали целый ряд дополнительных факторов для своей работы. Таких как компрессор, а значит и электричество для его работы, целую систему отслеживания процесса с целью его автоматизации для работы в автономном режиме. Поэтому было решено перейти на конструирование обычного огневого котла, в котором используется гравитационная система подачи масла и воды в зону их горения. После проведения нескольких обнадеживающих испытаний разработок котлов разной модификации, пришли к оптимальному решению и в результате появился надежный отопительный агрегат. Особенность этого агрегата в том, в нем для диссоциации воды можно использовать не только отработку, но и некоторые другие доступные материалы.

Технология была признана изобретением и на нее получен патент.

блоки памяти на ферритах

 

Изобрести и запатентовать.Гл.3

 

МЗУППИ (Могилевский завод подготовки первичной информации)

 

Был в Белоруссии такой завод, МЗУППИ, где для компьютеров того времени изготавливали блоки оперативной памяти. Поскольку ЧИПы тогда еще не применялись, то машинную память собирали из ферритовых колечек-тороидов, которые пронизывали проводниками в виде координатной сетки. Колечки были размером с мошку и через каждое из них надо было пропустить две проволочки, перекрещивающиеся внутри колечка. Инженеры сибирского отделения АН СССР сделали автомат, который сам нанизывал эти колечки на проволоку, а операторам оставалось только вставить их в рамку и припаять к ламелям. Причем нанизывание осуществлялось гениально по своей простоте. Проволочку завивали в форме спирали и опускали в бункер, наполненный этими колечками. Бункер совершал возвратно вращательные движение вокруг своей оси, вибрировал и колечки сами наезжали на кончик спирали, нанизывались на нее и далее поднимались вверх, подталкиваемые следующим нанизанным колечком. На следующем этапе вторая проволочка проникала в такое колечко также в виде спирали, вращаясь вдоль оси и зацепляясь концом за очередное колечко. Готовые рамки собирались в большой блок, соединяя при этом между собой ламели соседних рамок. Соединяли ламели с помощью втулок, которые сначала одевали на ламели, а потом паяли мягким припоем. При такой технологии случались холодные пайки и блок через некоторое время выходил из строя. Процесс одевания и пайки занимал много времени, что сказывалось на производительности предприятия. Поэтому встал вопрос о замене технологии на более эффективную и производительную. С таким предложением приехали в нашу лабораторию представители завода. Задача непростая. Но заказчик предложил хорошие условия и возможность заработать непосредственно на заводе. Т.е. было предложение, от которого нельзя отказаться. И мы не отказались. Поскольку наш профиль контактная сварка, то и мысли наши были направлены в эту сторону. Решение проблемы вынесли на всеобщее обсуждение. Каждый мог предложить свою идею и возглавить тему. Нужно было не только предложить технологию, но спроектировать аппарат, реализующий эту технологию. Проблема оказалась достаточно сложной для разрешения обычными методами. Коллективно пересмотрев несколько предложенных вариантов, выбор остановился на моей идее. Было решено отказаться от пайки и соединять ламели путем их оплавления. Причем оплавлять не электрической дугой, которая могла привести к чрезмерному нагреву примыкающих участков, а коротким разрядом конденсатора. Это мгновенный искровой разряд, оплавляющий только кончики ламелей, не разогревая остальную часть. Но для такого способа ламели надо плотно соединить, а они размещены в шахматном порядке. Выходит, что нужна еще и операция взаимной ориентации соединяемых частей, дополнительный привод. А срок исполнения предельно мал, не более двух месяцев. Проведя ряд экспериментов и отработав технологию, стали прорисовываться контуры предполагаемого полуавтомата. Нельзя было ударить в грязь лицом перед коллегами из Новосибирска, поэтому работа велась почти круглосуточно. Проект рождался не на кульмане и тем более не на компьютере, а на обычных листах обычной миллиметровки. Поскольку вознаграждение сулило неплохие суммы, то подключились и хотели поучаствовать все от слесаря до научного руководителя. Когда полуавтомат был готов и начались его испытания, публики собралось, как на концерт. ффект был впечатляющий. Маленький, похожий на пулемет, аппарат щелкал искрой шаг за шагом, не задерживаясь ни на секунду. И, прощелкав все места соединения, возвращался назад, приступая к следующему ряду. Работу сдали в срок, полностью удовлетворив запросы заказчика. Внедряли его прямо в сборочном цеху завода. Кстати цехом это назвать можно лишь условно. Это огромное помещение, где длинными рядами установлены столы. Но бросаются в глаза не столы, а ряды белоснежных халатов и косынок. Работают только девушки. И когда проходим по цеху, десятки глаз наблюдают за «этими немцами из Прибалтики». Наблюдают с любопытством и… кокетством. Одним словом, по- женски. Заводчане нас тоже не подвели, выплатили все, что обещали. Мне, как автору технологии и полуавтомата, досталась солидная часть этой выплаты, которая позволила приобрести мою первую автомашину. После этого я запатентовал несколько изобретения по данному устройству, но больше конденсаторной сваркой заниматься не приходилось.

Не забыли и про остальных участников этой операции. Да и само внедрение на заводе этой разработки оставило в памяти самые лучшие воспоминания. Город Могилев оказался очень приветливым городом с добродушными людьми, хорошим пивом и прочими приятными для командированных подробностями.

Как подковать блоху

 

Изобрести и запатентовать

 

Гл.2.Как подковать блоху.

 

Однажды в лабораторию института, где я готовил свою диссертацию по контактной сварке, обратились специалисты одного из оборонных предприятий СССР. Предприятие это занималось изготовлением разных боеприпасов и в том числе изготавливало электрические детонаторы или электрозапалы. Это была пластмассовая колодочка с двумя никелевыми ножками, соединенными между собой тончайшей, толщиной от 11 до 30 микрометров проволочкой из нихрома, тоньше блошиной ноги, перекинутой от ножки к ножке в виде арочного моста, для чего перед присоединением перемычка слегка приподнималась в виде дуги. (толщина человеческого волоса 40-120 микрометров). При этом в готовом состоянии мостик должен иметь сопротивление 1-2 Ом, что определялось длинной этого мостика. Из-за микроскопического размера проволоки на предприятии ее не могли сварить с ножкой и поэтому использовали пайку. Но процесс пайки нихрома с никелем весьма нестабилен и ненадежен. И к тому же при растекании припоя длина мостика могла уменьшиться до размера, уменьшающего допустимый предел сопротивления, что приводило к его несрабатыванию. Поскольку большая часть мостиков накаливания использовалась в горновзрывных работах, при добыче угля или руды, то попав в топку, невзорвавшийся в породе заряд взрывался в топке котла. Это причиняло много вреда, предприятия несли убытки, как в материальном, так и в моральном плане. И вот эти товарищи, командированные привезли нам образец мостиков накаливания, которые были не паяные, а сварены контактной сваркой. Эти мостики были извлечены из сбитой американской ракеты в одной из зон конфликта. Мы обследовали американскую сварку, это была интересная, не знакомая для нас технология. И нам предстояло самим разработать и технологию, и оборудование. Обычный способ контактной сварки отпал сразу-нихром врезался в медь электрода и никакого нагрева не происходило. При малом усилии сжатия в слабом контакте между электродом и проволокой происходил пережог проволоки. При использовании твердых электродов из вольфрама или молибдена проволока вдавливалась в никель, и сварка тоже не получалась. И проследить за процессом визуально, с помощью микроскопа тоже не получается-слишком мал размер зоны сварки и она закрыта электродом. Но не изучив поведение свариваемого материала в динамике, трудно найти оптимальное решение. И тогда у меня возникла идея моделирования процесса, условно приняв за наиболее важный этап сварки тот, когда проволока достигает пластического состояния. Как она взаимодействует с плоским торцом никелевой ножки. Для этого я в качестве проволоки я взял пластилин, скатав его в виде круглого стержня диаметром 6-8 мм. В качестве макета плоского торца ножки использовал прозрачную стеклянную пластинку. Стекло позволяло наблюдать процесс деформации стержня с низу, как бы из зоны сварки. Ведь физика процесса деформации пластичных материалов аналогична. А чтобы весь процесс был более нагляден, я на пластилиновом стержне нанес продольные риски. Поверхность же стеклянной пластины в зоне контактирования со стержнем слегка припудрил белым порошком.  Макет электрода изготовил из мягкого металла, из свинца, т.к. его проще обработать в необходимую форму. Были использованы макеты электрода с самыми разными формами. И в итоге оказалось, что, если торец электрода расположен под некоторым углом к плоскости пластины, то в процессе сжатия стержень течет под наклонным участком торца электрода вдоль своей оси и одновременно сдвигает поверхность пластины. Происходит соединения материалов в твердой фазе. На реальных объектах это означает, что проволока не плавится, но размягчается, ползет, задирает окисные и жировые пленки торца ножки и образуются общие межатомные связи. И второй эффект от применения такого электрода оказался в том, что в процессе деформации привариваемая проволока, сползая в сторону второй ножки, поворачивается на угол, равный половине угла наклона торца электрода. Т.е. арка мостика образуется автоматически. А в итоге можно сказать, что подковать блоху нам тоже удалось. Все технологические разработки стали предметом моей кандидатской диссертации и завершились патентом на изобретение. Но уже вместе с конструкторскими разработками, сделанными мной для разных видов изделий этого назначения. Хотя впоследствии этот способ сварки нашел широкое применение в приборостроении для приварки ленточных микропроводников на дорожках печатных плат. Поскольку в этом случае работы носили восстановительный характер на уже готовых платах, то для этого был разработан и запатентован специальный инструмент-сварочный пистолет. Эта технология восстановления плат оказалась настолько удачной, что применялась на многих предприятиях приборостроения страны.

 Изобрести и…и запатентовать.

 

Гл.1 Гейзер в банке

 

Как-то раз варил я кофе в паровой электрической кофеварке. Вода в кофеварке вскипала и пар под собственным давлением прошивал кофейный порошок и, сконденсировавшись, струйкой ароматной жидкости сливался в чашку через узенький носик запорного колпачка. Иногда при большом давлении струйка кофе разбрызгивалась на конечном этапе процесса и за ней выходил последний пар. Чтобы уменьшить разбрызгивания, я одел на носик колпачка трубочку и опустил ее в чашку. И вот порция кофе сварилась, заполнила чашку, а за ней вышел и пар, пробурчав в чашке пузырьками кофейной жидкости. Кофеварка отключилась от сети, и я уже собрался взять чашку, как вдруг кофе в чашке стало убывать и не успел я ее взять, как она оказалась пустой. Все кофе убежало обратно в кофеварку. Я был поражен произошедшим и стал анализировать случившееся. Повторил процесс несколько раз уже без кофе. И каждый раз все повторялось. Но только в том случае, если вслед за водой выходил и пар.  Стало понятно, что после вытеснения воды, а за ней и выхода части пара, остаток пара в бачке конденсируется с образованием разрежения - неглубокого вакуума. Т. е. давление в бачке становится значительно меньше, чем за его пределами. Что, естественно, ведет к всасыванию жидкости в бачок. И вспомнились мне камчатские гейзеры. Абсолютно аналогичное явление. Только там этот процесс повторяется автоматически. Гейзер фонтаном выбрасывает воду, образует большую лужу, а вслед за водой прорывается шумная струя пара. Потом лужа засасывается обратно, и через некоторое время снова фонтан воды, лужа, свист пара. Появилась мысль – а что если пар выбросит жидкость из бачка, а очередную порцию холодной жидкости будет набирать из дополнительной емкости? Выходит, надо сделать дополнительный вход в бачок и соединить его с этой емкостью? Но чтобы сюда не возвращался кипяток, надо поставить обратный клапан. И второй клапан поставить между бачком и дополнительной емкостью. Спроектировал небольшой бачок с двумя клапанами и электронагревателем внутри. Но для того, чтобы пар в бачке сконденсировался и создал там вакуум, необходимо прекратить нагрев, выключить электронагреватель. Причем выключить надо при определенном уровне жидкости в бачке, чтобы не перегорел нагреватель при отсутствии его охлаждения, т.е. не получился бы «сухой ход». Пришлось придумывать датчик уровня и схему его подключения. Тут уж вполне хватило запаса знаний, полученных в институте. Испытания превзошли мои ожидания. Получился паровакуумный насос непрерывного действия, который может служить, как отопительным котлом, так и насосом, перекачивающим теплоноситель по отопительной системе. Что и было сделано. Но поскольку кипяток в отопительной системе не желателен, а температура теплоносителя должна быть безопасной для человека, то пришлось развивать идею дальше, обеспечивая перемешивание горячей и холодной воды до требуемого уровня нагрева. Моей идеей заинтересовались в Арзамасе-16 (ныне Саров) во ВНИИЭФ (Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики) и пригласили к себе с предложением продемонстрировать мое изобретение. Арзамас-16 один из девяти соцгородков закрытого типа, где разрабатывались самые современные технологии и оборудования для оборонной отрасли. Въезд в город строго ограничен, по специальным пропускам и с взятием подписки о неразглашении увиденного и услышанного. Мне такой пропуск оформили вместе с подпиской. Демонстрация моего изделия прошла успешно, разработку оценили, как интересную и заслуживающую внимания. В результате мы продолжили совместную работу, и профессионалы оборонщики довели ее до промышленного уровня, наладив выпуск оборудования для отопления помещений. Нашла ли идея применение в их профессиональной тематике, мне не известно. А сам насос получил дальнейшее развитие, было создано и запатентовано несколько модификаций разного типа, начиная от мобильных отопительных систем, используемых в критических ситуациях, в полевых условиях, и, кончая глубинными насосами для регионов Средней Азии, работающими от солнечного тепла- «солнечными насосами», получившими имя автора. Когда патент на изобретение был опубликован, идеей заинтересовалась крупная немецкая фирма, производящая отопительные системы. Мне пришел запрос с просьбой, показать им мой патент с возможностью его приобретения. По нашей советской привычке и недостаточной грамотности в вопросах патентования патент был им показан с уверенностью что-там- то люди солидные. Но патент защищает права изобретателя только в той стране или объединении стран, где этот патент получен. Германия не входила в список таких стран. А капитализм везде одинаков. И я занялся следующей интересной и проблемной темой.

Способ пристыковкт пересекающихся медных труб

При изготовлении медных полотенцесушителей необходимо пристыковать трубы меньшего диаметра и спаять их внутренним швом.Для этого разработан и запатентован способ и устройство для его реализации.

Книга распространяется в электронном виде.Запрос по адресу:sergejkarpenko@inbox.lv
 

приказ отставить

 

Рига,осень 2022,парк Победы

 

отцы и дети