правило левой руки

 

Правило левой руки:

 

 …если расположить левую ладонь так, чтобы вытянутые пальцы совпадали с направлением тока, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Это старое правило, которое мы изучали в школе на уроках физики, оказывается вовсе не старым, если жизненные обстоятельства вынуждают нас искать выход из безвыходной иногда ситуации. В такой безвыходной оказался однажды и я, когда пришлось искать решение- как отрезать точно по намеченной координате проволочку, диаметр которой в два раза меньше диаметра человеческого волоса. Речь идет о нихромовой проволочке диаметром 0.001 мм. Ее даже не видать невооруженным глазом, а обрезать необходимо строго по краю сварной точки, которой она соединена с другой деталью. Любой режущий инструмент не способен разместиться на той самой координате, где проволока примыкает к сварной точке. Да и визуально определить это место просто невозможно. А отделить излишки проволоки крайне важно, чтобы не повлиять на надежность срабатывания изделия, в котором это сварное соединение работает (боеприпасы и взрывчатые вещества). Предпринимались различные способы отделения или удаления излишков микропроволоки, начиная от резки ее скальпелем до сжигания импульсом электрического тока. Ни один из них не давал стабильного и надежного   результата. А сроки для представления результатов и готовых изделий все поджимают. Заказчик то и дело достает своими занудными вопросами: «Ну, как там у Вас дела, что-то получается? Когда получим окончательный результат?» Он тоже беспокоится за свое благополучие на своем посту, ему надо доложить о готовности своему начальству. И хоть такие вопросы, задаваемые в напряженные моменты, раздражают, иногда даже вгоняют в паническое состояние, но вопрос должен быть решен все равно. И тогда отбросив все эмоции и сосредоточившись на проблеме, мы начинаем «плясать от печки», рассматривая сам процесс в его динамике. А динамика такова, что проволочка подается в зону сварки, натягивается, прижимается вольфрамовым электродом и через соединение пропускается импульс электрического тока, получаемого от разряда конденсаторов. При этом ток проходит через трансформатор, токоподвод, коромысло механизма сжатия и в конце через электрод и место соединения. Т.е. импульс имеет форму постоянного тока, идущего в одном направлении. Значит вокруг коромысла этот ток создает магнитное поле и чем больше ток, тем сильнее это магнитное поле. Но ведь магнитное поле и само может совершать определенную работу, если будет взаимодействовать с другим магнитным полем? Значит оно может привести в движение какой-то инструмент, воздействующий на проволоку. И тут логически приходит решение воздействовать на проволоку, когда она находится на стадии завершения сварки. Т.е. потянуть проволоку в тот момент, когда она будет деформироваться в пластическом состоянии. Само магнитной поле не в состоянии эффективно воздействовать, но вот если передаст это усилие через механического посредника, то процесс может быть вполне эффективным. Идея представляется вполне работоспособной и тогда осталось воплотить ее в металл. Тут и пригодилось правило левой руки. Для взаимодействия магнитного поля с металлическим посредником, в качестве которого выступила стальная пружинящая пластина, на этой пластине закрепили подковообразный магнит, а на отгибе пластины сделали У-образный вырез, который охватывал проволоку и направлял ее точно в место сварки под электрод. При прохождении сварочного импульса по коромыслу его магнитное поле пересекалось с магнитным полем магнита и выталкивало магнит вместе с пластиной вниз. Происходил обрыв микропроволоки точно по краю торца электрода. Задача была решена оригинально и в срок. Заказчик был доволен больше, чем автор этого изобретения. Ему светила хорошая премия. Правда автор тоже не был забыт. К тому же на этот способ и устройство был получен патент, который реализовался в серии сварочных машин, работающих в нескольких городах СССР на оборонных предприятиях. Ну, а внедрение изобретения всегда сопровождалось определенным размером вознаграждения в зависимости от экономического эффекта от его применения.

оторви то,не вижу что

 

Оторви то, не видно что..

 

В процессе исследования сварки микропроволоки из нихрома с никелем, которая проводилась по программе модернизации изготовления электродетонаторов и в частности мостиков накаливания для них, использовали нихромовую проволоку диаметром 12 микрометров, что меньше человеческого волоса в 2-3 раза. Следует отметить, что невооруженным глазом ее просто можно не увидеть. Только отблеск в лучах света указывает на ее местонахождение. Кроме того, в свободном состоянии короткий обрезок проволоки сворачивается в спираль, поскольку проволока получена волочением, и в потоках теплого воздуха поднимается вместе с ними вверх, создавая дополнительные проблемы санитарного характера. После приварки такой проволоки к никелевому стержню мостика, на этапе отработки режима сварки необходимо периодически проверять прочность ее приварки, чтобы определить влияние на это качество изменения параметров процесса и выбора оптимального режима. Некачественная сварка может привести в конечном итоге к тяжелым последствиям. Ведь электрические запалы используются не только во взрывных работах горнодобывающей промышленности, но и в артиллерийских и реактивных снарядах. Прочность самой проволоки не превышает 20 граммов, поэтому прочность приварки может быть еще меньше. Но для того, чтобы проверить эту прочность проволоку, надо зажать в разрывной машине. А при таких размерах проволоки ее просто невозможно удержать губками машины, потому, что она может затеряться между микронеровностями на поверхности губок, с которыми она соразмерна. Поэтому целесообразно проверить прочность прямо на месте, в зоне сварки. Но таких устройств не существует. Можно использовать маленькие пружинные динамометры, снабдив их зажимными пинцетными губками. Только после отрыва проволоки губки возвращаются в исходное положение, не дав возможности зафиксировать величину усилия. Значит надо создавать оригинальный инструмент. И он был создан. Для этого губки пинцета сделали составным из двух частей. При этом части эти соединили плоской упругой пластиной, расположенной перпендикулярно направлению сжатия пинцета. Это дало возможность при сжатии пинцета сохранять устойчивость губок, а при натяжении проволоки изгибаться в направлении натяжения. Зазор же между поворотной и неповоротной частями губок сделали скошенным, куда входил торец штока динамометра. Таки образом по мере поворота губки при натяжении проволоки шток входит в угловую щель губок и после разрыва проволоки обратно вернуться не может. Т. о. показания прибора остаются зафиксированными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одновременно с процессом контроля прочности необходимо обеспечить сбор микроскопических отходов проволоки, не позволяя им разлетаться в окружающее пространство. Микроскопическую былинку нихрома оказалось уловить и собрать в одном месте не чем. Ведь подхватить ее надо прямо в зоне сварки и на ближайшем расстоянии от нее. Никакой пылесос туда не засунуть. И тогда было разработано, а потом и запатентовано оригинальное устройство. Суть его в том, что слабый поток воздуха пропускают в зоне сварки в направлении гильзы с ершиком из упругих волосков типа зубной щетки. Волоски распушены в верхней части и соединены в пучок в нижней. А под ними выполнены отверстия для прохода воздуха. И когда поток воздуха захватывает летающий обрывок проволоки, то загоняет его в гильзу навстречу ершику. Проволока перемещается между волосками и в нижней части защемляется их сужением. К тому же обрывки проволоки чаще всего свернуты колечком, поэтому они частично нанизываются на один или несколько волосков. После накопления некоторого количества такого мусора ершик расчесывают, удаляя мусор.

 

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.