Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 01

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»

НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ

№ 1 январь 2005

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

КАРТИНКИ С ВЫСТАВКИ

Зачем деликатность… трактору?

Трактор — основная машина сельского хозяйства. Но так ли уж хорош «железный конь»? Чтобы понять это, наш специальный корреспондент С.Зигуненко побывал на Международной специализированной выставке сельскохозяйственной техники «Золотая осень-2004». И вот что там увидел…

«Мы с железным конем все поля обойдем»… — пелось некогда в популярной песне о трактористах. И действительно, в советское время тракторов в нашей стране стало столько, что они практически полностью вытеснили конную тягу. Но вот земле почему-то это не понравилось.

А знаете почему? Первые отечественные тракторы «Фордзон-Путиловец» были снабжены колесами со стальными шинами. Колеса эти неодинаковы: передние — маленькие, с гладкими железными ободами, а вот задние — большие, почти в рост человека — оборудованы шипами-грунтозацепами, которые буквально рвали почву.

Не лучше обращались с нею и гусеничные тракторы. Стальная лента траков (опять-таки с шипами) кольцом оборачивалась вокруг катков, непрерывной дорожкой стелилась под них, не только раня почву, но еще и трамбуя ее. И урожаи на полях вместо того, чтобы расти, стали падать.

Урожай ячменя из-за прикатывания поля снизился на 37 % — таков результат исследований, проведенных учеными Почвенного института имени В.В. Докучаева. Ущерб, наносимый сельскому хозяйству США из-за чрезмерного уплотнения почв, оценивается в 1,2 млрд. долларов ежегодных убытков. «Из-за чрезмерного уплотнения почвы колесами и гусеницами машин урожай может быть снижен наполовину», — считают немецкие ученые.

Потому в наши дни на полях все чаще можно увидеть колесные тракторы. Только стали они совсем другими. Их колеса теперь «обуты» в пневматические большеобъемные шины низкого давления. Причем они у многих тракторов одинакового размера как на передних, так и на задних колесах. Так меньше травмируется почва.

Впрочем, и создатели гусеничных тракторов не сдались. Они резонно полагают, что гусеницы имеют большую площадь соприкосновения с землей, что удобно по двум причинам. Во-первых, трактор не буксует даже в распутицу, а во-вторых, оказывает меньшее давление на землю, не так ее уплотняет. Трактор словно бы надел лыжи, на которых, как известно, люди не проваливаются даже в рыхлом снегу. А чтобы почва не страдала, гусеницы теперь делают резиновыми. Взаимодействие с почвой у резиноармированных гусениц почти столь же мало, как у резиновых шин.

Однако гусеницам свойственны и свои недостатки. Такой движитель требует большого расхода топлива на передвижение. А главное, при поворотах, когда одна гусеница притормаживается, как бы скользит по грунту, сцепление с почвой резко уменьшается. А значит, тяговое усилие на повороте, именно в момент максимальных нагрузок, падает. Коэффициент полезного действия машины снижается. Поэтому многие современные пропашные тракторы снова делают колесными. А чтобы увеличить площадь соприкосновения с землей, колеса на них ставят не только широкие, но еще и двойные. А грунтозацепы на них особые.

Они как бы имитируют копыта коней, которые, как показали опыты, значительно меньше ранят почву, чем колеса.

Впрочем, сказанное выше вовсе не означает, что все проблемы «стального коня» окончательно решены. Как бы ни старались конструкторы облегчить машины, новые, более производительные и мощные тракторы, как правило, получаются и более тяжелыми. Двухсотсильный «Кировец» весил 11 тонн. Став трехсотсильным, он потяжелел на полторы тонны. То же самое происходит и с плугами…

И вот печальный итог: если по полю проходит агрегат «среднего калибра», уплотняется слой почвы толщиной в 70 см, а вот после гиганта «Кировца» и ему подобных машин глубина уплотнения возрастает до 80–90 см. И это только за один проход! Всего же от посева до уборки, скажем, яровой пшеницы агрегаты накатывают по полю столько, что суммарная площадь их следов почти в 1,5 раза превышает площадь, занятую растениями. Нет, поиски рациональных решений надо продолжать.

Работы такого рода идут сразу по нескольким направлениям. Например, продолжается совершенствование компоновочной схемы тракторов. По всей вероятности, в скором времени мы увидим на полях новые, секционные машины.

Секционный трактор — это своеобразный поезд, число «вагонов»-секций которого колеблется в зависимости от конкретной необходимости. Нужно пахать — берут 3–4 секции. Начали сеять — достаточно будет и 2–3.

Секционность позволяет создать и очень высокоманевренные машины. Ведь секции могут разворачиваться каждая сама по себе, так что трактор способен сменить направление движения в любой момент, ехать боком, не разворачиваясь. Такая способность дает и хорошую устойчивость; разворот всех колес на 90 градусов дает возможность трактору работать на крутых склонах, недоступных обычному тягачу.

Некоторые конструкторы предлагают еще раз вернуться к идее грунтозацепов и сделать их высоту регулируемой. Иные предлагают идею машины, действующей по принципу очередности. Трактор идет по полю с остановками. Остановившись, он упирается в землю специальным якорем и подтягивает тросом при помощи лебедки плуг или иное орудие для обработки земли. Это позволяет поочередно использовать всю мощность двигателя то на движение трактора, то на передвижение плуга.

ИНФОРМАЦИЯ

СОРТИРОВКА ВИХРЕВЫМИ ТОКАМИ. С виду это обычный магнитный сепаратор. Но вот по транспортеру пустили вперемешку стальные гайки и шайбы, куски пластмассы и детали из бронзы, алюминиевые банки… Кажется, что рассортировать такую смесь можно только вручную. Однако включили сепаратор, и пластиковые отходы посыпались в один ящик, алюминиевые — в другой, магнитные материалы, прилипнув к установленному в барабане транспортера магниту, проползли дальше и свалились под транспортер в третью емкость…

Причем с немагнитными металлами при этом творилось что-то странное. Они подскакивали в воздух, вращались и прыгали с транспортера метра на полтора. Оказывается, внутри барабана установлена еще одна магнитная система, вращающаяся там с большой скоростью. Это вращающееся магнитное поле образует в цветных металлах ЭДС и вихревые токи, которые и заставляют эти предметы выпрыгивать из движущейся по транспортеру массы. Такие устройства, созданные в ООО «Эрга», будут полезны в горнообогатительной, химической, фармацевтической, пищевой промышленности, в коммунальном хозяйстве… Они легко встраиваются в уже существующие производственные линии и потребляют не более 2–3 кВт электроэнергии.

ВЗГЛЯД СКВОЗЬ СТЕНУ. Говорят, этот уникальный прибор, созданный доктором физико-математических наук, профессором Московского педагогического университета Григорием Гольцманом, способен разглядеть даже черную кошку в темной комнате. Даже сквозь бетонную стену. Называется прибор супергетеродинным тепловизором субмиллиметрового диапазона. А отличие его от традиционных устройств подобного типа состоит в том, что он видит не просто инфракрасное излучение. Прибор Гольцмана получает изображение в той части спектра электромагнитных волн, куда прежде никто не заглядывал. Он лежит на границе самых длинных инфракрасных и самых коротких радиоволн. И хотя это еще тепловые волны, но они уже способны, подобно радиоволнам, проникать сквозь препятствия.

«Вся проблема состояла в том, что это излучение крайне слабое, — объясняет ученый. — Его трудно поймать, и потому оно до сих пор не использовалось. Вот и пришлось нам разработать очень чувствительный приемник сигнала и сложную оптическую систему. А если мощности излучения все же не хватает, то разглядываемый объект можно дополнительно «подсветить», получив изображение либо на просвет, либо с помощью отраженных волн»…

Прибор можно использовать для обнаружения оружия или взрывчатки, спрятанной под одеждой террориста. Или для поиска людей, оказавшихся под завалами в результате различных катастроф. А можно, к примеру, контролировать им состояние стальных опор в бетонных конструкциях. И конечно, самое широкое применение ожидается в медицине: прибор с высокой точностью способен выявлять в организме самые различные патологии.

ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ

На высоту 100 км за призом 10 млн. долларов?