?

Log in

No account? Create an account

Категория: общество

7-14 октября 2016 г. в Москве состоится Фестиваль Creatime, посвящённый инновационным образцам образования и ТРИЗ-педагогике.
Научные руководители фестиваля - Анатолий Гин и Марк Баркан, то есть мастера ТРИЗ высочайшего уровня, решившие сотни реальных задач для предприятий и государств по всему земному шару.



Мероприятие проводится для деятелей образования, руководителей, продвинутых педагогов и родителей. Предлагаются выступления и доклады ярких спикеров из разных стран, мастер-классы педагогов-практиков высокого класса, а также дискуссии на волнующие всех ответственных людей темы:

  • каким станет образование в будущем,

  • какими быть педагогам в современном мире,

  • как качественно готовить детей к успешной жизни в новом мире,

Можно посетить одно или несколько мероприятий. Регистрация: http://creafest.ru/
В погоне за жесткостью и технологичностью конструкций для будущих разработок, в частности ЧПУ станков, решил освоить литье композитных составов - эпоксидной смолы (ЭД-20, отвердитель ПЭПА дозированный "на глазок") наполненной всякой всячиной. Для начала не дозировал компоненты точно, а смешивал на глазок, чтобы посмотреть, что вообще получится.

Первый эксперимент - наполняем эпоксидку песком (не промытым, не просеянным, просто зачерпнутым горстью на стройке). Получилось гораздо прочнее, чем я предполагал. Кусочки при ударе друг о друга издают звук подобный камням, что говорит о том что они весьма жесткие. При значительном усилии - ломаются. Сложилось впечатление, что эпоксидка не прилипла к поверхности песчинок и они играют просто роль пузырей (надо было, наверное, все же их хотя бы промыть). Но я могу и ошибаться.
obrazets1
Во втором эксперименте вместо песка использовалась кварцевая пыль и нарезанное ножницами стекловолокно. Опасаясь за качество перемешивания, я сначала разводил смолу с отвердителем, а потом уже добавлял наполнители. Залил все это на донышко пластикового стаканчика. Получившийся монолит удалось не с первого раза разбить молотком. Туда был заделан болт, головкой вниз (чтобы практически проверить как себя ведут металлические вставки в эпоксид). Болт был намертво зафиксирован, хотя при разбиении образца откололся обнажив аккуратную отпечатавшуюся резьбу. Вывод такой, что резьбу таким образом получать можно (не знаю насколько прочную), а стационарные вставки лучше тоже предварительно обезжирить, а может и химически обработать для лучшего сцепления. Кстати, для предотвращения прилипания отливки к форме, я пользовался популярной жидкостью WD-40. В этом качестве она проявила себя как-то не очень - такое ощущение, что местами эпоксидка оттеснила ее, что затрудняло потом отрыв отливки.

obrazets2

Третий образец был сделан из того же состава, только побольше стекловолокна, а еще добавил мелкий порошок магния (немного) чтобы проверить как ведет себя порошковый металлический наполнитель. Вообще-то собирался использовать алюминий, но не нашел. А потом все же выяснил что наполнять эпоксидку металлическими порошками экономически не целесообразно. Зато целесообразно эстетически - получился красивый эффект "металлик". Лепешка, образованная смесью между пластинами оргстекла обрела ребра жесткости (в одной из пластин были профрезерованы канавки, в которые, как видно, смола недозатекла) и вообще выглядела очень жестко и солидно. Ее раскололи бросанием об каменный тротуар.
obrazets3
Четвертая пластинка была наполнена стекловолокном и мелом, без кварцевой пыли. Часть мела была просеяна сквозь мелкое сито и дала беловатый цвет, а потом мне надоел этот непроизводительный процесс, и в смеси появилась фракция мела грубого помола, давшая белые пупырышки. В этом образце был большой процент стекловолокна и это приятно чувствовалось при изломе. Пластинка получилась довольно тонкой (2 мм не считая ребер жесткости), и можно было оценить разницу в усилиях сгиба вдоль ребер и поперек. Она прилипла к оргстеклу, несмотря на WD-40, и пришлось разбить камнем форму чтобы извлечь образец, который тоже получил трещины.

obrazets4

Вывод: механические качества всех этих образцов, даже песчаного, вполне хороши для литья машиностроительных деталей типа станин и рам станков. Надо теперь проработать нюансы технологии и отлить какую-нибудь осмысленную деталь. В качестве наполнителей на будущее я думаю использовать готовое рубленое стеклволокно (его замешивают в некоторые сорта бетона и оно недорого) и гранитную пыль (ее мешают туда же, и вобще она видимо представляет собой отход чего-то судя по мизерным на нее ценам). Итоговый композит должен обходиться порядка 100 рублей за килограмм.
Кроме того, выяснил в Сети три физических метода повышения качества и равномерности отливки - вибрация, вакуум и нагрев. Надо будет постепенно реализовать какие-то из них, а то и все.

Напоследок скажу, что полиэфиры я отмел сразу - хоть они и дешевле, но чувствительны к объемным отливкам (из-за склонности к цепной полимеизации), а главное, издают пары стирола, которые не только противны, но и вредны. Лично у меня от них болит горло, и это может быть еще не самое вредное их последствие. Эпоксид в этом плане дружелюбнее, можно хоть дома химичить.

Игрушечный взрыв

Здесь сфотографировано то, чего, уверен, многим мальчишкам не хватало в детстве в игре в солдатики и все такое: игрушечный взрыв

Взрыв этот хотя и игрушечный по своим масштабам и последствиям, но с точки зрения строгой науки - абсолютно настоящий. Согласно википедии, взрыв - процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объёме за короткий промежуток времени. Тут это и происходит, только освобождается не ядерная энергия при расщеплении ядра, и не химическая при разрушении молекул тринитротолуола, а механическая энергия пластмассовой пружины при разрушении хрупкой оболочки из конструктора.



Сгибая вот это пластиковое кольцо, можно запасти немалую по игрушечным меркам энергию. Вместо кольца, как вы понимаете, может быть что угодно упругое - резинка, линейка, пружинка и т.п. Согнутое с силой кольцо встраивается в конструкцию из как можно более мелких кубиков (это будущие осколки) так, чтобы они едва могли его удерживать.

Вот и все. Теперь можно объявить эту конструкцию, например, логовом змея Горыныча и поставить оного на ее крышу.  Теперь при малейшем попадании легкого кубика в конструкцию, пружина освободится, и придаст ускорение кубикам, зрелищно сметающим все в некотором небольшом  радиусе от "эпицентра".



Скорость и направление разлета осколков намного превосходят те, что мог бы обеспечить импульс прилетевшего кубика, что для ребенка не остается незамеченным. Естественно, ребенку хочется посмотреть как взорвутся все более сложные и крупные мишени из большого количества элементов. Но тут обнаруживаестя, что чем больше всего нагорожено вокруг пружины, тем меньше скорости приобретают обломки.

Теперь некоторые из них лежат неподалеку от эпицентра. И ребенку самому интересно, почему так. Тогда начинаются поиски от чего зависит сила взрыва, как ее сделать достаточной для эффектного разрушения большого здания. В результате чего открывается в качественном виде закон Гука, т.е. то что чем сильнее согнешь пружину, тем больше в ней запасено энергии. А также и другие законы - как зависит высота и дальность разлета осколков от их массы, то что они разлетаются всегда более-менее симметрично, и многое другое:




Тут указана и формула с пределом прочности и это не случайно. В конце концов, в безудержной погоне за mv2, было настолько увеличено x, что F превысило p-сигму и кольцо сломалось.

Все это ребенок интуитивно усваивает, хотя и не имеет понятия об определениях и формулах.

Кстати, стрелять по змеям интереснее тоже с помощью упругих элементов, в качестве которого в нашем эксперименте выступала пластиковая вешалка. Жаль что я не догадался сфотографировать самозарядную пушку, когда-то собранную из таких же конструктора и пластикового кольца что и в мишени. Там одним движением "затвора" производился перезаряд пружины и ее спуск для удара по кубику-снаряду, т.е. требовалось только подкладывать кубики и двигать затвор вперед-назад.



Вот видеоролик, демонстрирующий все это безобразие в движении:

 Если совместить технологии левитации и беспроводной передачи энергии, то получится потенциально красивая штука - левитирующий светильник. Если бы удалось сделать шар с кварцевой лампой внутри (ее спектр очень близок к солнечному и даже можно греться), то получилось бы маленькое домашнее солнышко.

Мы провели некоторые эксперименты, для левитации используя электромагнит, а для передачи энергии - трансформатор, одна обмотка которого находилась под потолком, а вторая - в лампе.   Так это выглядело:

Левитирующий светильник

А вот - в темноте:

Левитирующий светильник в темноте

Вообще данная технология мне не очень нравится - неизвестно как будут действовать высокочастотный переменный ток приличной мощности на людей, находящихся в помещении. чтобы выяснить это, понадобятся масштабные медицинские исследования, которые конечно никто не станет проводить. А раз так, то нечего и подвергать риску народ.  Возможно, имеет смысл замаскировать где-нибудь в помещении лазер или просто источник яркого светового луча, а шар использовать как рассеиватель света. Кроме того, если ему суждено висеть неподалеку от стены, можно использовать для левитации эффект Бернулли. Тогда расстояние до потолка может быть весьма большим.

Загадочнее всего это устройство выглядит, если одеть на него шапку:

Шапка-левитимка

Profile

mntc
Молодежный научно-технический центр
Сайт МНТЦ
Разработано LiveJournal.com
Designed by phuck