Энергосбережение

Предназначена для визуального показа значительного снижения потребления электрического тока из электросети и экономии электроэнергии при емкостной компенсации индуктивной реактивной мощности асинхронных электродвигателей и трансформаторов.
Модель выполнена из пластмассового основания на котором установлены: однофазный асинхронный электродвигатель, трансформатор, компенсаторный конденсатор, амперметр, тумблеры включения электродвигателя, трансформатора, компенсаторного конденсатора. В верхней части расположена принципиальная электрическая схема модели.
При включении тумблеров электродвигателя и (или) трансформатора по амперметру наблюдаем ток потребления в обычном режиме. При включении тумблера компенсирующего конденсатора, по амперметру наблюдаем значительное снижение потребления электрического тока из электросети.
Технические характеристики:

 Автор: Пошелюк Виталий Васильевич — учащийся учреждения образования «Пинский государственный профессиональный лицей сельскохозяйственного производства»
Адрес: Брестская область, Пинский район, п/о Жабчицы, тел. 30-55-90.

Фотодетекторы, светоизлучатели и конверторы светового излучения — области реального примене­ния совместного белорусско-германского изобре­тения авторов С. Гапоненко, У. Воггона, М. Артемьева, Л. Гуриновича, Н. Гапоненко, И. Молчана, А. Лютича «высокоэффективный узконаправленный пре­образователь света», на которое Государственному научному учреждению «Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси» выдан Евразийский патент № 010503 (МПК: Н01L31/02; 31/18).

Данный патент действует, среди прочих стран, и на территории Беларуси. задачей изобретения являлось создание рассчитанного на широкий спектральный диапазон оптического конвертора с узкой угловой диаграммой его направленности, предназначенного для превращения коротковол­нового светового излучения (ультрафиолетового, фиолетового, синего) в длинноволновое (голубое, зеленое, жёлтое, оранжевое, красное). Подобные изобретения призваны снизить материалоёмкость, энергопотребление и себестоимость эксплуатации микроэлектронных устройств, повысить их быстро­действие. Это достигается применением новых ма­териалов и оригинальных конструкторских решений, что и было реализовано в изобретении белорусских ученых, создавших плёночные покрытия с новыми модифицированными свойствами.

Как следует из описания изобретения, запа­тентованное конвертирующее устройство пред­ставляет собой плёнку из прозрачного пористого направленно-структурированного материала (это может быть пористая мембрана, монослой мезотрубок, синтетический опал), содержащего распределённую в порах специально подобранную субстанцию, преобразующую длину волны излуче­ния. Эта субстанция представляет собой ксерогель, содержащий «квантоворазмерные наноструктуры» (например, нанокристаллы или кластеры), обладаю­щие «сильными квантоворазмерными эффектами». Основой ксерогеля являются вещества Al2O3, In2O3, TiO2, SiO2. Нанокристаллы выбирают из группы полупроводниковых соединений CdS, CdSe, ZnS, ZnSe или их сочетаний в структурах ядро/оболочка (например, CdSe/ZnS или ZnSe:Mn2+/ZnS). Они леги­рованы ионами металлов (например, Mn2+, Eu3+, Tb3+, Sm3+). Таким образом, полученная плёнка является своеобразным «фотонным кристаллом». Были также использованы самые современные и качественные методы сбора информации, которые и позволили в итоге запатентовать преобразователь.

Авторами разработан и запатентован также спо­соб повышения чувствительности фотодетектора к коротковолновому излучению оптического диапазо­на. Универсальность этого способа и широкий спектр выходных оптических характеристик созданных на его базе устройств позволяют разработать и наладить коммерческое производство «пол­ной линейки узконаправленных индикаторных панелей различной цветовой гаммы от моно­хромного до белого». При этом для «подсветки» такой «линейки» можно использовать лишь один источник света. В состав «линейки» могут входить оптические приборы: индикаторы, концентраторы, конверторы, фотоприёмники и другие, обладающих улучшенными оптическими характеристиками в широком спектральном диапазоне.

Технической реализацией изобретения яви­лись созданные авторами реальные устройства — конкретная индикаторная панель и оптический фотоприёмный прибор. Перспективы применения изобретения велики.

Повысить качество литья призвано изобретение В. Шмурадко, О. Романа, В. Маточкина и В. Лобачева «способ изготовления двухслойного огне­упорного изделия» (патент Республики Беларусь №10759, МПК: B22D41/52; C04B35/48; патентооб­ладатель: Государственное научное учреждение «Институт порошковой металлургии»). Изобретение можно использовать для производства двухслойных стаканов-дозаторов, применяемых в металлургии непрерывного литья заготовок.

В своем изобретении авторы «оттолкнулись» от известного способа изготовления бикерамического стакана-дозатора, у которого имеются два слоя — внутренний (вставка) и наружный (корпус). Вставка выполнена из электроплавленного диоксида цирко­ния, стабилизированного оксидом кальция, смеси глинозема и тонкомолотого бадделеита. В состав материала корпуса входит смесь муллитокорундового шамота и корунда. Двухслойный стакан-дозатор изго­тавливают прессованием и дальнейшим спеканием обоих его составных частей. Если вы выберете качественный металлопрокат мелким и средним оптом, то там будет использована похожая технология.

Цель изобретения белорусских уче­ных состояла в повышении огнеупорности и коррозионно-эрозионной стойкости двухслойных стаканов-дозаторов.

Для достижения поставленной цели проводят следующие операции: 1) Готовят шихту: А) Диок-сидциркониевую шихту для вставки готовят размо­лом ZrO (стабилизированного CaO, Y2O3 или MgO), 2 бадделеита и высокоогнеупорной связки до размера частиц, соответственно, менее 1; 0,05 и 0,005 мм. После перемешивания компонентов шихты полу­ченную ее увлажняют 5 %-ным водным раствором поливинилового спирта и проводят окончательное перемешивание; Б) Приготовление шихты для кор­пуса стакана-дозатора проводят размолом корунда, глинозема, огнеупорной глины до размера частиц, соответственно, менее 3; 0,09; 0,01 мм. После пе­ремешивания компонентов шихты ее увлажняют 7 %-ным водным раствором поливинилового спирта и повторно перемешивают; 2) Формируют состав­ные части стаканов-дозаторов. Их формирование выполняют импульсным прессованием в гидро­динамических машинах типа ГДМ-160 и ГДМ-190 давлением сжатой жидкости. Давление прессования вставки и корпуса (с одновременной запрессовкой в него спеченной диоксидциркониевой вставки) составляет 100-350 МПа; 3) спекают элементы стаканов-дозаторов. Спекание проводят в элек­тропечи: корпуса — при температуре 700-950 °С, вставки — при 1600-1650 °С по трех- и двухступен­чатому режиму.

Полученные запатентованным способом двух­слойные стаканы-дозаторы, как показали авторы, надежны при транспортировке, монтаже в промковшах и в их эксплуатации. Это подтверждено про­мышленными сравнительными испытаниями пред­ложенных, изготовленных по способу-прототипу и эксплуатируемых импортных стаканов-дозатор марки JUSTAL—DS-1013. Испытания проведены на Белорусском металлургическом заводе в Жлобине в узлах промежуточных ковшей МНЛз-1,2 электроста­леплавильного цеха ЭСПЦ-1. Получены превосход­ные характеристики новой разработки ученых.

Предотвратить коробление пиломатериалов и препятствовать возникновению и развитию в них трещин за счет изменения напряжений и появления деформаций в древесине в процессе сушки призва­но изобретение белорусских ученых В. Сычевского и В. Миронова «способ сушки пиломатериалов (варианты)», на которое Государственному науч­ному учреждению «Институт тепло-и массообмена имени А. В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси» выдан отечественный патент №10717 (МПК: F26B3/00). Запатентованный способ сушки древесины в виде пиломатериалов можно исполь­зовать на производствах мебели и строительных материалов.

Проблема качественной и относительно недо­рогой сушки пиломатериалов не такая уж простая, как кажется на первый взгляд. При атмосферной или искусственной сушке путем подвода к пило­материалам теплоты и отвода от них влаги на их поверхности или внутри неизбежно возникает целая сеть трещин. А не приводящая к таким пагубным последствиям сушка в камерной сушилке периоди­ческого действия или сушка с применением токов высокой частоты и СВЧ-излучения требует значи­тельных энергетических и материальных затрат. Кроме этого, излишне сложное оборудование таких «сушилок» требует специального обслуживания, не приводя при этом к высоким показателям произво­дительности сушки.

В качестве прототипа своего изобретения авто­ры выбрали оригинальный способ сушки пиломате­риалов (досок), предложенный и запатентованный россиянами (патент РФ №2191332). Согласно этому способу, доски располагают вертикально, а цирку­ляцию подогретого воздуха ведут снизу вверх вдоль «пластей» и кромок досок . Важным является то, что, наряду с подводом теплоты и отводом испарившей­ся влаги, осуществлена частичная влагоизоляция этих досок. Для этого перед сушкой торцы и части «пластей» досок покрывают водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией к сырой древе­сине, это привносит огромные изменения в св класс, делая его несколько дешевле. Недостатком способа является то, что после сушки иногда затруднена механическая обработка пиломатериалов (строгание, шлифование и т.п.) из-за сохранения влагоизолирующего покрытия после окончания процесса сушки.

Не вдаваясь в многочисленные технические подробности и тонкости, скурпулезно изложенные в описания изобретения к патенту, следует отметить, что, предложив несколько вариантов сушки пилома­териалов, преимущественно досок, авторы успешно усовершенствовали способ-прототип россиян.

Из описания изобретения «способ литья за­готовки» к патенту Республики Беларусь №10609 (МПК: B22D7/00; B22D27/04) следует, что получать высококачественные «мерные» заготовки из ме­таллов или сплавов не просто. Образующаяся при литье корка создает массу проблем, нередко при­водящих к нарушению стабильности процесса литья (а то — и к явному браку), к невысокой его скорости, уменьшению производительности, сужению области применения конкретного способа литья и др.

Разрешить эти проблемы удалось Е. Маруковичу и В. Стеценко из Государственного научного учреждения «Институт технологии металлов На­циональной академии наук Беларуси». Согласно разработанному ими способу, отливались ци­линдрические заготовки из разных металлов и сплавов — алюминия, силуминов АК12 и АК18, цинка, сплава ЦАМ10-5, баббитов Б-83 и Б-С, ста­ли 45, чугуна ВЧ60, бронз БрАж9-4 и БрО3Ц7С5Н и других металлов. Расплавленный металл вы­держивали в медной водоохлаждаемой форме в течение нескольких секунд, после чего стакан с жидким металлом извлекали с определенной скоростью из этой формы и через 1,5-2 сек пог­ружали в ванну с водой также с определенной ско­ростью и на определенную глубину. В результате были получены заготовки абсолютно без брака. Дисперсность фазовых составляющих и зерен в полученных образцах была в 4-5 раз выше, чем у аналогичных непрерывно литых заготовках. Это характеризует высокое качество разработанного способа литья.

Качественно активировать катализатор типа «платина на графите» (Pt/C) для синтеза гидрок-силаминсульфата из окиси азота и водорода можно, если воспользоваться отечественным изобретением (патент Республики Беларусь ¹ 11794, МПк-2006: B01J23/90; авторы: В. Об­ухов, М. Шибутович, Г. Иванов, Л. Марачук, О. Блескин; заявитель и патентообладатель: от­крытое акционерное общество «Гродно азот»).

Способ активации катализатора Pt/C вклю­чает его предварительную промывку обессо­ленной водой, сушку, прожигание на воздухе и отмывание водным раствором азотной и/или серной кислот (царской водкой). Растворенную в кислотах платину переосаждают на графит.

Использование предложенного способа ак­тивации улучшает качество катализатора Pt/C за счет сокращения содержания в нем металлов-ядов, в особенности — меди и хрома.

Впервые белорусским ученым удалось вы­растить крупные монокристаллы на основе кобальтитов бария размером до 300 мм3! авторы изобретения: Г. Бычков, С. Барило, С. Ширя­ев и А. Шестак (патент Республики Беларусь ¹ 12461, МПк-2006: C30B9/00, C30B29/10; заявитель и патентообладатель: Государствен­ное научно-производственное объединение «научно-практический центр национальной Ака­демии наук Беларуси по материаловедению»).

По сравнению со способом-прототипом ав­торами также достигнуто упрощение процесса извлечения полученных монокристаллов. Раз­работка может быть использована для выра­щивания редкоземельных монокристаллов, ис­пользуемых в электронной промышленности для устройств связи, где необходимы большие вели­чины магнитосопротивлений.

Нередко в литейном производстве, и в ме­таллургии вообще, необходимо проводить тех­нологический контроль и измерение формы поверхности, поперечных размеров, профилей и контуров горячих изделий в статике и в дви­жении. запатентованные в беларуси способ бесконтактного контроля и устройство для его осуществления позволяют с успехом делать это (патент ¹ 12407, МПк-2006: G01B13/00; авторы: Е. Марукович, А. Марков, А. Кононов, В. Гоголинский, А. Александрович; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «институт технологии металлов на­циональной академии наук Беларуси»).

Известны способ и устройство для лазерной профилометрии, пневмоэлектрическое устрой­ство для измерения линейных размеров детали и другие способы и устройства. Единой техниче­ской задачей, на решение которой было направ­лено настоящее изобретение, является повыше­ние точности измерений и производительности измерительного метода.

Поставленная цель достигается тем, что в способе бесконтактного контроля профиля из­делия применяют комбинированную пневмати­ческую следящую систему. По своей конструкции изделие напоминает классический самогонный аппарат. Эта система объе­диняет две пневматические следящие системы, одна из которых следит за изделием, а вторая — за эталоном. Они одновременно взаимодей­ствует с поверхностью контролируемого изде­лия и эталона, непрерывно ощупывая соплами их профили, получают и сравнивают коорди­наты профиля изделия и эталона, определяют величину отклонения в момент «ощупывания» с последующим световодным преобразованием, оптоэлектронной обработкой и отображени­ем результатов в блоке индикации в реальном пространстве-времени.

Обеспечить постоянство качества форми­руемых покрытий при газопламенном распы­лении термопластичных полимеров и упростить проведение процесса распыления за счет тео­ретического определения скорости подачи рас­пыляемой проволоки — призвано изобретение Марата Белоцерковского и Андрея Чекулаева (патент Республики Беларусь ¹ 12620, МПк: B05D1/08; заявитель и патентообладатель: Го­сударственное научное учреждение «объеди­ненный институт машиностроения националь­ной академии наук Беларуси»). Изобретение относится к методам нанесения защитных, износо- и коррозионностойких покрытий из полимерных материалов и может быть использовано для нанесения покрытий на рабочую поверх­ность элементов трибосопряжений, деталей и элементов технологического оборудования.

В основу заявленного способа положены ре­зультаты исследования процесса течения по­лимерного расплава при его обтекании газовой струей. Для решения поставленной задачи осу­ществляют подачу термопластичного полимера (в виде проволоки) в высокотемпературную газовую струю. Нагрев проволоки проводится до ее плав­ления с образованием потока летящих в газовой струе частиц полимера, которые осаждаются в виде слоя на предварительно подготовленную по­верхность детали.

Полимер подают при ламинарном или турбу­лентном режиме течения газовой струи сообразно с величиной его критической массы. При этом в каждом из ламинарном или турбулентном случае скорость подачи полимерной проволоки следует определять из выведенных авторами математи­ческих выражений, в которые входят скорость и плотность газовой струи, ее динамическая или кинематическая вязкость, динамическая вязкость расплава, радиус проволоки, радиус сопла термо­распылителя, плотность теплового потока газовой струи, удельная теплота плавления полимера, дли­на соплового наконечника, плотность расплава.

Запатентованный способ газопламенного на­пыления полимерных покрытий существенно от­личается от известных способов и позволяет на­носить качественные покрытия независимо от молекулярной массы используемого термопласта, а также позволяет упростить его реализацию при снижении материальных затрат.

Повысить усталостную прочность, снизить внутренние напряжения и получить изделия из легированной стали сложной формы (шлицы, зубчатая рейка, шпоночный паз, бурт) с высокой твердостью их поверхности призваны изобре­тения (способ и устройство), авторами которых являются В. Баранов, В. Волчок, В. Гуринович, Л. Космович, К. Кошеленков и М. Этин.

Эти изобретения относятся к области термо­обработки с высокочастотным нагревом и могут быть использованы при закалке изделий, несущих большую нагрузку. Их применение, по заключению авторов, позволяет обеспечить следующее:

• 1) Заме­ну материала изделия на более дешевую сталь, наряду с повышением усталостной прочности и долговечности изделия;
• 2) Возможность отмены операции «печного отпуска»;
• 3) Изготовление изде­лий из легированных марок сталей без опасности возникновения трещин после их термообработки;
• 4) Применение в качестве охлаждающей жидкости воды взамен специальных закалочных сред.

Проведенными авторами стендовыми и экс­плуатационными испытаниями установлено мно­гократное повышение ресурса долговечности и усталостной прочности изделий, прошедших высокочастотную термообработку по предла­гаемому способу с применением предлагаемого устройства.

Способ высокочастотной термообработки из­делий включает индукционный нагрев, аустенитизацию и циклическое импульсное охлаждение из­делий. Его отличие от способа-прототипа состоит в том, что охлаждение проводят в своеобразном импульсном циклическом режиме — в переме­щающихся относительно вращающегося изделия нескольких «разомкнутых кольцевых спрейерах». Причем, интенсивность импульсного охлаждения каждого из циклов определяют «углом охвата из­делия соответствующим спрейером».

Кстати в России гораздо проще купить биде , потому что ассортимент их намного разнообразней, там присутствуют почти все производители.

Устройство для высокочастотной термообра­ботки изделий содержит многовитковый индуктор и кольцевые «спрейеры», каждый из которых вы­полнен в виде незамкнутого кольца с различным углом охвата изделия и с возможностью переме­щения относительно вращающегося изделия. Угол охвата может изменяться в сторону уменьшения по ходу перемещения «спрейеров».

Есть и другие отличия предложенного способа и устройства от известных технических решений. Действенность изобретений проверена авторами при высокочастотной термообработке машинных полуосей, изготовленных из сталей 38хГС и 40х.