Задание 5

При изготовлении экранов телевизионных трубок требуется очень высокая чистота поверхностей (14-й класс). Изготавливают экраны прессованием в металлических формах, состоящих из пуансона и матрицы (рисунок 5). В матрицу заливают расплавленное стекло (900 ºС), нажимают пуансоном, стекло быстро застывает (отдает тепло металлу). Поверхность готового изделия получается недостаточно чистой, поскольку стекло прилипает к металлу. Из-за этого приходится потом шлифовать поверхность стекла. Пытались смазывать металл олифой, пробовали различные составы смазочного материала — безуспешно. Он выгорает.

Требуется такая форма, из которой изделия будут всегда выходить достаточно гладкими. Гладкость нужна по всей поверхности — внутренней, внешней, боковой.

Контрольный ответ: пат. 1429343,Великобритания.

Задание 6

При увеличении скорости водоизмещающего судна сталкиваются с явлением кавитации воды. С одной стороны, увеличение кавитации полезно, ибо при наличии кавитации уменьшается трение между водой и стенками судна. Тогда у стенок судна образуется смесь воды и воздушных пузырей, а трение судна о воздух становится меньше. На корме кавитация самая большая, однако именно это не разрешает увеличить скорость судна, так как винт будет отталкиваться не от воды, а от смеси воды и воздуха, т. е. с другой стороны, кавитация вредна. Винт должен остаться на корме.

Как быть?

Контрольный ответ: пат. 1267946,Великобритания.

Задание 7

Имеется закрытый резервуар из немагнитного металла цилиндрической формы (ось цилиндра вертикальная);в резервуаре под высоким давлением находится взрывоопасная или агрессивная жидкость. Уровень жидкости меняется в широких пределах (3м). С наружной стороны резервуара по шкале визуально наблюдают, как меняется уровень жидкости. Известно одно из решений: в резервуаре установлен поплавок (на котором укреплен постоянный магнит с горизонтально расположенными двумя полюсами), перемещающийся вертикально по немагнитным направляющим (пат. 52 — 16379, Япония). К резервуару с наружной стороны прислоняется стеклянная труба, не сообщающаяся с внутренней полостью резервуара, в которой движется ферромагнитный индикатор. Последний показывает уровень жидкости, находящейся внутри резервуара. Такой измеритель уровня имеет ряд недостатков: поплавок туго движется по направляющим (в жидкости имеется твердая взвесь). При попытке увеличить зазор поплавок перекашивается и застревает; в стеклянной трубке застревает индикатор, а сама трубка разбивается.

Как устранить эти недостатки, сохраняя принцип магнитного поплавка? Какие-либо стекла для трубки или для щели в резервуаре непригодны, ибо их трудно герметизировать и они разбиваются. Индикатор может находиться на наружной стенке резервуара или наружной стенке измерительной трубки, сообщающейся с резервуаром. Такая трубка изготавливается из немагнитного металла и располагается вертикально, т. е. измерительная трубка представляет собой тот же резервуар, только с меньшим диаметром.

Контрольный ответ: пат. 752594,Великобритания.