Единая информационная служба
+7 (8182) 21-61-07

Станки нового поколения, легкий транспорт и суперматрац — в САФУ найдены уникальные решения

Станки нового поколения, легкий транспорт и суперматрац — в САФУ найдены уникальные решения
21.02.2012
Станки нового поколения, легкий транспорт и суперматрац — в САФУ найдены уникальные решения

Заслуженный изобретатель России, профессор кафедры прикладной механики и основ конструирования САФУ, действительный член РАЕН Геннадий Прокофьев сделал ряд сенсационных изобретений, которые смогут значительно усовершенствовать производство. Его уникальные разработки связаны с применением аэростатических опор в самых различных областях: от лесопиления до медицины. 

В последнее десятилетие в атомной энергетике, радиотехнике, машиностроении, лазерной технике, космических аппаратах, медицинском оборудовании активно применяется газовая смазка. Роль ее функций в производстве очевидна. Любая смазка уменьшает износ опор, снижает нагрев в зоне трения и шум при работе механизмов, обеспечивает герметичность. В промышленных масштабах используется два вида опор скольжения с газовой смазкой — газостатические и газодинамические опоры. Газостатические опоры стали основой последних работ заслуженного изобретателя России, преподавателя САФУ Геннадия Прокофьева. 

«Газостатические опоры можно применять не только при больших, но и при малых скоростях перемещения, даже вплоть до нуля! Они функционируют как при постоянных, так и при переменных нагрузках. Кроме того, практика показала, что газостатические опоры терпят погрешности, возникшие в процессе изготовления, в отличие от газодинамических опор. Оценив все достоинства газостатических опор, я решил именно эту технологию взять за основу своих новых работ и не ошибся», — поясняет Прокофьев. 

Лесопильные станки нового поколения 

На большинстве российских предприятий применяются лесопильные станки с рамными, ленточными или круглыми пилами. Однако, по мнению Геннадия Прокофьева, эта техника имеет малую жесткость и устойчивость, и поэтому не может обеспечить высокую точность пиления древесины при больших скоростях. Выход из ситуации ученый видит в уменьшении свободных длин в плоскостях наименьшей и наибольшей жесткости. Это может быть достигнуто при использовании особых направляющих над и под материалом, выполненных в виде аэростатических опор. 

«Применение аэростатических опор модернизирует существующие лесопильные станки и даст начало станкам нового типа. Такая техника будет существенно меньше традиционных громоздких станков. Снизится их металлоемкость и энергозатратность, и в тоже время увеличится срок работы пил. Заметьте, станки нового типа позволят сэкономить и на самом сырье! И вместе с тем улучшат качество пиления», — считает Прокофьев. 

Отметим, что экспериментальный экземпляр станка новой конструкции («Лесопильная рама с нерастянутыми пилами, совершающими возвратно-поступательные движение в аэростатических направляющих») под руководством профессора Геннадия Прокофьева и при участии заведующего кафедрой, доцента Николая Дундина был изготовлен на кафедре прикладной механики и основ конструирования. А аспирант Алексей Тюрин на основе этого изобретения строит свою диссертационную работу. В скором времени при поддержке САФУ планируется монтировать станок и провести апробацию в условиях, максимально близких к производству. 

Лесопильный станок, спроектированный профессором, уже получил большое количество авторских свидетельств и патентов. Это говорит о том, что во всем мире нет аналогов этого изобретения, и на 100% подтверждает новизну технических решений. 

Транспортное средство — без вреда для экосистем 

О том, как техническое оборудование и промышленные машины разрушают экосистему грунтов, экологами слагаются притчи во языцех. Устойчивое и ответственное природопользование, по мнению специалистов, — это первейшая задача производства. Для ее решения Геннадий Прокофьев предлагает новое транспортное средство на аэростатических опорах для перемещения грузов по слабому грунту, в частности, в тундре и в приарктических территориях. 

Нагрузка через аэростатические опоры равномерно распределяется на большую площадь приводных лент, поэтому давление, оказываемое ими на грунт, будет небольшим и равномерным. 

Это транспортное средство сможет с минимальными энергозатратами перемещать большие грузы по подвижному болотистому грунту, не разрушая его. «Кроме того, оно применимо и для преодоления водных преград, так как упругие диафрагмы, накачанные сжатым воздухом, могут выполнять функции поплавков», — поясняет Геннадий Прокофьев. Безусловно, воплощение в жизнь этого проекта требует больших материальных затрат. Но первый шаг к этому уже сделан — изготовлена деталь (опора) транспортного средства. 

Суперматрац для больного 

Исследование технологий аэростатических опор привели Геннадия Прокофьева к мысли о создании новаторского матраца для больного. 

«Для лечения ожоговых больных, а также для профилактики пролежней желательно устранить контакт тела с матрацем. Давление тела должно быть минимальным, а к телу необходимо проводить стерильный воздух и осуществлять легкий массаж тела. Я понял, что с помощью аэростатических опор можно сделать так, чтобы тело не соприкасалось с матрацем, а лежало на подвижном слое сжатого воздуха. Фантастика!». 

Новый матрац, придуманный Прокофьевым, состоит из корпуса, полости и ложа, имеющего динамичную поверхность, параллельную телу лежачего. В ложе выполнены отверстия поддува, подводящие сжатый воздух из полости к рабочей поверхности ложа. Тело лежит на подвижном слое сжатого воздуха с параметрами стерильности, температуры и давления. Струи воздуха массируют больного. 

Матрац новой конструкции позволяет ускорить лечение. Обеспечение хорошего кровообращения за счет минимального давления на тело и легкого массажа, способствует регенерации тканей. А благодаря вентиляции воздушно-кислородной смеси создаются условия, предотвращающие мацерации кожи и затрудняющие развитие анаэробной инфекции. 

Устройство матраца сравнительно простое, он экономичен и удобен в эксплуатации. Кроме того, как поясняет изобретатель Геннадий Прокофьев, возможно и изготовление нескольких типоразмеров, каждый из которых может быть использован для группы больных, имеющих близкие анатомические формы тел и размеры. 

Геннадий Федорович имеет 74 патента в различных областях, его изобретения широко используются в Германии, США, Швейцарии, Швеции, но пока не находят масштабного применения у отечественных промышленников. «Любое копирование ведет неизбежно к отставанию страны. Нам необходимо идти с упреждением, постоянно придумывать новое. Создание высокотехнологичных производств решит многие проблемы государственной важности», — считает Геннадий Прокофьев. 

Возврат к списку