Альманах «ЭВРИКА»
Часть 7 ЛЕТАЙТЕ ДИРИЖАБЛЯМИ
АЭРОФЛОТА!
ПОЕЗДА БЕЗ КОЛЕС
Традиционные
способы перекачки расплавленных металлов механическими насосами непригодны.
Большинство
жидких металлов настолько агрессивно, что любой материал, контактирующий с
ними, «съедается» за несколько часов работы. Кроме того, условия работы для
персонала, обслуживающего такие устройства, тяжелы и вредны.
Но есть
в природе силы, которые могут приводить в движение любой жидкий металл, не
требуя применения насосов с электромоторами. Они возникают в самом металле
при воздействии на него электромагнитным полем, то есть являются результатом
прямого преобразования электрической энергии в механическую. Заставить эти
силы двигать, перемешивать, дозировать расплавленный поток помогают магнитогидродинамические
(МГД) машины.
Большой
вклад в теорию МГД-машин внесли ученые Эстонии. Ее основоположником,
основателем школы исследователей жидкометаллических машин был академик
Эстонской академии наук профессор Таллинского политехнического института
Александр Воль-дек. Его фундаментальные работы оказали большое влияние на
развитие МГД-техники в СССР и за рубежом. Кстати, до настоящего времени
основные их положения привлекают внимание многих исследовательских
институтов, вузов, производственных предприятий. Так, важные работы по теории
и разработке автоматизированного МГД-привода (МГД-насос, управляемый
источником питания и системой автоматического управления) приводятся учеными
кафедры электропривода Таллинского политехнического института.
С
помощью МГД-приводов стало возможным перекачивание жидких металлов по
трубопроводам с одновременным регулированием скорости течения и давления в гидротракте.
Создание этого класса энергетического оборудования позволило по крайней мере
в четырех отраслях народного хозяйства — атомной энергетике, металлургии,
литейном производстве, химической промышленности — в широких масштабах
развивать новые технологические процессы. Так, в современных атомных
реакторах в качестве теплоносителя можно использовать щелочные металлы —
сплав натрия и калия. Он способен передавать тепло лучше других жидкостей.
Кроме того, эти металлы достаточно легки и обладают хорошей
электропроводностью. Они нашли применение в МГД-установках для отвода тепла
из энергетических реакторов.
По сути
дела, МГД-привод базируется на машине, с одной стороны, имеющей свойства
электрической, а с другой — гидравлической установки. Этим и достигается ее
высокая управляемость. Прямое электромагнитное силовое воздействие позволяет
создать принципиально новые устройства для разливки жидких металлов в
металлургии. Так, обычный литейный автомат или робот часто имитирует работу литейщика:
жидкий металл разливается черпаком в форму или изложницу. Однако этому
древнему способу присущи давно известные недостатки: разрушается оксидная
пленка и поверхность жидкого металла в черпаке сильно окисляется в
соприкосновении с воздухом. А используя в качестве захватывающего устройства МГД-привод,
можно полностью исключить окисление и выгорание жидкого металла.
Кроме
того, наши исследования по теории МГД-привода применяются при решении ряда
задач в области создания высокоскоростного наземного бесколесного транспорта,
станкостроении, робототехнике. В нашей лаборатории уже разработаны небольшие
линейные двигатели для манипуляторов, подающих листовой металл под ножницы.
Ими также снабжены поворотные столы для рентгенографического исследования
сварных швов тонкостенных металлических цилиндров, карусельные литейные
установки и другие устройства.
|