Говорещи машини

 

Хората са се удивлявали винаги на уме­нието си да говорят, феноменът човешки език отличава Хомо сапиенс от всички останали живи същества. И затова съ­общенията за хора, които упорито се опитват да направят от кучетата си па­пагали, винаги предизвикват усмивка. Съ­всем други са постиженията на учените, влагащи своите усилия в създаването на говорещи машини, което е една от веков­ните мечти на човечеството.

През 1978 г. група японски специалисти заявяват, че 80-те го­дини ще предизвикат истинска революция в развитието на диалога „човек—машина„, като той постепенно ще премине към ес­тествения човешки говор. Специализира­ните издания по електроника и изчисли­телна техника, пък и не само те, помес­тват множество съобщения за нови и но­ви устройства за синтез на човешка реч с почти естествено звучене. Сензацията постепенно отстъпва място на все по-задълбочени и сериозни разработки. Сфера­та на приложение е огромна — от авто­матични електронни телефонни централи и големи информационни центрове до устройства за четене, предназначени за слепи хора, и говорещи джобни калкула­тори. Само няколко години преди това съз­даването на подобни устройства изглежда излишен лукс. На какво се дължат бързите промени в тази област? Синтезаторите на реч придобиват актуалност вследствие стремителното навлизане на електронноизчислителната техника във всички сфери на човешкия живот. Тяхното създаване става възможно благодарение на изключителните функционални възмож­ности и бързодействие на т.н. големи интегрални схеми. Усъвършенстването на машините обаче прибавя нови затруднения при диалога с тях. Необхо­дими са например огромен брой оператори със специална подготовка, способни да влизат в „интелектуален“ контакт с компютрите. Днес човешките ръце и очи се нуждаят и от помощта на речта при въвеждането и извеждането на данни от гладните за информация машини.

За да може да се осъществи подобен диалог, необходима е динамична адаптация на машината към човека. Той трябва да я научи да разпознава неговата естествена реч и сама да синтезира речеви сигнали на понятен език.. Засега от говорещата машина все още не се изисква да придава на своите съобщения интонационни отте­нъци, емоционална окраска, изменящ се ритъм. Дори на лаконично и сухо съобще­ние човекът реагира по-бързо и по-точно, отколкото при който и да е от остана­лите неречеви сигнали.

Малко лингвистика

Както е известно, езикът се описва с краен брой различими и взаимно изключ­ващи се звуци. Тези основни лингвистични елементи се наричат фонеми и са харак­терни за всеки език. Отделната фонема притежава специфични акустични харак­теристики: тонова област, формантно разпределение, амплитудни характерис­тики и др. Всеки произнася отделните фонеми по различен начин и ние все пак се разбираме. Например, фонемата „а“, про­изнесена от мъж, жена или дете звучи в различни честотни области, но при въз­приемане се разпознава точно. Това е така, защото при произнасянето фонемите за­пазват своите „акустични степени на сво­бода“. Тези отделни различими варианти на фонемите се наричат алофони. Те мо­гат да бъдат позиционни, индивидуални, интонационни и пр. Това твърде много затруднява машините, които трябва да помнят всички варианти на фонемите и да знаят къде да ги използуват.

Другото основно препятствие при син­теза е, че речта представлява почти непрекъснат поток и между отделните звуци няма точна граница. Средно човек про­изнася около 80 до 130 думи в минута или около 10 фонеми в секунда. Ако разглеж­даме само фонетичната транскрипция на речта, можем да приемем, че средната ин­формация, съдържаща се в една фонема, е от 1 до 4 бита. Но на спектрограма може да се види, че всеки звук има преходи и установени периоди. Например една три­буквена дума може да съдържа 50—60 гра­дации на звуците, всяка от които носи определен обем информация, Ако към тези амплитудно-временни параметри приба­вим и фазовите съотношения, ще се ока­же, че за да запишем пълния набор призна­ци, съдържащи се в една дума за една се­кунда, ще ни бъдат необходими над 200 000 бита. А това е доста тежка задача дори компютри от т.н. трето поколение.

Принципна схема на съвременен синтеза­тор, работещ по метода на линейното ко­диране с предсказване от нестационарния характер на сигналите.

Във всеки език съществуват две основ­на групи звуци — гласни (вокали) и съ­гласни (консонанти). Учленяването на гласните е съпроводено с промяна в обема на устната кухина и формата на нейния отвор. Получава се резонатор, през който преминава издишаната въздушна струя. Гласните нямат строго определено място на учлемяване и по своята формантна структура те много приличат на музикал­ни тонове (форманти се наричат мак­симумите на концентрация на енергията от спектъра на речевия звук). При учленяването на всяка гласна звучат два тона — основен и характеристичен. Основният тон определя индивидуалния тембър на гласа. Той се образува в гръкляна под дей­ствието на гласните струни и характери­зира единствено индивидуалните особе­ности на говорещия. Затова пък харак­теристичният тон, образуван в устната кухина, е различен за всяка гласна и по него тя се оформя като отделен самостоя­телен звук. Съставът му е доста сложен, тъй като включва редица тонове, групи­рани във форманти. Обикновено формантите са няколко, но най-голямо значение имат трите най-ниски.

Съгласните имат строго определено учленително място. При тяхното про­изнасяне говорните органи създават раз­лични препятствия, които издишваната струя преодолява чрез търкане или избух. При това се образуват шумове. Някои от съгласните се състоят от характерис­тичен шум и основен тон, други само от характеристичен шум, който е типичен за всяка съгласна. Тези фонеми най-често об­разуват двойки звуци, различаващи се са­мо по едно свое качество: мекост, звуч­ност, носовост и т. н.

Що се отнася до българската реч, може да се каже, че тя е твърде удобна за по­лучаването на изкуствена реч. Вокалната ни система се състои от 6 фонеми — И, Е, Ъ, А, О, У. При това те се различават само по едно качество — тембър, за раз­лика от вокалите в английския език напри­мер. Тяхната дължина, отвореност и за­твореност нямат смислоразделително значение. Консонантната система на бъл­гарския език се състои от 38 фонеми, кои­то се различават само по качеството си мекост.

Тайните на акустиката

Уникалните акустични свойства на чо­вешкия артикулационен апарат продъл­жават да бъдат обект на редица изслед­вания. Въпреки че е добре известно от кои органи се състои речевият тракт и как функционират те, около акустичните му свойства все още се спори. Всички гене­рирани звуци могат да се описват чрез свойствата на източника на възбуждане и предавателната функция на акустичната система. За тази цел се използва много сложен математически апарат, което се налага от факта, че речевият тракт не може да бъде разглеждан като система със съсредоточени параметри. Това следва от неговата дължина, която е около 17 сан­тиметра и е напълно съизмерима с дължи­ните на звуковите вълни в говорния спек­тър. Затова се прибягва към използуване на модели на системи с разпределени па­раметри, които трудно се поддават на описание. Няма да се спираме подробно на акустичните процеси, тъй като с част от тях ще се запознаем при описанието на няколко от първите синтезатори на реч.

През 1779 година в Русия е обявен конкурс за създаване на устройство, което да показва разликата при образуването на отделните гласни. За най-добър е отличен проектът на Кратцеинщайм, който съз­дава акустични резонатори, аналогични по форма на гласовия тракт. Малко по-късно унгарецът Кемпелен прави своята прочута говореща машина. В нея се подава въздух от кожени мехове към езиче, което на свой ред възбужда управляван с ръка единичен резонатор. Една от забележителните механични машини е създадена в началото на ХХ век от американеца Риш. Тя се управлява с кла­виши, а за моделиране на устата и зъбите има по един орган за управление, работещ с пара.

Многобройни са и експериментите с електрически синтезатори. Първите опи­ти има за цел да предадат цялото го­ворно колебание. За изобретателите е яс­но, че за да се постигне добра разбирае­мост, е от особена важност да се запази моментният спектър от амплитуди. Пъ­рви Хелмхолц, Милер и Къонинг стигат до идеята, че при синтезирането на говорни звуци не е задължително да се копира ре­чевия тракт на човека, а трябва да се намери начин за възпроизвеждане на тех­ните характеристики.

Първият електрически синтезатор на свързана реч е т. нар. „Вокодер“, създаден от американците Дадли, Риш и Уоткинс. Той синтезира сигнали с определен спек­тър под управлението на ръчна клавиа­тура. При него е отчетена важната фи­зиологична особеност на говорния меха­низъм — наличието на гласови и шумови възбуждания. Всички тези методи при­надлежат на историята. В голямата си част те са създадени за изследване на тай­ните на говора. И най-големите фантазь­ори сред техните създатели едва ли са си представяли това, което днес наричаме просто първи крачки в електронното син­тезиране на реч.

Говорещата машина на американеца Риш. Затъмнените участъци представляват меки гумени покрития, чрез които се осъществяват сгъстявания и затихвания, близки до реалните.

Говорещият кристал

През 80-те години светът вече  е пред прага да превърне ин­телигентните машини в свои полезни съ­беседници. Тогавашните електронно-из­числителни машини предоставят много нови възможности за говорен анализ и синтез. Създадени са няколко цифрови методи за изследване на речеви сигнали. Всеки от тях използва такива параметри на говора, които позволяват по резулта­тите от анализа речта да се възстановя­ва без съществени изменения. Най-често те са в честотната област. Основното математическо преобразование, което се прилага при тях, е бързата трансформация на Фурие. Тя отразява не само спек­тралните, а и временните особености на изследвания сигнал. При този метод труд­ностите произтичат от непрекъснатите промени на спектъра във времето, т. е. от нестационарния характер на сигналите.

През 1980 г. се заговорва за друг по-съвършен метод на анализ и синтез на говор, наречен линейно кодиране с предсказване. При него формата на говорната вълна се представя директно в зависимост от променящите се параметри на предавателната харак­теристика на вокалния тракт и характе­ристиката на източника. Много по-удобно е да се моделира формата на говорната вълна, отколкото нейния спектър. В това се състои предимството на метода. При него моделът на вокалния тракт пред­ставлява изменящ се във времето линеен филтър. Най-често се използуват рекур­сивни филтри, които отчитат едновре­менно влиянието на въздушния поток, во­калния тракт и излъчването. Всеки гово­рен сегмент се представя адекватно чрез определен брой коефициенти на филтъра. Твърде важно е, че те се определят за да­ден момент от говорните събития в пред­ходния момент.

Какво представляват създадените на базата на тези методи устройства за синтез на говор? Това са формантни синтеза­тори, синтезатори с линейно предиктивно кодиране. През 1981 г. научни списания съобщават за синтезатори, преобразуващи речевия сигнал в цифров вид със свиване на информацията. Речевите процесори и на трите устройства са изградени на ба­зата на една голяма интегрална схема, коя­то действува по съответния за всеки ме­тод алгоритъм. Според учените в наши дни икономически оправдани са синтезиpaщи системи, чийто речник надхвърля 200 думи.

Формантният синтез

Той моделира естествените резонансни характеристики на гласовия тракт. При това, за да се осигури разбираемост, всеки звук се синтезира най-малко от три форманта. Гласните звуци се генерират от импулсен източник, който може да се мо­дулира по амплитуда и вследствие на това се управлява интензивността на звука, влияеща върху интонацията. Сигналът преминава през две нива на филтрация. Първото ниво композира вокалните звуци. То представлява филтър с изменящи се във бремето параметри и е образуван от последователни резонатори, които се съ­гласувани със спектралните и гласовита характеристики на речевия сигнал. Глухи­те звуци се генерират при преминаване на бял шум през филтър с регулируеми по­люси. За получаването на преходните зву­ци {звънки съгласни и консонантизирани съгласни) се използуват и двата филтъра. Коефициентите на филтрите се пазят 6 постоянна памет, която представлява отделна интегрална схема. Ориентировъч­но обемът на паметта за синтезиране на една секунда реч по този метод е около 400 бита.

Първият електрически синтезатор на свързана реч е създаден от американските учени Дадли, Риш и Хопкинс. При него е била отчетена твърде важна физиологическа особеност – наличието на два вида възбуждания – гласови и шумови.

 

Синтезатори на линейно кодиране с предсказване

Тези синтезатори донякъде напомнят формантните и дори биха могли да се осъ­ществят с едни и същи апаратни сред­ства. Но докато формантният синтеза­тор има отделни филтри за всеки формант, при синтезаторите с предсказва­що кодиране всички форманти се образу­ват заедно в един активен рекурсивен филтър. Нещо повече, едновременно с то­ва се регулират и амплитудите на импул­сите на основния тон и белия шум, осигу­ряващо точност при възпроизвеждането.

Както споменахме вече, коефициентите, на филтъра се определят в зависимост от предходните му състояния. Качеството на синтезираната реч зависи право пропор­ционално от броя на коефициентите. При 10 коефициента за кодиране на речта е необходима памет от около 1200 бито за 1 секунда реч.

Реч в цифров вид

Синтезаторите, преобразуващи речевия сигнал в цифров вид със свиване на ин­формацията, осъществяват дискретиза­ция на сигнала с честота два пъти по-голяма от най-високата честота в спектъра, след което получената цифрова информация се свива. Този процес се осъ­ществява с по-прости апаратни средства, но за сметка на това обемът на необхо­димата памет значително нараства. Оси­гурява се добра разбираемост и дори се запазват индивидуалните особености на възпроизвежданите гласове. След подхо­дящо свиване на информацията паметта може да се сведе до 1000 бита на дума за мъжките гласове. Женските гласове изис­кват по-голяма памет, защото съдържат по-високочестотен спектър. Речевият процесор стеснява информацията, като се премахват излишните тонални периоди, фонеми и части от тях. Следва делта-мо­дулация на сигнала и накрая се изменят фазовите му съотношения така, че да мо­же да се разложи в ред на Фурие. При тези синтезатори е задължително първо да се запише и анализира естествена човешка реч в цифров вид, след което речевият процесор я обработва. Въвежда я в памет­та на компютъра и при нужда се възстановява.

Никой не може да отрече значител­ните успехи на специалистите от цял свят в областта на получаването на из­куствена реч. Първите стъпки са твърде недостатъчни, за да се осъществи на­истина пълноценен диалог с машините. Затрудненията идват главно от това, че те са лишени от слух, а всички знаем колко усилия са необходими да се разбереш дори с глух човек. Решението на този проблем зависи в изключителна степен от напре­дъка при създаването на изкуствен ин­телект. Днес практически всеки робот би могъл да се „научи да говори”, но да чува означава да разбира, което пък от своя страна е свързано с асимилиране на непре­късната реч. Все пак, чуващи-машини отдавна има на световния пазар, макар и с доста скромни възможности. Още през 80-те в Япония е създаден телевизор, който се подчинява само на гласа на собственика си. В Германия горе-долу по същото време съществува телефонна ин­формационна служба, която отговаря ав­томатично на запитвания за полетите на самолетите. Още в романа на Артър Хейли ,,Банкери“, писан през 1975 г., в САЩ борсови посредници предават по телефона информация, която автоматично се записва от компютър.

А повече за едно малко известно, но българско устройство за синтез на говор можете да научите от тази статия: ТУК

 

Какво да направим от изгорели крушки

Традиционните електрически крушки с нажежаема жичка все още се използват от много хора. Те са консуматив, което означава, че след изгарянето си всяка крушка не може да се регенерира, а е необходимо да се замени с нова. Но дори изгорели, верните стари светила още има какво да ни предложат! В тази статия ще Ви дадем няколко интересни идеи какво да сътворите от току-що изгорелите си електрически крушки.

Най-напред изгорялата електрическата крушка трябва да се отвори. Металическото кръгче от дъното на цокъла се премахва с помощта на клещи (фиг. 1). След това. се очуква изо­лационният слой с малко чукче или пила, като цо­кълът се опира върху ръба на масата или наковал­ня. През така направения отвор трябва да се изва­ди стъклената тръбичка с електродите. С малка три­ъгълна или обла пила се обира стъкленият слой от цокъла. За да не се счу­пи електрическата круш­ка от начупените стъкле­ни парчета. е необходи­мо при работа с пилата, крушката да се държи с отвора надолу (фиг. 2).

Получава се малка обла колба. По-удобно е при работа с тези колби, дъ­ното да бъде плоско. Сплескването може да се извърши посредством бен­зинова лампа. Обръшаме стъкления балон с дъно­то към пламъка. Въртим равномерно, но така, че пламъкът да бъде допирателен към най-изпъкналата част на дъното (фиг. 3). Ако няма налична бензинова лампа, може да се използва и примус, но в този случай е необходимо след за­червяване на електрическата крушка, дъното й да се сплеска с помощта на някое загрято метално парче или като се опира в загрятата част на примуса.

За някои от случаи­те е необходимо да се среже изгорялата електрическата круш­ка. Срязването може да се извърши с помощта на електрически ток. Оправя се парче реотан от 50—60 см. и се включ­ва последователно през воден реостат в електри­ческата верига. Реостатът се наглася така, че рео­танът да се загрява до за­червяване. С така подго­твената опитна постанов­ка се изрязват електрическите крушки. Реотанът се превива във вид на примка и се обвива око­ло мястото, където иска­ме да извършим срязва­нето (фиг. 5). При включ­ване на електрическия ток трябва да се внимава да не се опират жичките в местото на кръстосване­то. Срязването става в момента, когато се чуе пукотът на стъклото. Чрез така посочената об­работка на електрически­те крушки могат да се на­правят различни наглед­ни помагала.

Плоскодънните колби на изгорелите електрически крушки могат да се използват за сбирка на течности с раз­лични специфични тегла (фиг. 6), или за съхраня­ване на някои материали за кабинета по физика. Същите биха могли да се приспособят при запо­знаване е разширението на течности (фиг. 7). Обли­те колби могат да се из­ползват при кипене (фиг, 8), топене и др,

От изрязаните електри­чески крушки могат да се приготвят блюдца (фиг.8), които могат да се из­ползват в редица лабо­раторни работи за поста­вяне на някои материали като железни стърготини, течности за определяне на специфичните тегла и др. Другата част от крушка­та може да се пригоди за фунийка (фиг. 10). Освен това могат да се приготвят различни скачени съдове (фиг. 11), уред за показ­ване зависимостта между хидростатичното налягане и дълбочината на потапяне (фиг. 12) и др. За да се покаже как се изменя атмосферното налягане с увеличаване степента на разреждането, може да се използува уредът от фиг. 13, като се настави под похлупака на разредителната помпа. Електриче­ските крушки са удобни и за направа на спиртни лампи (фиг. 14), пулвери­затори, (фиг. 15), стъпа­лен реостат, табло за за­познаване с устройството на електрическата круш­ка, галванична батерия и др.

---

Използвана литература: сп. Наука  и техника за младежта – 8-1957.

Стахановското движение в България – кратки щрихи

Повечето хора знаят за възникналото в Съветския съюз през 1935 г. Стахановско движение – начинание на последователи на миньора Алексей Стаханов, новатори в производството, които си поставят за цел да увеличат производителността на труда, превишавайки установените норми на производство.

Днес в Сандъците – сандъците малко по изключение няма да пишем за сандъци. В тази статия ще се опитаме да хвърлим светлина върху това как стахановската инициатива е прилагана в България, и то не къде да е, а в практическа дейност, ключова за властта през 1950-те г. – строителството.

Както е добре известно, 50-те са време на масови строежи в България. Тогава страната е усилено електрифицирана, радиофицирана и също така са започнати и завършени страхотно много хидротехнически съоръжения – язовири и други – които ползваме  и до днес, а така също и големи заводски сгради. Повечето от тях – изоставени и вече отдавна не действащи – могат да се  видят, пътувайки из Родината. Тогава е изграден и Димитровград.

Основен принцип на т.н. социали­стическото стопанство става непрекъсна­тото повишаване производителността на труда. От втората половина на 30-те г. (а в страните от източния блок – след 1945 г.) Стахановското движение е взето на въоръжение като една от формите за прилагането на този принцип на прак­тика. ,,Чрез научно организиране на труда, чрез правилно използване квалификацията на работника, чрез обстойно запознаване с оръдията на производството и уместни рационали­зации стахановското движение доведе до неколкократно увеличаване произ­водителността на труда, без с това да се пресилва трудещият се“ – четем в статия от ,,Наръчник на пропагандиста“, издание 1952 г.

Стахановското движение намира широко приложение и в строител­ството при извършването на масовите работи, които не могат да се заменят напълно от машината. Особено добри резултати биват постигани при зидане­то, където производителността на труда нарастнала до 9 пъти. ,,Тези пости­жения не идват от прекомерни уси­лия на работника, а от правилната организация на труда“ – категоричен е текстът.

При стаханов­ското зидане всеки изпълнител в ко­лективния труд извършва работа спо­ред квалификацията, която има. Тук трудът се разпределя така, че май­сторът-зидар, който има най-висока квалификация, да нарежда тухлите, отвесира и контролира работата на другите членове от зидарското звено. Поставянето на тухлите и разтвора върху зида под ръка на майстора е работа, която не изисква квалифици­ран труд и се извършва от помощни­ците в звеното — общи работници. Преди, когато се е работело по стария метод, майсторът заделяше процент от вре­мето си за поставяне на тухлите и разтвора върху зида. Материалите се донасяли до работната площадка и се оставяли безразборно натрупани. Майсторът-зидар извършвал и всички манипулации на работното място — кляка, става, търси съответ­ната тухла или парче, взема и раз­стила разтвор и т. н. При този на­чин на работа майсторът иззидвал при нормални условия 2—3 куб. м зидария в зависимост от сръчността. Това прави 800—1,200 навеждания за вземане на тухли и още толкова за вземане на разтвор или 3 до 5 навеждания в минута. Естествено е, при такъв труд след завършване на работния ден зидарят да бъде уморен.

С прилагане на т.н. стахановското зидане при работата с двойка през ръцете на майстора минават 2,000 до 3,000 тухли и въпреки това майсторът не се изморява, понеже тухлите и разтво­рът му са под ръка. Правилното под­реждане на работното място и стахановските уреди спомагат също за запазване силите и на помощниците на зидаря. От медицинските наблю­дения, извършени през 1949 г. върху бригадата на първия в България скоростник-зидар Фердо Стоименов, се установява, че при ста­хановското зидане се изразходва око­ло два пъти по-малко човешка енер­гия. отколкото при обикновеното. (За незапознатите ще припомним, че награденият през 1950 г. строител Фердо Стоименов се сдобива с голяма популярност заради въведения от него метод на скоростно зидане и мазане, неговата бригада е зидала на смяна по 14 кубически метра, при норма от 2).

Стахановското движение намира широко приложение и в строител­ството при извършването на масовите работи, които не могат да се заменят напълно от машината. Особено добри резултати са постигнати при зидане­то, където производителността на труда нарасна до 9 пъти. Тези пости­жения не идват от прекомерни уси­лия на работника, а от правилната организация на труда. По стаханов­ското зидане всеки изпълнител в ко­лективния труд извършва работа спо­ред квалификацията, която има. Тук трудът се разпределя така, че май­сторът-зидар, който има най-висока квалификация, да нарежда тухлите, отвесира и контролира работата на другите членове от зидарското звено. Поставянето на тухлите и разтвора върху зида под ръка на майстора е работа, която не изисква квалифици­ран труд и се извършва от помощни­ците в звеното — общи работници. Преди, когато се е работело по традиционен метод, майсторът заделял % от вре­мето си за поставяне иа тухлите и разтвора върху зида. Материалите се донасяли до работната площадка и се оставяли безразборно натрупани. Майсторът-зидар извършвал всички манипулации на работното място — кляка, става, търси съответ­ната тухла или парче, взема и раз­стила разтвор и т. н. При този на­чин на работа майсторът иззижда при нормални условия 2—3 куб. м зидария в зависимост от сръчността. Това прави 800—1,200 навеждания за вземане на тухли и още толкова за вземане на разтвор или 3 до 5 навеждания в минута. Естествено е, при такъв труд след завършване на работния ден зидарят да бъде уморен.

При стахановското зидане при работата с двойка през ръцете на майстора минават 2,000 до 3,000 тухли и въпреки това майсторът не се изморява, понеже тухлите и разтво­рът му са под ръка. Правилното под­реждане на работното място и стахановските уреди спомагат също за запазване силите и на помощниците на зидаря. От медицинските наблю­дения, извършени върху бригадата на първия у нас скоростник-зидар Фердо Стоименов, се установява, че при ста­хановското зидане се изразходва око­ло два пъти по-малко човешка енер­гия. отколкото при обикновеното.

Като първо условие за прилагане на стахановското зидане е правилно­то подреждане на работното място. Изсипаните в безпорядък тухли пре­чат на зидаря, стесняват неговите движения, а това довежда до ниска производителност на труда. Ето защо тухлите трябва да пристигат на работ­ното място подредени. Това става още с пренасянето им. За целта се използуват рамки от бетонно желязо, или дъски, превозвани със специални колички (фиг. 1, 2, 3, 4 и 5). Раз­творът се поставя в корита, а разстилането му върху зида става с лопати, снабдени с дръжки, дълги 70—80 см (фиг. 6). Използването на тези ло­пати премахва навеждането на помощника и запазва силите му. Под­реждането на материалите на работ­ната площадка става така, че да се намаляват до минимум излишните дви­жения на зидарите. Тухлите и картата за разтвора се поставят по про­дължение на стената, която трябва да бъде изградена на разстояние от 60—70 см. Това е работната зона, която позволява свободно движение на зидарското звено и дава възмож­ност с едно обръщане да се поемат тухлите и разтворът. Масовият ма­териал — тухлите, се подрежда непосредствено срещу плътните ча­сти на зида, а коритата и разтворът — срещу отворите за врати и прозорци. По този начин се намалява преносно­то разстояние, печели се време и си­ли. Работата на зидарското звено за­почва, след като строителната пло­щадка е подредена. Разтворът се си­пва в коритата непосредствено преди зидането.

Стахановското зидане е колективен метод на работа. То се извършва от зидарски звена. Опитът на съветския скоростник-зидар В. В. Каральов и този на нашия челник в стахановско­то зидане — Фердо Стоименов, показ­ват, че най-подходящият състав на звената е от двама, трима или пет души — „петорката“ при нужда се разделя на една „двойка“ и една „тройка“. Това разбиване на звеното се предприема винаги, когато се за­бележи, че някои от хората му не уплътняват времето си. По този на­чин скоростният метод на зидане ста­ва много гъвкав и леко се приспосо­бява към различните условия на стро­ежа. При по-специални случаи се из­ползва зидане със звена от 4 до 6 души или пък зидане само от май­стор-зидар.

Съставът на звената зависи от ха­рактера на зидарията. Нормално сил­но разчленените тънки стени се зидат от майстор-зидаря сам или пък от „двойка“. При по-малко разчленените и по-дебелите 25 и 38-сантиметрови зидове е на място „тройката“. Непре­къснати дебели зидове с дължина над 6 м нормално се зидат с „петорка“ и „шесторка“, по поточния непрекъснат метод.

Основен принцип при скоростното стахановско зидане е освобождаване на майстора-зидар от всички излишни движения, които могат да се извършват от по-неквалифицирани работници. Нор­мално лицевите редове на стената се зидат от майстора, а разстилането на разтвора и пълнежът на зида се из­вършва от помощниците му. Самото зидане започва с укрепване на колеца, определящ правата линия на сте­ната. Майсторът иззижда първия ли­цев ред. През това време помагачът разстила разтвор и подава тухли. Раз­творът се разстила 60 см до 1 м, а тухлите се поставят върху иззидана­та част от зида под ръка на майсто­ра. След полагането на първия ред, майсторът и помагачът преместват конеца и иззиждат вътрешния лицев ред. При направата на откоси, ниши, пиластри и други зидарски работи, при които майсторът се забавя, по­мощникът прави пълнежа на стената. Щом майсторът се освободи, той уча­ства в довършването на пълнежа. Вторият ред се извършва в същата последователност. Очукването на тух­лите, необходими за свръзката на зи­дарията, се прави в процеса на рабо­та от майстора или помощника му. Така се зида с „двойка“. При „трой­ката“ майсторът зида лицевите редо­ве и проверява правилността на зи­дарията. Разстилането на разтвора се извършва от първия помощник, а по­даването на тухлите от втория.

При зидове с просто архитектурно очертание, без детайли и много отво­ри за врати и прозорци поточният метод на зидане е най-подходящият. При него няколко звена с различна квалификация вървят едно след дру­го на разстояние 2—4 м, като пър­вото зида външния ред, второто въ­трешния, а третото прави пълнеж. В зависимост от състава на зидарските звена се получава четворка, шесторка и т. н. При фугирана зидария зи­дарските звена се увеличават с още един човек, който прави само фугировката.

До края на 40-те г. в България се твърди, че стахановският метод на зидане не е нещо универсално и все пак не може да се приложи навсякъде. След идването на съветския зидар-скорост­ник В. В. Каральов у нас тези твър­дения биват опровергани. Командированият в България съветски строител показва нагледно, че по стахановски може да се работи на всич­ки зидове и по всички строежи чрез прилагане различните методи на ско­ростно зидане. Така той предава своя опит на българските първенци-зидари и увлича в това движение и редица млади и надеждни работници. През 1952 г, награденият със звание Герой на социалистическия труд Фердо Стоименов, приложил за пръв път у нас през 1948 г. ско­ростното зидане, не е вече сам. След него са стахановците Васил Гигов, Коста Кипров, Никола Чолаков, Тодор Бошняков и редица други наши първенци в строителството.

 

Николай Тошкович – първият български изобретател

Николай Стефанов Тошкович се смята за първият български автор на патенти и първият български изобретател. Сведенията за него  са твърде оскъдни, като не разполагаме дори със снимка на лицето му!

Роден е най-вероятно в Одеса през 1830 или 1831 г. в семейството на известния калоферски търговец Стефан Тошкович от известното българско семейство Тошкови. Семейството се преселва в Одеса през 1819 г. Николай учи в Технологическия институт в Петербург. По-късно живее в Одеса, където се ползва с голям авторитет – подпомага много българи да учат в тамошните училища. Никола Тошкович е член (от 1855 г.) на Селскостопанското дружество в Южна Русия и работи в областта на парните машини. Починал е през 1893 г. в Одеса.

През 1855 г. Тошкович заминава в Париж, където започва обучение в заводите на известната френска компания ,,Жан-Франсоа Кай и с-ие“ – един от най-големите производители на парни локомотиви, селскостопански машини и др. – за да изучава ,,художеството как се правят машините, които действат с пара, а особено ония машини по железните пътища“ (цит. по: Сава Филаретов, ,,Цариградски вестник“, бр. 330, 25.V.1857) – тоест парни локомотиви, а и други машини. Париж е мястото на най-плодотворна творческа дейност за Николай Тошкович – там през 1857 и 1859 той получава два патента, с което се превръща в първия български патентопритежател, а според световните принципи на техническата история това го прави и първия официално признат български изобретател. Също така, през 1860 г. тук завършва и ръкописа си ,,Практически бележки за параходите“.

Горе – единственият запазен автограф на Тошкович на заглавната страница на ръкописа му ,,Практически бележки за параходите“.

Както знаем, през средата на ХІХ век парният двигател е най-високотехнологичният и разпространен източник на тяга за влакове и кораби, но в средата на онова столетие парната машина все още е твърде далеч от онзи си вариант, в който век и нещо по-късно започна да напуска и последните си владения върху релсите. Но затова пък тогава тя най-стремително се усъвършенства и нейният принос за общото развитие на техниката е огромен. Важно е, че младият изобрета­тел Николай Тошкович се захваща  не да съживя­ва отживели времето си търсения, а здра­вото му чувство за съвременност го на­сочва към територии с голямо бъдеще и с възможности за усъвършенстване.

Постоянна цел на тогавашните конструктори конструктори на парни двигатели  е да получат по-високо КПД с по-малък разход на гориво и от по-малък двигател, като подобрят конструкцията – напр. на буталото, което да се уплътнява добре към цилиндъра независимо от степента на налягането, а същевременно с това и да не се изхабява от триенето при движение в цилиндъра. Тогава парният цилиндър бил най-слабото място на парната машина, и то най-вече поради недоброто уплътнение на бутало­то, което бързо се износва и заедно с това поврежда и самия цилиндър.

Първият български патент има решение за проблема. Николай Тошкович замисля парно бутало, което се уплътнява към цилиндъра с по­мощта на сегменти. Те се притискат към цилиндъра чрез пружини, които пък на свой ред притискат клинове, които  предават натиска върху сегментите. (Ако това звучи твърде сложно, накратко можем да кажем, че Тошкович предлага бутало, чийто натиск върху парния цилиндър се регулира автоматично чрез нова конструкция с вградени пружини.) Пружините са хитро решение, защото те притискат двата пръстена, от които се състои буталото, и така компенсират износването. Задачата не била никак проста, ако се съди и по това, че при хоризонталния парен цилиндър, за разлика от вертикалния, износването става едностранно от­долу.  Двата бутални пръстена са съставени от по осем сегмента. Буталото на Тошкович можело да се центрира без разглобяване на машината след работа.

На чертежа горе – различни видове гребни витла, анализирани в труда на Николай Тошкович.

Какви са били възможностите на Тошкович да построи прототип на своята идея, е трудно да се предпола­га. Но от следващите данни в съобщение­то на Сава Филаретов – че новото бутало постига икономия на пара и гориво от 16 до 18 процента – можем да съдим, че данните са получени експериментално. Филаретов дава и някои икономически показатели за изобретението – буталата на Тошкович са 3 пъти по-евтини от всички тогавашни бутала.

Преглед и оценка на изобретението са направени от сериозни френски институции – Дружеството за подкрепа на националната промишленост и Комитетът за механични изкуства. За изобретението което описахме по-горе, на 17 януари 1857 г. на името на Николай Тошкович е издаден френски патент № 30585. Toвa e пъpвият извecтeн пaтeнт, дaдeн нa бългapин. Интересно е, че той има и съпритежател – френският механик Франсоа Жерар – но в получения на 17.І.1857 документ за патента приносът на Николай Тошкович е несравнимо по-голям, защото името му стои на първо място.

Второто изобретение на българина е от 1859 г. и тук патентът вече е само на негово име. Става дума за корабна част – гребно витло с двойно действие от нов вид – което има непозната дотогава ефективност. Както е описано в патента, разработената от Тошкович конструкция е много по-икономична и с нея ,,получавате печалба за хода на кораба и за горивото, която общо е поне 25 %“. Това е мощна стъпка напред в сравнение с познатите дотогава витла. За него на 12.ІІІ.1859 г. Тошкович получава на свое име френски патент № 40180. Изобретателят разработва и чертеж, показващ принципа и някои от параметрите на съоръжението. Нещо повече, той създава и опитно устройство, на което корабен модел се движи както с дотогавашно, така и с неговото ново витло, и на практика доказва предимствата на изобретението си.

Практическо устройство на гребното витло с двойно действие на Тошкович – вторият патент

Ръкописът на Тошкович ,,Практически бележки за параходите“ от м. май 1860, останал неиздаден, е първото българско техническо изследване по корабостроене. Родолюбивият автор го подарява на младия Софийски университет още в края на ХІХ век, за да подпомогне развитието на българската наука и техника. Ръкописът е бил положен в специално шкафче в Университетската библиотека с отбелязан върху капака надпис ,,Pъĸoвoдcтвo и плaнoвe пo мexaниĸa“, съдържащи още бележки. ,,Бележките за параходите“ са caмoбитeн нayчeн тpyд, който пpaви oпит дa paзглeдa в пo-гoлямa пълнoтa пapнaтa тягa във вoдния тpaнcпopт, ĸaтo ocoбeнo пoдpoбнo ca изcлeдвaни гpeбнитe витлa. Hиĸoлaй Toшĸoвич пpaви oпиcaниe и aнaлиз нa пoзнaтитe дo мoмeнтa гpeбни винтoвe и ce cпиpa нa тexнитe пpeдимcтвa и нeдocтaтъци. Haлицe e дoбpa epyдиция зa мaтeмaтичecĸи и xидpoдинaмичeн aнaлиз, тpyдът e изпълнeн c пpeцизнo изpaбoтeни чepтeжи. А прогнозите на изобретателя за бъдещия ефект от противоположно въртящите се съосни гребни витла се потвърждават от историята на корабостроенето в следващите десетилетия.

Според нас първият български изобретател Николай Тошкович  е един истински иноватор на ХІХ век – умът му е погълнат от търсенето на новото, от съдружието на човека с техниката. Този човек е пример за това какво може да постигне една талантлива личност, когато попадне в силно напреднало общество и делова среда, която му допада и стимулира творческото мислене на личността. Със сигурност той не би бил първи български изобретател, ако не бе успял да достигне до един от най-големите производители на двигатели и машини в тогавашния свят, защото във фабриката на Кай намира достойно място за изобретателския си ум. Едва ли в България от средата на ХІХ век Тошкович би намерил тези възможности. Но понякога е нужно да извадиш диаманта от глухото местенце, в което е скрит, за да заблести той със своя неповторим блясък. Самият Тошкович винаги е заявявал своя български произход, помагал е на българите навсякъде, където е живял, с любов е оставил диря в първите години на българското университетско образование и заслугата на първи български изобретател никой не може да му отнеме. 

Анализ на силите, действащи върху лопатките на корабно витло – отново страница от ръкописа ,,Практически бележки за параходите“.

Никак не е изключено бъдещето да донесе нови сведе­ния за този ако не пръв, то сред първите българи — машинни инженери. Тогава на­вярно ще можем да знаем повече за творе­ца на нашето възрожденско новаторство.

Накрая ще цитираме част от съобще­нието на Сава Филаретов в „Цариградски вестник“ от 1857 година, с което нашият възрожденец се опитва да направи до­стояние на българските читатели вестта за първия патент на Николай Тошкович. Интересно е равнището на техническите познания на българина по онова време. В българския език тогава липсват дори най-обикновени технически термини (известно е, напр., че Иван Богоров нарича една от частите на парахода ,,тръкало“), та Сава Филаретов е принуден да обяснява патента така:

„Известно е, че най-голямата мъчнотия за сичките фабриканти и механици е била тази част на машината, която се нарича „паровой поршень“ (поршень е и оная дръжка, ръчица от тулумбата, която без- престанно пъхат и вадят тулумбаджиите в една друга по-голяма вита и валчеста металическа дръжка (цилиндър), за да сгъстяват с това въздуха, от налягането на който правят да се повдига водата и да стреля накъдето щат).

Безпрестанно се появяваха поршени, на­правени по нов начин, остроумно извърте­ни, разположени хитро, скачени с всякакви дъсчици и завъркулки; всичко това се при­ема, изпитва се и като гледат, че не влиза в работа, оставят го настрана и така си се и забравя. Николай Тошкович измислил сега такъв поршень, който отстранява тази мъчнотия: направата му е таквази, що той може да се употребява с години, защото колкото от една страна той се из­трива, толкова пък от друга страна, така да речем, от само себе си се разширочава и сичко си остава гладко и чисто…“

На долната снимка е изобразен гребен винт с двойно действие, патентован от Н. Тошкович през 1859 г. във Франция (табл. ХХІІІ на ръкописа му „Практически записки по параходите”, 1860 г.).

 

Магнетофонна приставка Лира + схема и документация

Магнетофонната приставка Лира е хитроумна разработка на Слаботоковия завод Климент Ворошилов от 1956 г. Тя е пред­назначена за извършване на записи, въз­произвеждане на говор и музика преди всичко в домашна обстановка. Устройството има следните възможности за работа:

1. Запис с микрофон върху магнитна лента
2.  Запис с грамофон  върху магнитна лента

3. Запис от радиоприемник  върху магнитна лента
4. Възпроизвеждане  от магнитна лента
5. Ускорен ход (за пренавиване „на­пред“ и „назад“).
6. Контролиране нивото на записа, който се извършва чрез вградена глимлампа.

Както се вижда от поместената горе снимка, приставката е поместена в малък куфар от изкуствена кожа, тежащ с приставката около 4 кг.

Магнетофонната приставка е оформена върху красиво механически устойчиво ме­тално шаси. Върху него са скрепени всич­ки команди, индикаторната глимлампа, куп­лунг за микрофона и шнуровете за свързване с радиоприемника. Под шасито с два винта е скрепена кутия — шаси от пласт­маса, в която са монтирани предусилвателят и генераторът за изтриван и подмагнитване. С това си оформление магнетофонната при­ставка Лира има красив външен вид, удобно и бързо обслужване и достъп до всички де­тайли при ремонт. Теглото на приставката е около 3 кг.

Специално нашата приставка в Сандъците – сандъците е била пазена изключително добре от своя предишен собственик. Когато я получихме, куфарът беше пълен с цялата й съпътствуваща документация, която можете да разгледате по-долу. Има фактура от закупуването, констативен протокол за приемане на пратката (защото явно приставката е била закупувана от разстояние), изпитателен протокол за успешно преминати проби и оригинално техническо описание. Всичко това е поместено в плик с името на собственика.

Комплектът МП 1 Лира съдър­жа:

1. Магнетофонна приставка — 1 брой.
2. Ролка с магнетофонна лента (180—200 метра) — 1 брой.

3. Празна ролка за магнетофонна лента — 1 брой.
4. Резервни гумени ремъчета — 4 броя.
5. Куплунг — 1 брой.
6. Ключ за из­ключване на висо­коговорителя — 1 брой.
7. Описание — 1 брой.

8. Кутия за транс­порт н съхранение.

При поискване се прибавя малога­баритен динамичен микрофон и допъл­нителна захранва­ща група.

Приставката се захранва от радиоприемника, към който се включва.

Технически данни:

А) Електрически

1) Захранване: от приемника, с който се комплек­тува, а именно: отопление — 6,3 V/0,6 A (за работа на приставката с приемници, от кои­то не могат да се вземат захранващи напрежения, при поискване се дава захранващо устройство)

• анодно напреже­ние — 250 в, 2 mA при възпроизвеж­дане и 14 mA при запис.

2) Честотна характеристика: от 100 до 7000 хц ± 5 дб за лента тип „С“ (за целия каиал запис — възпроизвеждане)

• Нелинейнн изкривявания: К > 7% (за целия канал).

• Ниво на собствен шум: — 30 дб.
• Прослушване на съседната бразда: —40 дб.
• Чувствителност: вход ми­крофон — 2 mV.

Ниво на записващия сигнал – 5-15 V.

• Магнетофонни глави:

изтриваща феритна — 2 х 100 нав

универсална (записваща и въз­произвеждаща) 2 х 1250 нав.

Конкретно нашата приставка е произведена през 1958 г. и е точно 510-тото такова устройство, слязло от производствените конвейери на завода за тази година:

• Ток на изтриване: 240 mA с честота 50 kHz ± 20 %.
• Ток на подмагнитване: 1,1 mA — 50 kHz ± 20 %.

За работа на приставката с приемници, от кои­то не могат да се вземат захранващи напрежения, при поискване се дава захранващо устройство.

В схемата на Лира влизат електронните лампи двойни триоди ECC81 и ECC82. Повече за магнетофонната приставка Лира можете да разберете от нейното описание и схема, които можете да изтеглите оттук ==> Magnetofonna-pristavka-Lira

В друга публикация ще се занимаем по-подробно с лентодвижещия механизъм на тази магнетофонна приставка, който е чисто българско производство (отбелязваме това, защото на някои други български лентови устройства от по-късните периоди ,,механиките“ са вносни – напр. унгарски).

А сега нека разгледаме и документацията, която дойде с устройството. Това са първите две страници от техническото описание – както виждате, ,,корицата“ е рисувана с молив, а самият текст е печатан на пишеща машина и след това е размножаван на циклостил:

Поначало, когато дадено устройство се закупува, пред клиента се извършват технически проби, за да се докаже неговата работоспособност. Такива тестове е преминала и нашата приставка и даже са били измерени някои параметри:

Акумулираща печка от неолита в България

Както ни е известно от археологията, още no времето на ранния палеолит – преди 1 500 000 години – човекът се научил да използва огъня за свои нужди. Него­вата топлина му помогнала да преживее и оцелее през три ледникови периода и изиграла голяма роля в процесите на антропогенезата. В частност голямо е зна­чението на топлинно обработената храна за развитие на човешкия мозък и дъвкателния апарат. Българският археолог проф. Хенриета Тодорова пише, че характерният облик на нашите лица дължим на огъня.

Обаче стотици хи­лядолетия наред човекът не познавал ке­рамиката, следователно и варенето в по­ставен на огъня съд. Той трябвало да търси други пътища за топлинна обработка на храната. Вероятно твърде рано нашият прадед е открил акумулиращите способности на камъка, тъй като познаваме оградени с камъни огнища и струпвания от гладки речни валутъци, а някои етнографски паралели ти разкриват тяхното предназначение. Първобитните племена в Австралия, които до първите контакти с европей­ците не познавали керамиката, нажежа­вали големи камъни и ги пускали в мехове или плътно изплетени кошници, пълни с вода. По такъв начин те получавали вряща вода. Варенето се поддържало чрез по­стоянно подменяне на камъните. Широко разпространение по целия свят имала и технологията на „задушаване“ на месото, пак с помощта на нажежени камъни, по­ставени в коремната кухина и гръдния кош на убитото животно. Шуарите в Южна Америка изсушавали отрязаните глави на своите врагове, като усърдно триели вътрешността на тези трофеи с нажежени камъни.

С една дума, принципът на акумулация на топлината за домакински нужди е по­знат на човека още от времето на късния палеолит (25 000 години пр.н.е.).

Откриването на керамиката през епо­хата на неолита (в края на VII хилядолетие пр.н.е.) представлява крачка напред в това отношение. През VII хилядолетие пр.н.е. се появяват й първите глинени пещи, без кои­то не можем да си представим нито едно общество, препитаващо се с продуктите на земеделието. През студените зимни месеци пещите Вероятно служели и за отоплителни съоръжения в праисториче­ските жилища. Едно интересно усъвършенствуване на обикновената глинена пещ е открито през 1982 г. в неолитното селище Кременица в Благоевградска област.

През средата на 1980-те г. в просторен къснонеолитен храм, да­тиращ към края на VI хилядолетие пр.н.е., при археологически проучвания е намерено масивно глинено съоръжение, което представлява основата на голяма пещ. При обработката на почвата сводът й е отнесен встрани. Съоръжението е запазено на височина до 30 сантиметра.

Широка 25 см глинена лента и дебела 5—7 см опасва струпване от речни валутъци и образува заедно с тях почти правоъгъл­ния подиум на пещта. Отгоре камъните са покрити с тънка, гладка глинена замазка. От двете страни на мястото, където бил отворът на пещта, личат два дълбоки „джоба“, оформени с помощта на същата дебела лента от глина. Изглежда, че сво­дът на пещта е изграден също с помощ­та на налепени една над друга ленти глина, тъй като не са открити никакви следи от засводяване чрез плет и пръти, както това се е практикувало на други места в България.

Запълненият с речни валутъци подиум на пещта очевидно имал предназначението да акумулира достатъчно топлина, която през студените зимни нощи се излъчвала постепенно и поддържала равномерна температура в светилището.

Що се отнася до двата странични „джо­ба“ на пещта от Кременица, те вероятно са служили за запазване по-продължително време на топла храна, за подквасване на мляко или за други домакински операции, изискващи продължително време умерена топлина.

Пред входа на пещта е открит, опрян о подиума й, голям хромелен камък. Край него и около двата „джоба“ са струпани съдове, някои от които в годно за реставрация състояние. Среща се както груба кух­ненска керамика, така и фина керамика, украсена с рисувани с черна боя спирали и други дъговидни мотиви. Каните с дръжки и елипсовидни устиета удивляват с тън­ките си стени и фина изработка. В све­тилището е намерено и открито огнище, което горял огън пред вграден в стената голям глинен идол. Открито е и голямо количество идолна пластика.

Трябва да се отбележи, че подобни, макар и значително разрушени акумулиращи съ­оръжения, са известни и от други, по-ранни неолитни селища в Западна България (Кремиковци). Фактът, че са лошо запа­зени, се дължи вероятно на обстоятел­ството, че камъните от една станала не­годна пещ били използвани за изгражда­нето на друга. Умелото използване на акумулиращите качества на камъка свидетелства за умението на неолитния човек по емпиричен път да открива и из­ползва природните закономерности. Това са и първите стъпки към тяхното опоз­наване и поставянето им в служба на чо­вечеството.

---

Илюстрация: сп. Наука и техника за младежта 5-1986 г.

Непознатите български електрокари и мотокари в Sandacite.BG!

Днес в Сандъците – сандъците имаме една загадка за Вас. Разглеждайки старите архиви, попаднахме на план за развитието на производството в Комбината за електрокари 6 септември. Този документ е писан през 1964 г. Ние добросъвестно го пренасяме тук и, тъй като имаме дълбока вяра в информираността на своите потребители, се осмеляваме да Ви зададем следните два въпроса:

• долните модели електрокари влизат ли действително в масово производство?
• можете ли да си припомните дали сте виждали или работили с такива?

Предприемаме тази наглед нетрадиционна изследователска стъпка, понеже често се случва да заложените в плановете бъдещи модели да не бъдат качени на производствените поточни линии. Такива случаи има много – първите примери, за които се сещаме, са тези с телевизорите Родопи и Витоша например.

И така, приятно разглеждане! :)

Електрокари с едно задвижвано и управляемо колело. Поради малките си размери те са много удобни за работа в тесни помещения. Предните ко­лела са само носещи, а едно от задни­те колела е едновременно и двигател­но, и управляемо, докато другото се движи свободно. Разработени са вари­анти на високоповдигачи с височина на повдигане на товара до 3,2 и 4,5 м и нископовдигачи с височина на повдигане до 1,25 м. Управлението е воланово, като седалката за водача е разположена перпендикулярно спрямо посоката на движение.

Разновидност на тези електрокари е високоповдигачът

с надлъжно изнасяне на повдигателната уредба.

Особено удобен е за работа в складове с тес­ни коридори. Задвижването на електро­кара се осъществява посредством дви­гател, вграден вертикално в колона, уеднаквена както за цялата група, така и за групата на ръчноводимите електрокари. Тяхната скорост на движение е 8 км/ч.

Ръчноводими електрокари

Разработени са ръчноводим високоповдигач с това­роподемност 1000 кг и ннскоповдигач с товароподемност 2000 кг. Поради ми­нималните си размери и малки тегла те могат да влизат в асансьори.

Ръчноводимите електрокари се управляват от водач, който върви до електрокара.

Командването им става посредством вградени в ръкохватката за управление микровключватели. При пускане на ръ­кохватката тя се връща в нулево поло­жение, при което се задействуват спи­рачката и се прекъсва токът. Скоростта на движение на тези електрокари е от порядъка на 4 км/ч с номинален товар. Високоповдигачите повдигат товарите на височина до 1,7 м, 3,2 м и 4,5 м, а нископовдигачите — до 1,25 м. Предвидени са по два варианта за все­ки тип — с товарна платформа и с вилица за палети.

Електрокари и мотокари с напречно изнасяне на повдигателната уредба. За да се осигури рационален и сигурен транспорт на дълги предмети, като дървени трупи, тръби, греди, ламарини и други, който с обикновените типове електрокари се осъществява много трудно,  през 1964 г. в Института по електрокари и мотокари започна създаване­то на група електрокари и мотокари с напречно изнасяне на повдигателната уредба. Електрокарите имат товаропо­демност 1 и 2 тона, а мотокарите — 3 и 5 тона и височина на повдигане до 4,5 м. Тяхната скорост на движение е около 13 км/ч. Управлението е воланово, а за водача е предвидена специална кабина. Регулирането на скоростта ста­ва плавно, безстепенно, посредством безстъпален контролер. Предвидени са около 11 блокировки за предпазване от неправилни манипулации. Тези машини са снабдени с пълна осветлителна и сигнална уредба, изисквани от Правил­ника за уличния транспорт. От тази група е готов за серийно производство електрокарът с товароподемност 1000 кг.

Освен гореизброените групи електрока­ри и мотокари заслужава да се отбеле­жат още: електросамосвалът с товаро­подемност 2000 кг с накланяща се на три страни товарна платформа. Накла­нянето се осъществява по хидравличен начин. Машината има скорост на дви­жение 13 км/ч. Електромобилът с то­вароподемност 1500 кг ще бъде много подходящ за близък градски превоз — за разнасяне на мляко, продукти и други. Мотокарът високоповдигач с товароподемност 3000 кг и височина на повдигане 3,2 м е снабден с дизе­лов вдигател българско производство и от­говаря на съвременното спрямо 1964-5 г. световно ниво.

През същия период сътрудниците на Института разработват още редица нови конструкции електрокари и мотокари с високи тех­нически показатели.

Възстановяване на авточасти

През втората половина на 80-те години, наред с усьвършенстването на авто­мобила, постигането на по-високи скорости, олекотяването и опростяването на конструк­циите, подобряването на комфорта и надежд­ността, сред някои производители особено актуални стават и проблеми­те я възстановяване работоспособността на отделните части, възли и агрегати. Предвижда се, че в близ­ко бъдеще учените и техниците все по-често ще се срещат с дилемата: да се бракува ли да­ден детайл, или да се възстанови с подходящи методи.

Възстановяването на авточасти като метод не възниква спонтанно, а е плод на дългого­дишни усилия. То е пряко свързано с разви­тието на много науки — химията, физиката, технологията и рязането на металите, електрохимията – и ще се развива заедно с тях.

Изгодно ли е възстановяването? Конструктивните особености на съвременните автомобили, изискванията я точност на детай­лите и хлабината между тях са такива, че от­делните агрегати и възли се бракуват при уве­личаване на хлабината между взаимно рабо­тещата двойка детайли до 0,2—0,6 милиметра. Практиката показва, че 90 процента от детай­лите, отнесени към негодните, имат износване 0,1—0,3 милиметра по диаметър. За голяма част от тях това означава загуби, по-малки от един процент от масата им.

Икономическата целесъобразност от въз­становяването на частите  се определя от възможността повторно да се използват 65—75 процента от тях, което означава да се иконо­мисат парични средства, метали и материали, да се намали разходът на нови резервни части, да се освободят производствени мощности в машиностроенето. Себестойността на възстановените части не превишава 75 процента от стойността на новите, а разходът на материали в тяхното възстановяване е 15—20 пъти по-нисък.

Износването на детайлите не може да служи като причина за бракуване, а е само основа я възстановяване. В зависимост от големините на износването, вида на частите и условията, при които ра­ботят, се използват най-разнообразни методи за възстановяване

Всеизвестни са различни по-стари методи я възстановяване: механична обработка до ре­монтен размер, поставяне на допълнителни части , обработка под налягане и т. н. През втората половина на 80-те години все повече се разпростра­няват такива ефективни методи като напластя­ване (наваряване), метализация, нанасяне на галванични или пластмасови покрития.

Напластяване. При този метод върху повърхността на дефектния детайл се напла­стява (наварява) стопен метал, след което де­тайлът се обработва механически. Особено висока производителност и качество осигуря­ват механизираните методи за напластяване.

Източник на наварен метал е електроден тел, който се стопява от електрическата дъга, образувана между него и повърхността на де­тайла. В зоната на горенето се подава сух зър­нест флюс, който покрива дебел стой от наварявания участък. Отделящата се при горе­нето на дъгата топлина стопява електродния тел, повърхностния слой метал на детайла и част от флюса. Стопеният флюс образува ела­стична покривка, която защищава заварката от атмосферните влияния. Флюсът служи не само за защита на напластения метал, но и за леги­рането му. Освен това, благодарение на него се намаляват и изгарянията и се запазва топли­ната.

С напластяване под слой флюс се възстано­вяват такива детайли като шийките на коляновия вал, карданни валове, шлицевият край на полуваловете, гърбиците на разпределителния вал.

При вибродъговото напластяване се изпол­зва електрод, който вибрира с помощта на електромагнитен вибратор, като електродният тел се топи под действието на импулсни елек­трически разряди, постъпващи от източника на ток. Този метод се отличава с високата си про­изводителност.

На долната снимка виждаме устройство за електродъгово напластяване: 1— Основен метал; 2— Предпазен пласт; 3— Флюс, който предпазва стопилката по време на ох­лаждането; 4— Газово покритие; 5 — Електрод; 4 — Микроелементи, които се съдържат в елек­трода; 7 — Електрическа дъга с голяма мощност

Особен интерес представлява плазмено-дъ­говото напластяване. Плазмата е йонизиран газ, представляващ електрически неутрална смес от положителни, отрицателни и неутрал­ни частици. Тя се характеризира с висока елек­тропроводимост и голяма топлопроводност, вследствие на което образува около себе си магнитно поле. Като плазмообразуващ газ най- често се използва аргон или хелий. В плаз­меното поле от електрода се отделя стопен метал, който се нанася върху детайла. За този процес се използува устройство, наречено плаз- мотрон.

Съоръженията за напластяване – наваръчен автомат, газоелектрическа горелка, плазмотрон – могат да се монтират дори на обикновен винтонарезен струг.

Друг интересен процес е метализацията. При нея върху предварително подготвената повърхност на детайла се образува покритие чрез нанасяне на частици разтопен метал с по­мощта на въздух под налягане или инертен газ. Източникът на метал се използва във вид на прашец или на тел. Дебелината на нанесе­ния метален слой може да бъде от 0,03 мм до няколко милиметра. На метализиране могат да се подлагат не само метали, но и пластмаси, дърво, стъкло, гипс. Затова метализацията може да се използува за възстановяване, а също и като метод за нанасяне на антикорозионни и декоративни покрития. Газовата метализация намира приложение и за превантивно метализиране на детайли при производството на нови автомобили. Например компанията FIAT из­ползва метализацията на детайли, за да се по­добри тяхната износоустойчивост. Употребя­ват се молибденов тел и два вида тел от спла­ви на цветни метали. В бившия Съветски съюз и по-точно във Волжския автомоблостроителен завод някои детайли са метализирани с металокерамична тел, която също съ­държа молибден.

Устройството за напластяване, в което се използва про­цес „Рототек 80“

Може би звучи парадоксално, но благодаре­ние на метализацията могат дори да се произ­веждат детайли от по-евтини въглеродни сто­мани, чиято повърхност се метализира и при­добива значително по-високи качества от тези на основния метал.

Възстановяването на части с галванични покрития се заключава в електролитно отла­гане на метал върху предварително подготве­ната повърхност на детайла. В авторемонтното производство галванични покрития се изпол­зват за ремонт на износени повърхнини, за износоустойчиви и защитно-декоративни по­крития. Най-разпространени са хромирането и ожелезняването, по-рядко се използват помедяването и никелирането. Познати са и дру­ги видове електрохимични обработки. Детай­лите се поставят в специални електролитни вани и играят ролята на катод. По този начин се възстановяват авточасти с всякаква конфигу­рация — тласкач на клапана, бутален болт, мотовилки и други.

Пластмасовите покрития също добиха ши­роко разпространение. Те имат редица ценни свойства, проста технология на нанасяне и са сравнително евтини. В някои случаи те са един­ственото средство за възстановяване на детай­лите.

Най-голямо приложение в тези процеси на­мират капроновата смола, полиетиленът, стъклопластмасите, епоксидните композиции и син­тетичните лепила.

Капроновата смола се използва за детайли с голяма износоустойчивост и високи антифрикционни свойства (черупки за различни лагери, зъбни колела и др.). С епоксидни смо­ли се възстановяват корпусни детайли с пук­натини и пробиви, а полиетиленът най-често се използва за уплътнения и изолации.

В последните години все по-широко се прилагат така наречените уплътняващи маси. Те са съз­дадени на базата на синтетични лепила и намират приложение при възстановяването на износени лагерни легла, пукнатини и пробойни. Типично в това отношение е лепилото „Локтайт“. Пластмасите все повече заменят самите метали, което широко можем да наблюдаваме в съвременните автомобили.

Поглед в бъдещето. Огромната практическа стойност на възстано­вяването на детайлите като процес е очевид­на. Суровинните проблеми на човечеството безспорно ще тласнат напред тази колкото привлекателна, толкова противоречива и мно­гостранна наука. Защото тя се разпростира не само върху автомобилите, а и върху всички видове машини. Благодарение на нея се спе­стяват хиляди тонове метал, изтръгнат от недрата на нашата задъхана планета.