UZ NASLOVNU STRANICU
U OVOM BROJU Prvi Saturnov umjetni satelit . . . . . . . . . . . . 3
Radovi mladih tehničara
Termostat od -30 0C do +150 0C . . . . . . . . 6 Modelna željeznica ROCO (5) . . . . . . . . . . . 9
“ABC tehnike”, koji pretežito čitaju i koriste mladih tehničari, već godinama najradije objavljuje priloge upravo naših mladih suradnika. Na taj način smo omogućili danas mnogim priznatim hrvatskim stručnjacima (pa čak i znanstvenicima) da svoje prve radove objave u našem časopisu i tako se već kao učenici osnovnih i srednjih škola počnu baviti stručnom i znanstvenom publicistikom. U našoj rubrici “Radovi mladih tehničara” objavljujemo sve kvalitetne priloge mladih tehničara, pretežito one koje su pripremili za razna natjecanja mladih tehničara ili izložbe izuma u zemlji i inozemstvu. Na 13.-15. stranici ovoga broja objavljujemo maketu vodotornja u Vukovaru koju je napravio (konstruirao i opisao) Dražen NOVAKOVIĆ, učenik VIII. razreda III. osnovne škole u Vukovaru, uz mentora prof. Jozu MIHALJEVA, i s njome uspješno nastupio na Državnom natjecanju mladih tehničara Republike Hrvatske u Kraljevici (svibanj 2004.). Pozivamo i ostale mlade tehničare da nam šalju svoje priloge - opise svojih tehničkih konstrukcija, a njihove vrijedne mentore, učitelje tehničke kulture molimo da ih u tome potiču.
Marin Getaldić . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Maketa vodotornja u Vukovaru . . . . . . . . . 13 Brodomodel “Šaran” . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Pješčanik u obliku broda . . . . . . . . . . . . . 17 Novo upravljanje trkaćim automobilima . . . 18 Isparavnost bicikla . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Novosti na tržištu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Mamorija Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Nosači tereta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Izumi i otkrića 1976. - 1980. godine. . . . . 28 Energetska autonomija robota: roboti predatori . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Robot kao kućni pomoćnik . . . . . . . . . . . . 35 Baterije kao guma za gnječenje. . . . . . . . . 35 PRILOG Brodomodel “Šaran” Pješčanik u obliku broda
Glavni urednik: Dubravko MALVIĆ Urednik: Zoran KUŠAN, ing. Tehnički urednik: Hinko BOHR Administrator: Sandra HAVLIČEK Broj 9 (485), svibanj 2005. Školska godina 2004./2005. Naslovna stranica: Maketa vodotornja u Vukovaru učenika Dražena Novakovića Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska/Croatia Izdavački savjet: dr. Marin HRASTE - predsjednik, Dubravko MALVIĆ - tajnik, Borko BORANIĆ, Stanislav GOVEDIĆ, Branko HRPKA, mr. Zvonimir JAKOBOVIĆ, Zdenko JUREŠA, Marčelo MARIĆ, Željko MEDVEŠEK, dr. Vladimir MULJEVIĆ Uredništvo: Borko BORANIĆ, dr. Marin HRASTE, mr. Zvonimir JAKOBOVIĆ, Zoran KUŠAN, Ivan LUČIĆ, Dubravko MALVIĆ, Željko MEDVEŠEK, Miljenko OŽURA
Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska/Croatia; tel. i telefaks (01) 48 48 762 i (01) 48 48 641; www.hztk.hr; e-pošta:
[email protected] “ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr
Godišnja pretplata za 10 brojeva je 75 kuna za Hrvatsku, odnosno 150 kuna za inozemstvo Pretplata za tuzemstvo i inozemstvo može se uplatiti u kunama u korist žiro-računa: Hrvatska zajednica tehničke kulture 23600001101559470 (za “ABC tehnike”, poziv na broj 13 + JMBG). Pretplata za inozemstvo može se uplatiti na devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagrebačka banka d.d. 2500-3222764 swiftcode: ZABAHR2X Pretiskivanje je dopušteno samo uz naznaku izvora, a proizvodnja uz odobrenje uredništva časopisa “ABC tehnike”
Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini (10 brojeva godišnje)
Upisan u Upisnik Hrvatske gospodarske komore o izdavanju i distribuciji tiska 8. studenoga 2004. pod brojem 189
Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju
Poštarina plaćena u pošti 10000 Zagreb
Na pitanja odgovaramo posebno. Za odgovor priložite poštansku marku za pismo.
Tisak i otprema: KRATIS d.o.o. - 10431 Sveta Nedjelja, Ulica dr. Franje Tuđmana 14a
Cijena pojedinačnog primjerka je 7,50 kuna U cijenu je uračunano i 22% poreza na dodanu vrijednost
Časopis se tiska uz novčanu potporu Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa Republike Hrvatske
Ministarstvo obrazovanja odobrilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama
ASTRONAUTIKA (44)
Prvi Saturnov umjetni satelit Međunarodna međuplanetarna letjelica “Cassini”, na koju je bila pričvršćena sonda “Huygens”, lansirana je 15. listopada 1957. pomoću američke rakete-nosača “Titan 4”. Masa cijele letjelice sa sondom iznosila je 5655 kg, od čega je 3132 kg otpadalo na raketno gorivo, potrebno u prvom redu za manevre u blizini Saturna. Tako tešku letjelicu nije bilo moguće lansirati izravno prema njezinu cilju - planetu Saturnu, jer bi za tako nešto bila potrebna brzina od 15 km u sekundi a to se nije moglo postići ni jednim postojećim raketom-nosačem. Letjelica je lansirana brzinom nešto većom od 11 km u sekundi u odnosu na Zemlju. Da bi se dostigao
Saturn, bilo je potrebno ostvariti četiri perturbacijska manevra iskorištenjem gravitacije triju planeta. Tako je letjelica “Cassini” dvaput projurila pokraj planeta Venere, u travnju 1998. i u lipnju 1999. godine. U kolovozu 1999. letjelica je projurila pokraj Zemlje i napokon je dobila takvu brzinu da je krenula u susret planetu Jupiteru. “Cassini” je proletio pokraj Jupitera 30. prosinca 2000. i zatim nastavio let prema svom konačnom cilju. Poslije gotovo sedam godina leta letjelica je stigla u blizinu planeta Saturna 1. srpnja 2004. te paljenjem raketnog motora smanjila je svoju brzinu i tako ostala zarobljena u gravitacijskom polju Saturna, planeta čija je masa 95 puta veća od mase Zemlje. “Cassini” je ušao u vrlo iz-
3
duženu eliptičnu orbitu oko Saturna. Tako je taj planet dobio svoj prvi umjetni satelit. Prije ulaska u putanju oko Saturna letjelica je proletjela kraj Saturnova mjeseca zvanog Phoebe i kraj njega više neće prolaziti, jer je on jako daleko od svog matičnog planeta. Prilikom manevra ulaska u orbitu letjelica je projurila na samo oko 20 tisuća km iznad Saturnovih oblaka. Misija “Cassini” zajednički je projekt Američke svemirske agencije NASA, Europske svemirske agencije ESA i Talijanske svemirske agencije ASI. Letjelica “Cassini” ima dužinu od 6,8 m a opremljena je paraboličnom tanjurastom antenom promjera 4 metra. Raspolaže sa tri radioizotopna termoelektrična generatora s plutonijevim dioksidom. Na početku misije oni su osiguravali električnu energiju od 300 vata a pri kraju primarne misije to će iznositi 210 vata. Primarna misija u orbiti oko Saturna trebala bi trajati četiri godine, čime bi ukupno trajanje misije iznosilo 11 godina. Za to vrijeme letjelica bi trebala napraviti 76 putanja oko Saturna. Na matičnoj letjelici “Cassini” nalazi se 12 znanstvenih instrumenata koji omogućuju obavljanje 27 vrsta znanstvenih istraživanja. Dosad je letjelica poslala mnoštvo vrlo lijepih i zanimljivih snimaka na kojima se vidi zanimljiva struktura Saturnovih prstenova a iz blizine je snimljeno i nekoliko Saturnovih mjeseca. Dobiveno je mnoštvo dragocjenih podataka, posebno o međudjelovanju Saturnovih mjeseca i Saturnovih prstenova. Vrlo su zanimljivi podaci o magnetskom polju i o magnetosferi Saturna.
4
Spuštanje na Titan Na matičnoj letjelici “Cassini” bila je pričvršćena sonda “Huygens”, koju je konstruirala i izgradila Europska svemirska agencija. Masa sonde iznosila je 319 kg; 25. prosinca 2004. sonda je odvojena i lagano odgurnuta od matične letjelice. Brzinom od oko 35 centimetara u sekundi sonda se nastavila udaljavati od matične letjelice. Matična letjelica zatim je upalila motor da bi prešla na novu putanju a sonda je nastavila let putanjom koja će ju dovesti do Saturnova najvećeg mjeseca zvanog Titan. Nakon trotjednog samostalnog leta sonda je ušla u atmosferu Titana brzinom od oko 6 km u sekundi. Titan je jedini mjesec u Sunčevu sustavu koji ima pravu, gustu atmosferu a tlak na njegovoj površini 1,5 puta je veći od tlaka na površini Zemlje. Titanova atmosfera sastoji se najvećim dijelom od dušika. Od ostalih primjesa tu su još metan i etan. Sonda je s prednje strane imala toplotnozaštitni štit promjera 2,75 m, čija je masa iznosila 79 kilograma. U samo dvije minute, zbog snažnog aerodinamičnoga kočenja, brzina leta sonde bila je smanjena na oko 400 m u sekundi. Tada je otvoren padobran i sonda je po-
čela sa znanstvenim istraživanjima. Na sondi se nalazilo šest instrumenata, među kojima je bila i kamera. Nakon dva sata, na visini od oko 40 km veći padobran je odbačen, a otvoren je manji padobran, kako bi sonda što prije stigla na površinu. Spuštanje u atmosferi trajalo je oko dva i pol sata. Još za vrijeme spuštanja kamera na sondi snimala je teren ispod sebe. Kako je pri spuštanju sonda s padobranom lagano rotirala, tako je kamera snimala uokolo. Nakon spuštanja na površinu Titana, sonda je nastavila sa svojim istraživanjima. Kamera je nastavila snimati površinu iz
neposredne blizine. Sve podatke sonda je emitirala matičnoj letjelici “Cassini” koja je podatke snimala da bi ih kasnije emitirala na Zemlju. Veliki radioteleskopi na Zemlji primali su i signale direktno sa same sonde. Primanje tih signala omogućilo je da se rekonstruira putanja spuštanja sonde u atmosferi i da se izmjeri brzina vjetra u određenim slojevima Titanove atmosfere. Sonda je imala kemijske baterije koje su davale električnu energiju snage 250 vata u trajanju od nekoliko sati. Mali radioaktivni grijači u sondi imali su snagu od ukupno 35 vata. Sonda je emitirala ukupno 350 snimki. Najuzbudljivije je bilo to što smo dobili prvu snimku s površine Titana. Na njoj se vide ledeni oblutci koji podsjećaju na oblutke u riječnim koritima na Zemlji. Vjeruje se da dijelovima površine Titana povremeno teku rijeke tekućega metana, nakon padanja kiša od tekućeg metana. Također se pretpostavlja da postoji neka vrsta ledenog vulkanizma te da se iz unutrašnjosti Titana izbacuju metan, amonijak i vodeni led. Na površini Titana temperatura iznosi oko minus 180 Celzijevih stupnjeva. Sonda “Huygens” uspješno je obavila svoju znanstvenu misiju. Prvi put se jedna sonda spustila na mjesec jednog drugog planeta. Matična letjelica “Cassini” dosad je više puta projurila blizu Titana i obavila snimanja u raznim dijelovima spektra a također je svojim radarom snimala dijelove Titanove površine. Zbog smoga u atmosferi Titana, nije moguće izvan atmosfere snimati njegovu površinu u vidljivom dijelu spektra elektromagnetskoga zračenja. “Cassini” treba napraviti ukupno oko 40 nadlijetanja mjeseca Titana. Ante Radonić
5
ELEKTRONIKA
Termostat od –30 0C do +150 0C Termostat mjeri temperaturu nekoga uređaja ili prostora i, kada se dosegne zadana temperatura, uključuje relej. Tako možemo, npr., automatski uključiti ventilator kada temperatura u prostoriji prijeđe 30 °C.
na istom potencijalu (u praksi, stanje nije tako idealno i pad napona na tranzistoru je 0,1 do 0,5 V). Zbog toga će tranzistor T2 biti zatvoren, kroz njega neće teći nikakva kolektorska struja pa će i relej Re biti isključen. Ako sada klizač potenciometra pomičemo polako prema drugom krajnjem položaju, bazna struja tranzistora T1 smanjivat će se i u jednom trenutku više neće biti dovoljna da tranzistor T1 drži u zasićenju. S obzirom na odabrane vrijednosti otpornika, to će se dogoditi kada napon na klizaču otpornika postane oko 4,5 V. Tranzistor se sada više ne ponaša kao zatvorena sklopka, nego poprima sve veći otpor: struja kroz tranzis-
Kako uređaj radi Shema termostata prikazana je na slici 1. Zamislimo najprije da otpornici R1 i R2 nisu spojeni i neka se klizač potenciometra P1 nalazi u gornjem položaju. Kroz otpornik R3 tada će u bazu tranzistora T1 poteći neka struja, koja je dovoljno velika da tranzistor dovede do zasićenja. U stanju zasićenja tranzistor se ponaša kao zatvorena sklopka i kolektor i emiter se nalaze
K Re R4
R1 10 kΩ
150 Ω
NTC
K
R6 T2
12 V
C1
R3
P1 10 kΩ
100 µF
820 Ω
T1
820 Ω
BC558
BC558
R2 10 kΩ NTC D1
1N4148
Sl. 1. Shema termostata
6
R5
R7
68 Ω
820 Ω
tor se smanjuje a napon između kolektora i emitera počinje rasti. Kada ta naponska razlika postane dovoljno velika (ovdje ima ulogu i naponsko djelilo s otpornicima R6 i R7), provest će tranzistor T2 i uključiti relej Re. To “prebacivanje stanja” događa se vrlo brzo jer čim T2 počne voditi struju njegova emiterska struja izaziva dodatni pad napona na zajedničkom emiterskom otporniku R5, T1 počinje još slabije voditi što dodatno otvara T2 itd. Zapravo, tranzistor T1 će se potpuno isključiti a T2 će prijeći u zasićenje (tj. “sklopka” T2 će se zatvoriti). Nastavimo li pomicati klizač i dalje prema donjem položaju, neće se događati više ništa - taj sklop ima samo dva stabilna stanja: - jedno, u kojem tranzistor T1 jako vodi a T2 i relej Re su isključeni i - drugo, u kojem je tranzistor T1 isključen a T2 i relej su uključeni. U skladu s njegovim ponašanjem, ovakav sklop nazivamo bistabilom. U prvo ćemo ga stanje vratiti ako klizač potenciometra počnemo zakretati prema gore; u jednom trenutku odigrat će se isti proces, ali u obrnutom smjeru i relej će se isključiti. Ako želimo da sklop reagira na promjenu temperature, a ne na zakretanje klizača potenciometra, upotrijebit ćemo temperaturno ovisni otpornik NTC. Otporniku takva tipa zagrijavanjem se smanjuje otpor. Ugradimo li ga na mjesto označeno kao R2 i postavimo li klizač potenciometra P1 u srednji položaj: - zagrijavanjem ćemo smanjivati otpor NTC-a sa sličnim učinkom kao da zakrećemo klizač P1 prema dolje i, u jednom trenutku, relej će se uključiti; - hlađenjem ćemo povećavati otpor NTC-u kao da zakrećemo klizač P1 prema gore i, u jednom trenutku, relej će se isključiti. Takav spoj uključuje relej kada temperatura postane viša od neke zadane temperature a isključuje ga kada temperatura pada. Obrnuti efekt postići ćemo ako NTC ugradimo na mjesto označeno kao R1: - hlađenjem ćemo povećavati otpor NTC-a sa sličnim učinkom kao da zakrećemo klizač P1 prema dolje i, u jednom trenutku, relej će se uključiti;
- zagrijavanjem ćemo smanjivati otpor NTC-u kao da zakrećemo klizač P1 prema gore i, u jednom trenutku, relej će se isključiti. Dakle, sada se relej uključuje kada temperatura padne ispod zadane temperature a isključuje kada ponovno poraste. U oba primjera temperaturu pri kojoj dolazi do uključivanja releja reguliramo potenciometrom P1. Klizač ne smijemo postaviti u krajnji položaj, jer tada sklop neće raditi. Uloga diode D1 je zaštita od pogrešnog spajanja napona napajanja. Izrada Tiskana pločica je prikazana na slici 2., a raspored elemenata na slici 3. Pri postavljanju elemenata posebno pripazite na orijentaciju tranzistora T1 i T2 (okrenite ih tako da oblik kućišta odgovara crtežu na montažnoj shemi) i diode D1. Kod kondenzatora C1 također treba paziti da se oznake “+” i “-” poklapaju s oznakama na pločici.
S. 2. Tiskana pločica je sastavni dio Kemo kita B048, zajedno sa svim ostalim dijelovima
Sl. 3. Raspored elemenata na tiskanoj pločici
NTC otpornik spajamo žicom dugačkom do 1 m na priključke R1 ili R2, ovisno o efektu koji želimo postići. NTC nije izoliran pa, želimo li mjeriti temperaturu tekućina ili metalnih predmeta, obvezno ga moramo dobro izolirati (i spoj s vodovima!) uranjanjem u lak ili ugradnjom i zalijevanjem u keramičko kućište.
7
Način upotrebe Za napajanje upotrebljavamo mrežni adapter stabiliziranog napona 12 do 14 V. Moguće je upotrijebiti i akumulator ili baterije napona 12 V ali, kako je najveća potrošnja oko 100 mA, baterije neće dugo trajati. Pri spajanju, pazimo na oznake “+” i “-” na pločici! NTC otpornik postavljamo na predmet ili u prostor čiju temperaturu kontroliramo (-30 ... +150 °C), ali sam uređaj ne smije biti izložen ekstremnim temperaturama (dobro će raditi u rasponu od 0 do 40 °C). Upotrijebljeni relej ima kontakte za 3 A i može prekopčavati napone do 25 V. Moći će ukopčati signalnu žarulju, zvono, ventilator ili snažniji relej. Nipošto ga ne smijemo upotrijebiti za prekopčavanje mrežnog napona! Ako, npr., želimo mjeriti temperaturu hladnjaka snažnog pojačala i uključiti dodatno hlađenje ili zvučni alarm kada temperatura prijeđe 70 °C, NTC otpornik ćemo izolirati, pričvrstiti uz hladnjak i dvožilnim vodom spojiti na priključke R2 na pločici. Pojačalo ćemo uključiti i dobro ga opteretiti, da se hladnjak zagrije do željenih 70 °C (moramo mjeriti prikladnim toplomjerom). Sada uključimo napajanje termostata i pažljivo zakrećemo P1 dok se relej upravo ne uključi. Time je ugađanje završeno. Želimo li uključiti alarm kada temperatura u inkubatoru za piliće padne ispod 20 °C, postupak će biti jednak samo sada NTC lemimo na priključke R1. Od tako jednostavnog sklopa ne možemo očekivati preveliku točnost i moramo računati s odstupanjima 10 °C od zadane vrijednosti. Stoga ga nije uputno upotrebljavati u primjenama koje zahtijevaju preciznije namještanje temperature. Ako nešto ne radi dobro Ako je termostat trajno uključen ili isključen, najprije provjerite je li napon napajanja unutar zadanih granica i je li ispravnog polariteta. Zatim pogledajte da se P1 možda ne nalazi u krajnjem položaju. Ako je i to u redu, odspojite NTC otpornik zajedno s priključnim vodovima i provjerite je li radom termostata moguće upravljati zakretanjem potenciometra P1. Ako jest, pogreška je negdje u NTC otporniku i priključnim vodovima; provjerite da nisu možda u kratkom spoju. Ako sklop uopće ne radi, provjerite
8
kako su zalemljeni elementi na pločici; npr., okrenemo li “naopako” diodu D1, sklop neće dobiti napon napajanja. Za one koji žele znati više Bitno je osigurati da se prebacivanje u jednom i drugom smjeru ne odigrava pri istom položaju klizača potenciometra (tj. ulaznom naponu). Npr., neka se relej uključuje kad ulazni napon spustimo do 4 V, a ponovno uključuje kada ga podignemo na 5 V. Ta se razlika naziva histerezom i nužna je za sprječavanje neprekidnog naizmjeničnog uključivanja/isključivanja. U sklopu prema slici 1. histereza je postignuta dimenzioniranjem otpornika R4 do R7 a i relej ima “ugrađenu” histerezu jer su mu potrebni veća struja i napon pri uključenju nego pri isključenju. Umjesto NTC, kao temperaturni senzor u ovom sklopu mogli smo upotrijebiti i PTC otpornik otpora oko 10 kΩ pri sobnoj temperaturi. Takvim otpornicima otpor raste s porastom temperature, pa je logika sklopa “obrnuta”: za ukopčavanje pri prekoračenju temperature PTC se spaja s priključcima R1, a za ukopčavanje pri spuštanju temperature ispod zadane granice, PTC se spaja na priključke R2. Popis dijelova Oznaka T1, T2 D1 Re P1 R1 ili R2 R3, R6, R7 R4 R5 C1
Opis BC558 (BC556, BC557 i sl.) 1N4148 relej 12 V, 1 kontakt 3 A trimer 10 kΩ NTC 10 kΩ 820 Ω 150 Ω 68 Ω 100 µF/16 V
Kom. 2 1 1 1 1 3 1 1 1
(Članak je izvorno objavljen u časopisu Svijet elektronike. Kit-komplet Kemo B048, koji sadržava tiskanu pločicu i sve dijelove za izradu opisanog sklopa, osim izvora napajanja, možete naručiti putem prodajne službe Svijeta elektronike, 040-396-606.) Mr. sc. Vladimir Mitrović
IGRAJTE SE S NAMA (5)
Modelna željeznica ROCO
Funkcije tipke za svjetlo/tipke za trubu iz sustava LOKMAUS® 1 (navedeno u opisu dizalice) odgovaraju funkcijama tipke za svjetlo i funkcijske tipke F1 na LOKMAUS® 2. Obje slike prikazuju nekoliko od mnogih mogućnosti, koje ti nudi digitalna željeznička okretna dizalica ROCO.
25 DIGITALNO JE PRAVA STVAR Digitalna željeznička okretna dizalica Da bi još više uživao u igri, na tvojem postrojenju postoji na primjer digitalna željeznička okretna dizalica, kojom možeš daljinski upravljano izvoditi stvarne radove utovara, istovara, prijenosa ... Digitalna željeznička okretna dizalica 46800 pokazuje izvanredne mogućnosti sustava “Digi-
26
23
talno je prava stvar” i čini rad na tvojem postrojenju još zanimljivijim! Sa LOKMAUS® 2 možeš daljinski upravljati s četiri različite funkcije dizalice. Brzina gibanja može se regulirati. Time se omogućuju i najosjetljiviji radovi dizalicom, baš kao i u stvarnosti.
24
• Gornji dio vagonske dizalice može se okretati za punih 3600 • Dugi krak dizalice može se dizati i spuštati • Kuka dizalice također se može dizati i spuštati • Na utičnicu na dizalici može se priključiti jedna sklopiva dodatna funkcija, na primjer podizni električni magnet ili radni reflektor.
Digitalno upravljanje skretnicama Ne samo da možeš međusobno neovisno upravljati svojim lokomotivama u sustavu “Digitalno je prava stvar”, nego se sa LOKMAUS® 2 ili skretničkom tipkovnicom mogu jednostavno digitalno preklapati i skretnice na tvojem postrojenju. U poglavlju “Električni pogon, upravljanje, uklapanje” pokazali smo kako se skretnica može daljinski premještati. Digitalno je to još jednostavnije. Kao najbržu mogućnost digitalizacije svoje skretnice i uz najmanji broj električnih vodova možeš primijeniti digitalni pogon u pružnoj podlozi skretnice 42624. On je prikladan za sve ROCO LINE skretnice s pružnom podlogom i može se učvrstiti kopčom jednim zahvatom ruke. Dekoder skretnice spaja se na licu mjesta uz pomoć predugrađene tračne spojnice s obadva
9
kolosijeka. To je sve i sada se može daljinski upravljati skretnicom. Uostalom, u digitalnom početnom kompletu 41212 nalazi se digitalizirana Kod primjene pogona skretnica 42624 digitalni pogon u pružnoj podlozi bijeli ili crveni (uključivo dekoder) 42620 analogni pogon u pružnoj podlozi (crni)
za to je potreban dekoder
skretnica, koja je već spremna za rad. Druge primjenljive mogućnosti digitalizacije skretnica prikazane su u tablici. … i možeš njime upravljati preko
Vodi računa kod pogona 42620:
LOKMAUS® 2 (10760/10790) ili tipkovnica 10770 ili putni upravljač 10772
nije potreban
10771 četverostruki skretnički modul
tipkovnica 10770 ili putni upravljač 10772
ili
tipkovnica 10770 ili putni upravljač 10772 ili LOKMAUS® 2 (10760/10790)
10775 osmostruki skretnički modul
27
priključivo na svaki od 4 izlaza priključivo na svaki od 4 izlaza priključivo na svaki od 8 izlaza priključivo na svaki od 8 izlaza na jedan od prva 4 od 8 izlaza
29
Pogon u pružnoj podlozi digitalne skretnice 42624 (bijela ili crvena boja) pristaje u sve ROCO-LINE skretnice i ukrsnice s podlogom. Može se uklapati s LOKMAUS® 2, tipkovnicom za skretnice (Change Points Keyboard) ili upravljačem puta (Route Control);vidi tablicu dolje.
28
Analogni pogon u pružnoj podlozi (označna boja: crno; br. 42620), priključen na četverostruki skretnički modul 10771, kojim se obvezno treba upravljati s tipkovnicom za skretnice ili upravljačem puta
10
Tipkovnicom za skretnice može se daljinski upravljati sa do 256 digitaliziranih skretnica i kasnije signalima, kolosijecima za otkvačivanje i još drugim funkcijama. Po vanjštini gotovo jednakim upravljačem puta 10772 mogu se osim toga uprogramirati još do 32 vozna puta.
Daljinsko upravljanje skretnicama sa LOKMAUS® 2: Kod crvenog digitalnog pogona u pružnoj podlozi 42624 može se pri upravljanju sa 28 voznih stupnjeva (namještanje voznih stupnjeva vidi u sljedećem nastavku) za svaku adresu lokomotive funkcijskom tipkom F1 upravljati jednom skretnicom. U pogonu sa 14 voznih stupnjeva moguće je upravljati s dvije skretnice (svjetlosna tipka i funkcijska tipka F1). Bijeli pogon 42624 omogućuje po jednoj adresi lokomotive pozivanje do četiri skretnice (funkcije F1 do F4). Jednostavni kratki pritisak na fun-
30
JEDNOSTAVNA ZAMISAO LOKMAUS® 2 10760 230 V
pojačalo 10761
10718 transformator 42624 pogon digitalne skretnice u pružnoj podlozi, bijeli ili crveni
10770 TIPKOVNICA ZA SKRETNICE ili 10772 UPRAVLJAČ PUTA
PRIKLJUČNA SHEMA TIPKOVNICE ZA SKRETNICE
kcijsku tipku pokreće izvršni postupak. Sam izvršni postupak izvodi se vjerno uzoru vremenski usporeno (oko 0,4 s). Slično kao kod lokomotiva, moraš najprije programirati željene “adrese” u skretnički dekoder. U detalje prikazanu uputu za to naći ćeš kod digitalnog pogona skretnice u pružnoj podlozi 42624 odnosno u pisanim materijalima uz početni komplet 41212 ili u uputi uz LOKMAUS® 2 (10760). Poslije tog jednokratnog postupka tvoja skretnica je spremna za digitalno daljinsko upravljanje. Pokretanje se izvodi kao što je prije opisano. Adresa se može kasnije po želji izmijeniti u svako doba (i kod ugrađene skretnice). Daljinsko upravljanje tipkovnicom za skretnice ili upravljačem puta Na početku, kad tvoje postrojenje ima tek nekoliko skretnica, bit će ti dovoljno malo računalo LOKMAUS® 2. Za daljinsko upravljanje s više skretnica, a kasnije i signala, kolosijeka za otkva-
čivanje i drugih daljinski upravljivih funkcija postoji kao sklop za rukovanje skretnička tipkovnica (br. 10770) ili upravljač puta (br. 10772). Takva se naprava jednostavno priključuje dodatno uz LOKMAUS® 2 na pojačalo (vidi crtež na slici 30). Tako možeš upravljati sa do 256 digitaliziranih skretnica, signala i dr. Na zaslonu se prikazuje odabrani broj skretnice. Dodatno se prikazuje položaj skretnice u skladu sa zadnjim izvršnim postupkom. Tipkovnica i upravljač puta mogu se upotrebljavati u nepokretnom položaju ili kao ručni uređaj. Kod upravljača puta može se u najviše 32 vozna puta uprogramirati do 119 skretnica s njihovim položajima. Pri pozivanju jednog voznog puta skretnice se premještaju prema slijedu unosa, tako da je digitalni sustav što je moguće manje opterećen potrošnjom električne energije. Lako razumljivo programiranje voznih putova opisano je u uputi upravljača puta. Izvornik: ROCO - Spiel mit mir Pripremio Željko Medvešek
11
HRVATSKA TEHNIČKA POVIJEST
Marin Getaldić (Dubrovnik, 1568. - Dubrovnik, 1626.)
Rođen je 2. listopada 1568. godine u veoma staroj dubrovačkoj obitelji. Predaja kaže da je obitelj Getaldić došla u Dubrovnik u X. stoljeću iz grada Taranta u južnoj Italiji. To je zapisao pisac “Dubrovačkih anala” Nikola Ranjina (1490. 1576.). Marin je djetinjstvo i ranu mladost proveo u Dubrovniku. U osnovnu školu pošao je 1575. godine, a zatim u čuvenu Dubrovačku gimnaziju do 1688. godine. Tu je stekao znanje iz klasičnih jezika, iz matematike, fizike i astronomije. U svojoj dvadesetoj godini postao je član Velikog vijeća Dubrovačke Republike. Potkraj XVI. stoljeća polazi s prijateljem i sugrađaninom Marinom Gučetićem na studijsko putovanje po Europi. Oni su tijekom šest godina posjetili Italiju, Francusku, u Engleskoj su se zadržali dvije godine. Zatim putuju u Belgiju, Nizozemsku i Njemačku. Marin se 1603. godine nalazi u Rimu, a u Dubrovnik se vraća 1606. godine. Na tom se putovanju upoznaje s tadašnjim najvećim matematičarima i drugim znanstvenicima, s kojima zatim održava veze. U Rimu se sastaje sa slavnim matematičarom Christoforom Claviusom (1537. - 1612.). U Parizu se sprijateljuje sa Françoisom Vieteom (1540. - 1603.), pravnikom i obnoviteljem algebre, najvećim matematičarom XVI. stoljeća. U Belgiji se druži s astronomom Federicom Samiatijem i matemtičarom Cougneom te s matematičarom K. Grembererom (1564. - 1636.) i Valerijem Lucom (1552. - 1618.). U Padovi surađuje s velikim matematičarom, fizičarom i astronomom Galileom Galileijem (1564. - 1642.) s kojim zatim održava trajne veze. Osim matematikom Marin se u Dubrovniku bavio i diplomacijom, pa 1606. i 1607. godine boravi kao duboravčki poklisar kod Porte u Ca-
12
rigradu, gdje pregovara s Turcima o plaćanju harača. Imao je kuću izvan gradskih zidina, južno od Grada, na području gdje se nalazi Betina spilja. U toj spilji, otvorenoj prema moru, bavio se pokusima sa sfernim i paraboličnim zrcalima. Marin Getaldić je napisao djelo “De resolutione et compositione mathematica” (O matematičkoj analizi i rekonstrukciji) koje je posmrtno objavljeno u Rimu 1630. godine. Tim je djelom postao istaknutim pionirom geometrije. Od 1603. do 1613. godine objavio je u Rimu i Veneciji nekoliko djela o geometriji, a na području fizike objavio je djelo “Promotus Arhimedes seu de varris corporum generibus gravitato et magnitudine comparatis”. Prvi je izradio i teoretski obradio postupak određivanja specifične mase (težine) tijela. Prvi je opisao hidrostatičnu vagu i odredio specifičnu masu za dvanaest tijela, od toga sedam kovina i pet tekućina. Bavio se astronomijom i optikom. Napisao je djelo “Nonnullae propositionee de parabole” (Neki stavovi o paraboli) objavljeno 1603. godine u Rimu. Istražuje i konstruira parabolična zrcala. Neki smatraju da je konstruirao “dubrovački durbin”, preteču teleskopa. Na području geografije i astronomije odredio je geografsku širinu Dubrovnika i Carigrada. Galileo Galilei je sa svojim suradnicima predložio početkom XVII. st. u Padovi Marina Getaldića za izbor u članstvo Akademije znanosti u Rimu. Marin Getaldić umro je u Dubrovniku 7. ili 8. travnja 1626. godine. Pokopan je u Dubrovniku, a u Kneževim dvorima nalazi se njegova slika među istaknutijim velikanima Republike. Dr. sc. Vladimir Muljević
RADOVI MLADIH TEHNIČARA
Maketa vodotornja u Vukovaru Vodovod grada Vukovara Počeci opskrbe vodom građana u Vukovaru datiraju od 1913. godine. Od tada je vodovod izgrađivan, u prvo vrijeme u malom opsegu, po prstenastom sustavu, s priključenjem novih arteških bunara. Stari vodotoranj sagrađen 1913. imao je kapacitet 200 m3 vode, 20 priključaka i mrežu dugu 500 metara. “Vodovod grada Vukovara” osnovan je 1955. i u njemu je bilo osam zaposlenih, a 1975. godine 101 zaposleni.
Stari vodotoranj
Novi vodotoranj Novi vodotoranj završen je 1968. godine, nadmorska visina mu je 156,33 m, građevna visina samog objekta je 50,33 m, a kapaciteta je 2200 m3. Dužina glavnog cjevovoda iznosi 5900 metara. Sekundarna vodovodna mreža duga je 107 kilometara. U Vukvoaru ima 4499 priključaka na vodovod. U jednoj sekundi cjevovodima protječe 400 l vode. Novi vodotoranj izgrađen je na početku “Mitnice”, uzdiže se visoko iznad Dunava. Vodotoranj je sa svojim čuvenim restoranom projektiran 1962. godine. Arhitekti: P. Kušan i S. Kolobov, tvrtka: “Hidrotehna” Zagreb. U vrijeme kad je projektiran i sagrađen jedan je od najvećih u Europi. Zahvaljujući svom istaknutom položaju, vidljiv je sa svih strana, a njegov oblik i vanjština postali su značajnim simbolom modernog VuNovi vodotoranj kovara.
13
Prije Domovinskog rata ...
... i poslije Domovinskog rata
14
Maketa novoga vodotornja zamišljena je kao statična maketa visokogradnje, namijenjena učenicima osnovnih škola. Može poslužiti i kao nastavno sredstvo u nastavi Tehničke kulture osnovne škole. Popis i specifikacija materijala i alata Popis materijala: karton sivi, 2 mm karton bijeli, tanki stiropor, 20 mm cement ljepilo drvofix, magnetin folija tempere Popis alata: nožić škare brusni papir ravnalo Maketa novog vodotornja Opis, svrha i namjena izratka Prema raspoloživoj dokumentaciji, nacrtima i fotografijama izradili smo maketu novoga vodotornja u Vukovaru. Budući da je vodotoranj velikih dimenzija: visine 50,3 m, to je osnovni crtež prilagođen za mjerilo 1 : 200. Što se tiče veličine makete, odlučili smo se za mjerilo 1 : 100, a da bi se uklopila u postavljene norme Državnog natjecanja mladih tehničara u Kraljevici 2004. godine, maksimalna visina makete je 60 centimetara. Naš maketa je početnička i ne traži mnogo znanja, vještina, posebnog alata ili materijala, ali zahtijeva puno strpljivosti i koncentracije pri sastavljanju. Poz.
Naziv
Kom.
Materijal
1
Krilo
8
sivi karton
2
Krov
1
karton
3
Monta
1
sivi karton
4
Monta
1
sivi karton
5
Stubište
1
karton
6
Prozori
8
karton, folija
7
Zid
8
karton
Funkcionalni opis izratka Vukovarski vodotoranj svima je poznat po broju gelera, granata i drugih eksplozivnih sredstava koja su u njemu završila, a na ponos je Hrvatima kada se na njemu vijori državni stijeg. Još od prvih dana povratka prognanih poznata je ideja da vodotoranj bude spomenik ratnih stradanja Vukovaraca te će u tom smislu biti konzervirana brojna oštećenja nastala tijekom srpske opsade i okupacije grada. Na vrhu vodotornja predviđeno je uređenje vidikovca, do kojeg će se moći doći dizalom (liftom) ili stubištem. Posjetitelji i turisti moći će se okrijepiti u restoranu koji će biti uređen u sklopu vodotornja. Budući da će Vodotoranj biti spomen-obilježje Domovinskog rata, dio će oštećenja svakako ostati vidljiv kako bi budućim generacijama svjedočio o neljudDimenzije (mm) skoj namjeri i pogrešnoj ideologiji h=500 napadača na Hrvatsku. Maketu smo namjerno izradili u ø 250 h=30 prijeratnom izgledu i neoštećenu s ø 180 određenim izmjenama, da bi simbolizirala budućnost i optimizam ø 157 nove generacije Vukovaraca. Nakon natjecanja ona krasi prostor ø 70 h=318 naše nove škole na Sajmištu. 44x60x70
69x99x133
15
Dražen Novaković, VIII. r. III. osnovna škola Vukovar
BRODOMODELARSTVO
Brodomodel “Šaran” (Nacrt u prilogu)
Ovo je model čamca predviđenog za turizam, ribolov na rijeci, jezeru i moru. Može služiti i kao pomoćni čamac na jahtama. Vrlo je stabilan, jer ima veliku površinu vodne linije i glavnog rebra, što omogućuje stabilnost i nosivost toga malog čamca. Ima ravno dno, s oštrim uzvojem, krmeno zrcalo koje je prema osnovici pod kutom od 90o a pramčano zrcalo je postavljeno koso prema osnovici pa pri valovima sprječava zalijevanje unutrašnjosti čamca. Lako se kreće radom vesala, a može se pokretati i pomoću izvanbrodskog motora manje snage. U usporedbi s čamcima većih dimenzija ima sljedeće prednosti: 1. Može se sagraditi za vrlo kratko vrijeme, zbog jednostavnog oblika i konstrukcije. 2. Manja mu je cijena i zbog toga je pristupačan širem krugu ljudi. 3. Mogućnost prijnosa na krovu automobila, što dobro dođe ako idemo na rijeku, jezero ili more. Vrlo je lak (oko 40 kg) tako da ga mogu utovariti i istovariti dvije osobe. 4. Dulje traje nego čamac većih dimenzija, jer se zimi baš zbog svojih dimenzija može smjestiti u zatvorenu i suhu prostoriju. 5. Zauzima malo prostora kad se postavi na krmeno zrcalo. Tehnološki postupak za izradu brodomodela “Šaran” 1. Crtajte oblike svih elemenata izravno na materijal predviđen za izradu služeći se vrijednostima s nacrta.
16
2. Sve nacrtane elemente režite ručnom ili električnom modelarskom pilom i skalpelom. Oplatu uzvoja (8) režite sa tri strane uvećano za oko 2 milimetra. 3. Brusite elemente brusnim papirom, tako da dobiju konačni oblik prikazan na nacrtu. 4. Montirajte elemente u trup sljedećim redoslijedom: Oplate bodova (9) međusobno spojite ljepljenjem s krmenim zrcalom (1), pramčanim zrcalom (3), klupom (5), krmenom palubicom (4) i pramčanom palubicom (6). 5. Montirajte oplatu dna (7) uz krmeno zrcalo (1), pramčano zrcalo (3). 6. Montirajte oplate uzvoja (8) tako da se linije zgiba I. i zgiba II. s oplate uzvoja poklope s linijama na oplati dna (7) i oplati bokova (9), nakon čega slijedi ugradnja rebra dna (2). 7. Kad se ljepilo dobro osušilo, odrežite i obradite višak materijala, koji je ostao pri krojenju elemenata. 8. Izbrusite cijelu površinu brodomodela finim brusnim papirom. 9. S unutrašnje strane brodomodela nalijte po spojevima vodootporno ljepilo kako bi se postigla vodonepropusnost, jer ovaj brodomodel nema na zgibovima letvice. 10. Premažite cijelu površinu brodomodela bezbojnim lakom. Goran i Dragan Mikovilović
TEHNIKA I IGRA
Pješčanik u obliku broda (Nacrt u prilogu)
Mališani su se uvijek voljeli igrati u pijesku, pa i sad kada je tehnika otišla u nesagledive visine ostale su želje. Pješčanik koji donosimo izrađen je od punog drveta: dasaka i gredica, a možete ga nabaviti u trgovinama građevnim materijalom ili na mjestima gdje se prodaju poluproizvodi za stolare. Tu se može odmah dati napiliti dio dijelova pa će takvi teži zahvati biti riješeni već u trgovini. Iz crteža u kojem su mjere izražene u centimetrima ispišite svojevrsnu sastavnicu s materijalom i veličinama tako da odmah uočite što je sve potrebno za nabavu.
Spajanje izvedite vijcima za drvo i lijepljenjem. Dio gradnje morate sami odrediti i doraditi. Ovo je samo idejni projekt koji razradite uz pomoć mališana. Konstrukcija mora biti čvrsta i sigurna. Izbjegavajte oštre bridove. Alat kojim ćete se služiti je uobičajen, stolarski. Dobro će poslužiti i električni alat. Veličinama, oblikom i skladom konstrukcije brod-pješčanik će se dobro uklopiti u svako dvorište, igralište ili drugdje gdje se okupljaju djeca ... Proučavajući naše ilustracije, uočavate da je brod načinjen s dosta detalja za ugodnu igru. Od spremišta za igračke, sjedišta, sjenila platnenoga krova, upravljačnice, kormila, lanca, jarbola, užadi, bočnih svjetala ... Sve će to davati posebnu draž ovoj igrački na otvorenom. Predlažemo da brod smjestite na sjenovito mjesto i zaštićeno od vjetra. Podloga neka mu bude nabijena zemlja, betonske pločice ili daščani pod. A možete poslagati i kamene gromade ili opeku. Nastojite da voda koja će nastati od kiše ili snijega lako oteče iz pješčanika. Ovaj je rad prikladan i kao zanimljiv model pri razradi igrališta. Ilustracije: Selber machen 4/2000. Miljenko Ožura, prof.
17
SUDARI NA STARTU uskoro će postati prošlost. Kad zaprijeti opasni zastoj, direktor utrke može pritiskom na tipku zaustaviti motore svih automobila
ŠUMA ANTENA Gotovo svako tehničko vozilo natjecateljske momčadi ima antenu, koja jamči podatkovni promet do boksa
VELIKA NAGRADA FORMULE 1
Novo upravljanje trkaćim automobilima Kočenje i rukovanje upravljačem - to su prema novim odredbama smjernice Formule 1 posljednji poslovi, za koje nitko više ne daje tijekom utrke vozaču upute bežičnim putem. Čak i papučica za gas više ne pripada samo vozaču. Tzv. dvosmjernu radiovezu svjetski savez FIA odobrio je još na početku sezone 2002. godine. Od tog vremena podatci se mogu odašiljati telemetrijski iz automobila u boks, ali i natrag kao upravljački impuls. Dakle sada momčad smije dojavljivati vozaču putem radija namještanje prijenosnika ili motora - izravno ispod šasije vozila. Prema tajanstvenom nizu brojki, koji tijekom utrke izvještava o brzini vrtnje motora, tlaku ulja ili temperaturi vode za hlađenje, računalo u boksu do sada je samo izračunavalo optimalno usklađivanje. Zatim su Schumacher i njegovi kolege morali prema uputama iz boksa sami utipkivati preporučene inačice tipkom na upravljaču. “Sada momčadi poslije dogovora s vozačem izvodi preklapanje izravno iz boksa”, objašnjava šef za motore BMW-a Mario Theissen. Dok su u pamtilo crne kutije “stale samo tri do pet inačica”, govori Theissen, sad je teoretski moguće pohraniti u automobil dodatni izbor.
Došao je kraj jednosmjerne podatkovne staze: momčad u boksu može sada radiosignalom daljinski upravljati elektronikom trkaćeg vozila
INŽENJER UTRKE • Prva raščlamba podataka Kod Mclaren-Mercedesa u boksu 25 inženjera obrađuje podatke, koji su presudni za strategiju i natjecanje. • Podatkovna postaja Jednu kopiju svih podataka računalo u boksu kodira i zatim se šalju preko satelita u središnjicu momčadi. VOZILO FORMULA 1 • Skupljač podataka Osjetnici na vozilu (70 pri natjecanju, do 200 kod ispitivanja) utvrđuju brzini vrtnje, tlak ulja ili opterećenje prigušivača udara u brojnim zavojima. • Radiokomunikacija Svi se podaci odašilju u stvarno vrijeme preko antene u boks momčadi.
Je li vozač sada samo putnik? “Ako momčad ispravno primijeni mogućnosti”, vjeruje Theissen, “za vozača će to biti jednostavnije”. On se više ne mora baviti različitim mogućnostima usklađivanja. Usprkos tome vozači se sada boje vještog varanja. Oni su se još 1993. uspješno pobunili protiv, u ono doba dolazećeg “vanjskog upravljanja iz boksa” i iznudili zabranu.
18
UKLOPNA SREDIŠNJICA Računalo McLarena može od sada upravljati motorom Davida Coultharda
PODATKOVNI LIST Mješavinu brojeva, krivulja, stupaca i dijagrama razumiju samo upućeni
Za predsjednika FIA-e i inicijatora novih pravila Maxa Mosleya novo daljinsko upravljanje nije nikakav problem: “Hoće li najbolji vozač dobiti utrku?”, pita se retorički i istovremeno daje sam odgovor: “Mislim, da. A više od toga ipak se ne broji.” Nova odašiljačka stvarnost u cirkusu Velike nagrade (Grand-Prix) sljedećih će godina pokazivati vozačima i signale sa zastavama, prolazna vremena u svakom krugu ili kratke obavijesti. A i sigurnost treba u skoroj budućnosti doživjeti dogradnju: Ako primjerice vozač u prvim redovima “uguši” motor na startu, a natjecatelji iza njega već ubrzavaju, voditelj utrke ima mogućnost pritiskom na tipku u nevolji istovremeno zaustaviti sve motore. Ili pri nezgodi tijekom vožnje, on može putem radija odrediti vozačima ograničenje brzine u tom odsječku staze. Športski šef “Mercedesa” gura u stranu različite osjećaje vozača: SREDIŠNJICA MOMČADI • Mjesto pohranjivanja “Ne može se govoriti o daljinskom upravljanju vozačima.” I Michael Svaka izmjerena vrijednost završava u središnjici i Schumacher uobičajeno ravnodušno komentira tu novotariju: “Missluži za raščlambu završenog natjecanja kao i za lim da to neće donijeti previše promjena. Uostalom, neće se autopripremu sljedećega. • Vrijednosti podataka mobilima upravljati iz boksa pomoću komandne ručice.” Jedan dio izmjerenih vrijednosti (npr. opterećenje U to nije baš potpuno siguran športski direktor BMW-a Gerhard prigušivača udara) zanimljiv je samo za ispitivanja. Berger: “Ako kod primjene radioupravljanja vozač eventualno ne razumije neku promjenu, to nije dobro”, odnosno kako kaže Theissen “to je opasno”: “Jedna ne baš usklađena promjena pri elektroničkom namještanju (set-up) može u sljedePOKRETNI PODATKOVNI MOZAK ćem zavoju završiti u U crnoj kutiji (Black Box) pješčanom braniku.” veličine knjige dosad su momčadi pohranjivale Nova sloboda odabisvoj izbor pomoći pri natra u podatkovnom projecanju, koje je vozač mogao pozivati metu “otvorila je vrata Formuli 1”, zaključuje Theissen, “i njezine mogućnosti momčad Mrska naredba iz boksa sada je dobila podmuktreba primijeniti uz pulu inačicu: time se voditelj momčadi od ovog trenu odgovornost.” nutka više ne mora oslanjati na zaustavljajuće djeIzvornik: Focus 9/2002. lovanje svojih riječi; tehničar u boksu daljinski doPriredio Ž. Medvešek datno radiovezom okreće prigušnu zaklopku. ŠEF ZA RAŠČLAMBU Theissen je “otac” pogonskog mehanizma BMW-F1. “Ako se momčad ispravno služi novim mogućnostima, za vozača će biti jednostavnije.”
19
SIGURNOST VOZILA
Ispravnost bicikla Dio zahvata na biciklu možete obaviti sami. Sramotno je vidjeti biciklista na zapuštenom vozilu. Baš za svaku sitnicu ne mora se tražiti pomoć, a ispravnost je propisana zakonom. Dobro očistite sve dijelove pa ih premažite zaštitnim sredstvom protiv korozije. Gume napumpajte dovoljno i bilo bi dobro da ih premažete glicerinom koji nabavite u ljekarni. Vijčane dijelove provjerite i zategnite. Provjerite kočnice i sklopove prijenosa. Našim ilustracijama savjetujemo moguće radove. Prikazujemo izmjenu kočničkih papuča te pritezanje užadi i središnjeg ležaja. Možda cće se na vašem modelu bicikla razlikovati zahvati, stoga morate proučiti uputu koju ste dobili pri kupnji. Ako jamstveni rok još vrijedi, dobro pazite koje radove izvodite! Radite samo ispravnim alatom. Bicikl mora biti uvijek ispravan i siguran za vožnju. Pri kupnji dobro proučite upute koje je dao proizvođač. One će vam pomoći da vam vaše vozilo dugotrajno služi. Odgovarajućim ključem odvijte matice na držaču kočničkih papuča. Uz pomoć kombini-
20
ranih kliješta i izvijača izvadite izderane papuče. U trgovini nabavite novi i umetnite ih u utore držača. Ako je potrebno, poslužite se kliješti-
ma. No ako papuče ulaze lagano, osigurajte ih od ispadanja kapljicom ljepila. Nakon postavljanja držača pritegnite - ugodite uže kočnice. Poslužite se ključem i kliještima. Dobro je odmah
podmazati uže uštrcavajući zaštitno sredstvo ili strojno ulje za ovitak - bužir. Užad prilagodite kako vama odgovara: prednja kočnica za blaže, a stražnja za jače kočenje. Središnji ležaj ili ležaj pedalnog prijenosa zna se s vremenom olabaviti ili samo spoj poluge pedala s vratilom. Zahvat je jednostavan. Odgovarajućim ključem odvijte maticu na poprečnom klinu. Laganim udarcem drvenim batom ili čekićem pod koji podmetnite drvenu letvicu izbijte klin te odvojite polugu od vratila. Uz pomoć odvijača i laganim udarcem čekića odnosno drvenog bata privijte ležaj a zatim i maticu koja je ujedno osigurač. Ležaj ne smije biti suviše pritegnut! Zatim stavite polugu pedala na odgovarajući položaj i umetnite spojni klin. Dovoljno privijte maticu da postignete čvrstoću spoja. Ako zanemarite taj ležaj, istrošit će se mast i najčešće će poispadati kuglice. Trošak će biti veći a vi se za to vrijeme nećete moći voziti. (o)
21
INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE
Novosti na tržištu Vozimo ekonomično Iz Omikrona su predstavili još jednu korisnu aplikaciju Java namijenjenu mobilnim telefonima. Radi se o aplikaciji “Autopotrošnja” koja služi za praćenje potrošnje goriva vašeg automobila. Unosom stanja na kilometar-satu, količine utočenoga goriva te njegove cijene omogućuju se sustavno praćenje i detaljna statistika. Već nakon drugog unosa podataka korisnik ima uvid u prosječnu potrošnju goriva, cijenu svakog prijeđenoga kilometra, kao i ukupno prevaljenu udaljenost u odabranom razdoblju, te ukupan iznos plaćenoga goriva. Osim statističkih podataka na raspolaganju je i grafički prikaz prosječne potrošnje goriva. Idealno za taksiste, vozače kamiona, odnosno za sve one koji puno vremena provode za volanom.
BenQ DC E30 Ovaj najnoviji BenQov proizvod namijenjen je u prvom redu početnicima u digitalnoj fotografiji, a oni žele za malo novca imati fotoaparat koji pravi solidne slike. Model E30 ispunjava te uvjete. Radi se o potpuno automatiziranom ‘’digitalcu’’ koji će od korisnika zahtijevati samo da odredi kadar i pritisne tipku za okidanje. Ugra-
22
đen je CMOS čip rezolucije 3 megapiksela, a fotografije se pohranjuju u internu memoriju, kapaciteta 14 MB. Za proširenje memorije služe standardne SD memorijske kartice, ali se moraju kupiti zasebno. Podržano je i videosnimanje. Uređaj nema optičkoga zooma, nego samo 4X digitalni, no to se i ne očekuje od fotoaparata kojemu je najveća prednost cijena. Motorola E398 Radi se o tri-band uređaju, malih dimenzija od 108x46x20,5 mm i mase 89 grama. Ima integriranu VGA kameru koja fotografira u rezoluciji od 640x480 piksela, a ekran prikazuje 65 tisuća boja. Baterija je Li-ionska, kapaciteta 830 mAh, te omogućuje autonomiju od 230 sati u stanju isčekivanja poziva i 9,5 sati razgovora. Za
prijenos podataka brine se GPRS, Bluetooth, te USB kabel, a tu su i MMS, WAP 2.0, Java, kao i e-mail klijent. No najveća prednost ovoga uređaja jest 3D stereozvuk, u MP3, MIDI i WAV formatu, koja se zaista izvanredno reproducira. U paketu se dobiju i stereoslušalice. Na raspolaganju je glasovno biranje i javljanje, kao i spikerfon, čime se zaokružuje multimedijska orijentacija toga telefona. Nokia 6170 Još jedan telefon s preklopnim dizajnom. Nokia 6170 ima metalne plohe, što rezultira posebnim izgledom. Vanjski zaslon, razlučivosti 96x65 piksela s podrškom za 4096 boja, pruža informacije o dolaznim pozivima, nadnevku, vremenu i načinu rada telefona. Unutarnji zaslon, razlučivost 128x160, podrške za 65 536 boja, sposoban je surfati internetom pomoću preglednika XHTML, kao i za prikaz multimedijskog sadržaja: slika u boji i videoisječaka koje možete kreirati ugrađenim VGA fotoaparatom i videosnimačem. Na raspolaganju je videostreaming i audiostreaming, MMS, Java, e-mail klijent, EGPRS i tehnologija push-to-talk. Za povezivanje s drugim uređajima
brine se IrDA. Podržane su mp3 melodije, a baterija je Li-Ion od 760 mAh, što omogućuje autonomiju do 4 sata razgovora. 3GSM Cannes Od 14. do 17. veljače u Cannesu u Francuskoj održan je 3GSM World Congress, manifestacija koja na jednom mjestu okuplja sve predstavnike mobilne industrije - od proizvođača mobitela, do operatora i velikog broja korisnika.
Taj kongres, uz hannoverski Cebit sudjeluje u kreiranju trendova na tržištu sljedeću godinu dana. Na ovogodišnjem skupu okupilo se oko 40 000 posjetitelja, a moglo se sudjelovati na raznim prezentacijama, poslovnim sastancima i diskusijama. Objavljeni su i podaci udruženja GSM koji kažu da u svijetu trenutačno 640 operatora, te čak 1,25 milijarda korisnika GSM-a. Prošle godine je u svijetu prodano više od 670 milijuna novih mobilnih uređaja, a takvi se rezultati očekuju i ove godine. Pripremio Ivica Milun
23
INFORMATIKA
Memorija Flash Memorija Flash koristan je uređaj za spremanje podataka digitalnih kamera, fotoaparata, mobilnih telefona i USB Memory Stickova, slika 1. Došlo je vrijeme kada u svakodnevnom radu u grani informatičke tehnologije ne možemo ništa učiniti bez memorije Flash. Malo je segmenata u kojima ta tehnologija nije prihvaćena. Gdje god su nam potrebna brza i trajna rješenja za spremanje podataka, nailazimo na tu memoriju. Kapaciteti memorijskih kartica dramatično su se povećali i prešli granicu od 1Gb.
memorijom, zbog naglog tehničkog razvoja perifernih uređaja pa se kao rezultat pojavljuje potreba za većom brzinom i većim kapacitetom Flasha. Moguće slabe točke te memorije su prirodna ograničenost stabilnosti, premala brzina upisivanja te ograničeni broj ciklusa upisivanja. Razvoj novijih tehnologija poput MRAM-a (Magneto-Resistive RAM), magnetno-otporna memorija RAM, memorija OUM (Ovonics Unified Memory) te nanokristala trebala bi zaživjeti u budućnosti i riješiti navedene probleme. Intel je bila prva tvrtka koja je proizvela Flash memoriju i ponudila je tržištu. Godine 1988., ta grupacija je lansirala 256-bitni čip Flash, veličine kutije za cipele. Intelov izum bio je NOR Flash, razvijen iz EPROM i EEPROM tehnologije za čipove. NOR flash imao je brzine upisivanja i brisanja vrlo spore prema današnjim standardima pa je mogao izdržati mali broj ciklusa upisivanja, slika 2. On se upotrebljavao onda kada su se podaci spremali samo povremeno i rijetko se mijenjali. Primjerice, operativni sustavi digitalnih kamera ili mobilnih telefona nalazili su se u jedinicama memorija NOR Flash. Za razliku od prijašnjih tehnologija, NOR Flash je omogućivao da se brišu ili spremaju podaci na više mjesta u jednom koraku, što je davalo veliku prednost u brzini. Podaci su se čuvali čak i onda kada bi napajanje bilo isključeno.
Sl. 1. Razni oblici memorije Flash
Glavni proizvođači poput Samsunga, Toshibe, Spansiona (AMD/Fujitsu), Intela i ST Microlelectronicsa uživaju u stabilnom poslu sa zamjetnim porastom zarade iz jednog u drugo tromjesečje. Iako je tehnologija Flash dosegla svoju zrelost, industrija opstaje na tržištu koje se naravno i dalje razvija proizvodnjom te prodajom koja je doduše nepredvidiva. Usprkos tome razne organizacije i proizvođači vode polemike o potrebi za razvojem nasljednika Flashove memorije. Primjetno rastu zahtjevi za sve bržom
24
Sl. 2. Memorija NOR Flash kompanije Intel
Druga vrsta te memorije je NAND Flash slika 3., dizajniran 1989. godine u proizvodnim pogonima Toshibe. Predstavljena je kao jeftinija i brža alternativa NOR Flashu. Uspoređujući NOR Flash, tehnologija NAND Flash je ponudila desetak puta veći broj ciklusa upisivanja, te veće brzine za spremanje i brisanje podataka.
NAND Flash briše podatke za četiri milisekunde a NOR Flashu treba pet sekundi za isti postupak. Razlog tomu su veće dimenzije NOR blokova koje se kreću od 64 do 128 Kb. Suprotno tome, NAND pristupa blokovima veličine 8 i 32 Kb. Zbog svojih performansi, NAND Flash se obično upotrebljava u memorijskim karticama kao što su Compact Flash, SmartMedia, SD, MMC, xD i PC kartice te u novije vrijeme popularni USB Memory Stickovi, slika 4. Što se tiče kratkoročnosti većine informatičkih tehnologija, memorija Flash ubraja se u industrijske veterane. Flash do sredine 90-ih godina nije postigao uspjeh na širem tržištu, ali je zato od 2000. godine razvio posao koji se iskazuje u milijardama US dolara. Dr. Peter Kücher, predsjednik i glavni direktor tvrtke Infineon, tvrdi kako tvrtka izrađuje memoriju Flash dimenzija reda veličine 170 nm te dodaje da bi u bliskoj budućnosti bilo moguće smanjenje procesa na 50 nm. Stefan Lai, predsjednik Intel grupacije za tehnologiju i razvoj, to
Memorijske ćelije u memoriji NAND Flash upola su manje od NOR Flashove memorije. Kao rezultat toga imamo teorijsku manju cijenu NAND Flashove memorije. Manje dimenzije ćelija na danom prostoru imaju veći kapacitet, što ujedno znači i nižu cijenu za kupca, a veću dobit za proizvođača.
Sl. 3. NAND Flashova memorija kompanije Infineon
Compact Flash
MMC
Smart Media
xD
SD
USB Memory Stick
Sl. 4. Razne memorijske kartice
25
potvrđuje, slika 5. On smatra kako ni jedna druga memorijska tehnologija neće premašiti Flash prije 2008. godine. Intel je započeo fazu za 45 nm Flasha, koji će stići na tržište vjerojatno u 2008. godini. Usprkos raspravama koje se vode oko nasljednika, Flash je uvijek dobro prilagođen tržištu. Nadolazeće konkurentne tehnologije moraju biti ne samo trajne nego moraju steći primat u brzini i ciklusima upisivanja te postizati nisku cijenu proizvodnje. Sl. 5. Stefan Lai SanDisk, najveći svjetski proizvođač kartica memorije Flash smatra da Flash u bliskoj budućnosti neće ugrožavati strana konkurencija. Wes Brewer, stariji direktor upravljanja proizvodnjom i razvojem poslovanja u maloprodaji, slika 6., napominje kako njegova tvrtka proizvodi memoriju od četiri gigabajta. Ne prihvaća pretpostavku da je Flash spor i da nudi malo ciklusa upisivanja. Zahvaljujući 32-bitnom RISC procesoru, koji je povezan kao podsustav s memorijom i integriran u memorijsku karticu, u budućnosti SanDisk planira razviti paralelno upisivanje i čitanje više podataka na razini više čipova. Motorolin sektor za poluvodiče Freescale radi na projektu koji bi mogao proširiti životni vijek
Flashove memorije. Pomoću nanokristala zasnovanih na siliciju mogli bi udvostručiti gustoću bitova memorije Flash. Kompanija je u srpnju 2003. godine predstavila čip koji se služi takvom tehnologijom. Dale Weisman iz tvrtke Freescale, tvrdi kako nanokristali nisu potpuno nova memorijska tehnologija. Navodi da su Freescale i Motorola uložili deset godina istraživanja u spomenutu tehnologiju te da planiraju masovnu proizvodnju. Nijedna se memorijska tehnologija nije tako probila kao MRAM (magnetno-otporna memorija RAM), slika 7., koju je Infineon predstavio u lipnju 2004. godine s njenim najvećim kapacitetom od 16 MB. Zagovornici MRAM-a , najviše Infineon i Freescale, pretpostavljaju da MRAM ima najveći potencijal ugrožavanja ne samo Flasha, nego i memorija DRAM i SRAM. Princip memorije MRAM temelji se na spremanju podataka s magnetnim elementima koji se nalaze na podlozi od silicija. Snaga memorije MRAM leži u neograničenom broju ciklusa upisivanja i brzinama čitanja i upisivanja.
Sl. 7. Memorija MRAM
Tvrtka Freescale je počela s proizvodnjom memorije MRAM kao uzoraka u obliku čipa od 4 MB te ih namjeravaju ponuditi tržištu. Međutim, Freescale smatra kako je razvoj memorije MRAM mnogo brži nego što je bio razvoj memorije Flash. Dale Weisman napominje da za nekoliko godina proizvodnja memorije MRAM ne bi smjela biti skuplja od Flasha. Tehnologija OUM (Ovonic Unified Memory) moguća je tehnologija za šire tržište. Način kojim
Sl. 6. Wes Brewer
26
OUM funkcionira ima sličnosti s procesima kod uređaja CD-RW i DVD-RW. Dok kod CD-RW-a i DVD-RW-a laser ima ulogu zagrijavanja i promjene stanja materijala (kalkogenidi), kod OUM-a to se postiže primjenom električne struje. Odgovarajućim napajanjem kalkogenidi se pomiču goredolje između kristalnog i amorfnog stanja koja su idealna za spremanje podataka. Za razliku od memorije MRAM, razvitak OUMa još je u ranoj fazi. Premda su test-čipovi izrađeni, više služe tome da potvrde ideju nego da prikažu mogućnosti tehnologije. Glavno svojstvo memorije MRAM je velika brzina, a OUM pak cilja na široko tržište. Kada bude plasiran na tržište, mogao bi biti suparnik Flashu. OUM nudi veći maksimalni broj ciklusa upisivanja nego Flash, s vremenskim pristupima od 100 do 200 ns. Međutim, OUM gubi od memorije MRAM koja ima vrijeme pristupa 10-15 ns. OUM može konkurirati memoriji MRAM uglavnom svojom nižom cijenom. Bez obzira na to koliko industrija i mediji raspravljali o mogućem nasljedniku Flasha, ništa ne može pobiti činjenicu da je Flash daleko od toga da bude zamijenjen, premda ima potencijalnih nasljednika. Uz memorije MRAM i OUM pojavljuje se razumno stabilna polimerska memorija FRAM (FeRAM), te memorije Conductive Bridge RAM (CBRAM), organska RAM (ORAM) i najnovija Nanotube RAM (NRAM). To što je memorije Flash “dovoljno dobra“ za svoju trenutačnu primjenu te što još traje njezin nagli razvoj, daje mogućim nasljednicima neznatne izglede da osvoje dio tržišta u toj djelatnosti. Proći će dosta godina kada će se MRAM i OUM memorije moći uhvatiti u koštac s Flashom u pogledu broja jedinica i opsega prodaje. Samo memoriji Flash trebalo je dobrih pet godina da istisne EPROM. U ovom trenutku, ni jedan proizvođač poluvodiča ne može točno predvidjeti koja će tehnologija na kraju preteći Flash. Ipak, proizvođači su sigurni da bi svaka uspješna tehnologija trebala dodati prednost Flashu od memorija s nepostojanim sadržajem (DRAM, SRAM). Dakle, potrebno je kombinirati prednosti velike brzine i postojanosti sadržaja s razumnim troškovima proizvodnje. A tu, izvan svake sumnje, memorija MRAM ima najviše izgleda. Saša Jelić
POVIJEST ZRAKOPLOVSTVA (31)
Nosači tereta Mjasiščev “201-M” (M-4) Gorostas M-4, produkt zrakoplovne industrije Sovjetskog Saveza prvi put je poletio 1953. godine. Bio je to bombarder za duge prelete a služio je i za prijenos goriva kojim su opskrbljivani avioni tijekom leta. Imao je pogon od četiri D15 turbomlaznih motora, svaki 13 000 kg potiska, raspon krila 52 m, dužinu 52 m, površinu krila 300 m2, najveću brzinu u horizontalnom letu 1000 km/h na razini 11 000 m i praktičnu visinu 15 000 m te dolet 5000 kilometara. Imao je najveću masu u polijetanju 165 000 kilograma.
Tijekom 1959. godine s M-4 postignuto je više zapaženih svjetskih rekorda u nosivosti tereta. Posada Nikolaj Gorjanov i Anatolij Lipko 16. rujna uspjela je doseći visinu 15 317 m s teretom 10 000 kilograma. Posada Boris Stepanov i Boris Jumaščev uspjela je 29. listopada doseći visinu 13 121 m i postići rekorde u varijantama
27
tereta: 35 000, 40 000, 45 000 i 50 000 kilograma. Posada Nikolaj Gorjanov i Anatolij Lipko uspjeli su s M-4 podiži teret 56 220 kg na visinu od 2000 metara. Ti su rekordi bili na snazi dva desetljeća.
Iljušin II-76 Taj gorostas bio je namijenjen za prijevoz tereta i za opskrbu zrakoplova gorivom za vrijeme leta. Prvi let obavljen je 25. ožujka 1971. godine. Imao je četiri Solovljevjeva turbofenska motora svaki 12 000 kg potiska, raspon krila 50,50 m, dužinu 46,59 m, visinu 14,76 m, površinu krila 300 m2, najveću masu u polijetanju 170 000 kg, najveću krstareću brzinu 800 km/h, normalnu visinu krstarenja od 9000 do 12 000 m i normalnu viisnu krstarenja s najvećim teretom 40 000 kg 5000 kilometara. Aleksander Turumin postigao je tri skupine rekorda visine s raznim teretima: 15 000, 20 000, 25 000, 30 000, 35 000, 40 000, 45 000, 50 000, 55 000, 60 000, 65 000 i 70 000 kg, 7. srpnja u krugu opsega 1000 km postignuta je brzina 857,657 km/h, 4. srpnja u krugu opsega 2000 km brzina 856,697 km/h i 10. srpnja u krugu opsega 5000 km postignuta je brzina 815,968 km/h. Posada Jakov i Vernikov postigla je rekorde 4. srpnja: visinu 11 875 m s teretom: 60 000, 65 000 i 70 000 kg i uspjeli su podići teret 70 121 kg na visinu od 2000 metara. Svi opisani rekordi postignuti su 1975. godine i svi su ostali na snazi tri godine. JUZ
28
LJETOPIS TEHNIKE (39)
Izumi i otkrića 1976. - 1980. godine Veća sigurnost u rudnicima 1976. Rudnik kamenog ugljena Ensdorf u Saarlandu prvi je u Europi u kojemu je cjelovito primijenjena pomična zaštitna oplata s čeličnim pločama. Do tog vremena široki otkopi (otkopni hodnici u slojevima) osiguravali su se upornjacima od jamskog drva ili lučnim profilima od čelika. Kod širokog otkopa mehanički strojevi automatski izjedaju pročelno u širini od oko 200 m sloj po sloj u naslazi ugljena ili rezanjem po prolazu u dubini od 60 cm ili strugačima ugljena (skreper) u dubinu naslage od oko 5 centimetara. Izmrvljeni se ugljen automatski utovaruje na oklopljeni transporter, koji ga otprema na površinu. Iznad iskopanog sloja ugljena na stropu otkopa ostaje “viseći” strop od stijenja, koji treba poduprijeti, jer njegovo urušavanje može ugroziti rudare i uređaje. Ovdje se to oblaganje stropa izvodi debelim čeličnim pločama, koje uz pomoć hidraulike neprekidno slijede stroj za izjedanje ugljena. Tako se oblikuje čelični tunel, koji je bočno otvoren prema napadanoj naslazi ugljena. Čelični tunel pomiče se kako napreduje iskop ugljena, a iza njega se “viseće” stijene polako urušavaju. Takav se način rada naziva još
koračnim razupiranjem (postavljanje oplate). Na slici su prikazani stroj za rezanje i utovar, transporter i čelična oplata. Uspješni pohod industrijskih robota 1977. U velikim pogonima SAD-a radi više od 30 000, u Njemačkoj približno 5000 i u Švedskoj oko 2000 podatkovno upravljivih strojeva i brojni industrijski roboti. Širile su se glasine kako će računalima opremljeni proizvodni strojevi dovesti do masovne nezaposlenosti. U stvarnosti to će se razvijati manje burno. Podatkovno upravljani strojevi praktično uopće ne zaposje-
S toga gledišta sveukupni će broj radnih mjesta prije rasti, nego opadati. Uz to treba uzeti u račun i to da se i sama proizvodnja robota skrbi za nova radna mjesta. Divovski tankeri za prijevoz ukapljenoga prirodnog plina 1977. Prva dva tankera za ukapljeni prirodni plin, poznati kao LNG-Carrier (Liquefied Natural Gas), spuštena su s navoza u Kielu. Svaki od njih ima spremnike kapaciteta 125 000 m3 ukapljenog plina i može ploviti brzinom od 20,5 čvorova. Ti veliki tankeri služe za prijevoz ukapljenog plina iz plinskih polja u Sjevernom moru do europskog kopna. Tovarni prostor broda veličine 95 700 BRT (1 BRT = 2,83 m3) podijeljen je u pet kuglastih spremnika, svaki unutarnjeg promjera većeg od 35 metara. Spremnici su posebno dobro toplinski izolirani, jer se za ukapljeni plin u njima mora neprekidno održavati temperatura od minus 163 oC. Suvremena tehnika i promjene u svijetu športa Oko 1978. U 70-im godinama naglo raste utjecaj suvremene tehnike na šport. Tehnika postaje vidljiva posvuda gdje se traže posebne značajke uporabnog materijala, prije svega otpornost na trošenje (habanje), gipkost, čvrstoća na savijanje i čvrstoća na vlak, klizavost, mala specifična masa i otpornost prema vodi.
Industrijski roboti preuzimaju montažu automobila na proizvodnoj traci; jedan čovjek nadzire cjelokupno postrojenje; u industriji automobila primjena “automatiziranih kolega” otišla je najdalje, slijedi ju tekstilna industrija i pojedini sektori strojogradnje
daju radna mjesta, oni zamjenjuju gotovo bez iznimke zastarjele mehaničke proizvodne uređaje i naprave. Približno 40 posto svih industrijskih robota naprotiv istiskuje u prosjeku do četiri tvornička radnika. Preostali proizvodni roboti (60 posto) dolaze u najgorem slučaju samo na mjesto zastarjelih strojeva. Ali i ovaj razvoj ne vodi prema mišljenju nekih istraživačkih ustanova dugoročno do nezaposlenosti, nego naprotiv do jačanja struke i porasta zaposlenosti. Primjenom računalno upravljivih proizvodnih uređaja istovremeno raste i složenost novijih proizvoda.
Daske za surfanje izrađene su od tvrde pjene i imaju oblogu od plastike pa mogu podnositi velika opterećenja
29
Put do ravnog zaslona 1979. Japansko poduzeće Matsushita dobilo je patent na televizijski zaslon od tekućih kristala (LCD - Liquid Crystal Display). Za razliku od pokazivača brojki od tekućeg kristala, kod ravnih zaslona ne treba usmjeravati samo odsječke od relativno velike površine, nego desetke tisuća sićušnih točkica. Osim toga zaslon kod pokretnih slika mora raditi puno brže.
Prevlaka kao i okvir tek razvijene ovjesne zračne jedrilice ili klizača (“leteći zmaj”) sastoji se od visokoopteretivog sintetičkog materijala
Neke vrste športova koje su se okoristile novim materijalima (npr. iz svemirskih programa): • Šport na vodi (daske za surfanje od armirane plastike, jedra od staklenih vlakana, trup plovila od materijala koji ne truli i koji se lako održava, ronilačka odijela od neoprena i dr.). • Visokogorski šport (karabiner od lakog materijala i šupljeg čelika, laganiji od mase većeg pisma i vlačne čvrstoće do 3 t, armirane kacige, lagana a jaka planinarska užad, nekližuće penjačke cipele, odjeća od prozračnog i/ili nepromočivog materijala itd.). • Šport na snijegu (neslomljive skije s kližućom dodirnom površinom, unutarnja cipela od pjenastog materijala i njezina vanjska strana otporna na udarce itd.). Djelotvorna peć za taljenje čelika 1978. Njemački koncern Krupp Stahl AG stavio je u pogon najsuvremeniju peć za taljenje oplemenjenog čelika u Europi. Postrojenje može proizvesti 105 tona čelika u samo 111 minuta. Tiganj za taljenje tzv. UHP peći (Ultra high power) valjkasta oblika viši je od 4 m i ima promjer veći od 7 metara. U njemu se materijal induktivno ugrijava i tali. Pritom se stvara toplina izravno u vodljivom materijalu. Ogrjevna struja indukcijom se prenosi na materijal u procesu, koji se može usporediti s transformacijom u kratkospojnom pogonu.
30
Najmanji televizori sa LCD zaslonima; zbijena izvedba moguća je zahvaljujući integraciji elektronike i zaslonu s tekućim kristalima. LCD zasloni zadovoljavaju se malim prostorom, potrebna im je vrlo mala snaga i rade na niskom naponu, pa otpada i veliki mrežni sklop.
Neprimjetni borbeni zrakoplov 22. kolovoza 1980. Američki državni tajnik Harold Brown najavio je razvoj “nevidljivog” zrakoplova “Stealth”, kojemu se elektroničkom, optičkom ili infracrvenom tehnikom ne može odrediti njegov trenutačni položaj u zraku. Kako bi se postigli tehnički tako visoko postavljeni ciljevi, primijenjeni su sasvim novi materijali, prije svega za površinsku prevlaku, koji trebaju upijati što više radarskih zraka. Osim toga razvoj smjera i na to da letjelica može letjeti i ispod područja djelovanja uobičajenih radarskih i infracrvenih sustava za otkrivanje.
Ovo posljednje već se dulje vrijeme primjenjuje kod polaganijih letjelica, ali su one optički lako uočljive. Kod zrakoplova višestruke nadzvučne brzine letenja ispod nadzornih sustava to nije do sada bilo moguće. Inženjeri sada rade na sustavima koji omogućuju da brze vojne letjelice s elektroničkim upravljanjem mogu slijediti točno oblik krajolika na maloj visini iznad tla.
Čišćenje otpadnih voda punih bakterija 1980. Pri razvoju suvremenih uređaja za bistrenje (taloženje i čišćenje) otpadnih voda stručnjaci se ugledaju u primjere iz prirode. Oni grade toranjske reaktore za otpadne vode, u kojima traju procesi slični onima kao kod prirodnog samočišćenja voda u rijekama i jezerima, samo u znatno “odmjerenijem” obliku. Nebrojeni mikroorganizmi hrane se organskim nečistim tvarima u vodi i pretvaraju se dovođenjem kisika u ugljikov dioksid i u druge proizvode izmjene tvari. Razmnožavanjem neprekidno nastaju nove bakterije ili tzv. “oživljeni mulj”. U biološkim postrojenjima za pročišćavanje taj se proces prirodnog samočišćenja zbiva na uskom prostoru i vremenski skraćeno tako da se u otpadne vode unose prisilno velike količine bakterijskog mulja i ta se mješavina onda opskrbljuje s dovoljno kisika. Suvremeno industrijsko istraživanje u kemijskim koncernima uspjelo je riješiti vrlo isplativ način razgradnje potrebnoga kisika iz zraka u mješavinu otpadnih voda i “oživljenog mulja”. U tome zatvoreni valjkasti spremnik visine 30 m zamjenjuje uobičajene otvorene ba-
Dobivanje vrijednih sastojaka iz kućnog smeća Oko 1980. U industrijskim zemljama istraživački instituti razvijaju velike pokusne modele automatskog razvrstavanja kućnog smeća, i to tako da se gospodarstveno međusobno odvajaju obnovljive sirovine - papir, lagana plastika i tekstil, teška plastika, željezo, obojene kovine i staklo - razvrstane prema boji. Uz to u postrojenju, u kojem postupak teče u nizu, primjenjuju se brojna i raznolika načela razvrstavanja: vibrirajuće prosijavanje, usitnjavanje, zračni (ciklonski) odvajači, protustrujno razvrstavanje, magnetsko odvajanje, razvrstavanje prema gustoći i razni optičko-mehanički postupci.
ciklon
valjkasta drobilica sa zračnim odvajačem vibracijsko sito R1, 20 mm
vibracijsko sito R2, 40 mm
organski sastojci
R1 R2 M
pepeo, pijesak, organski sastojci bunker za prijam smeća
a
odlazni zrak
papir, lagana plastika, tekstil
fina prašina
b
magnetski odvajač iznad vrpce M; odvaja željezo (a) od pretežito organskih sastojaka (b)
uređaj za izlučine i odvodnjavanje A protustrujno razvrstavanje magnetski odvajač iznad vrpce
sito za odvodnjavanje A
uređaj za razvrstavanje po gustoći D1 i D2
optočna voda organski sastojci, plastika veće specifične mase
fini organski sastojci
obojene kovine svježa voda
optičko-mehanički uređaj za razvrstavanje bezbojno staklo
D1 D2
keramika zeleno staklo
Postrojenje za razvrstavanje kućnog smeća
31
smeđe staklo
vo oblik okomite lopatice, čiji su vanjski obrisi bili paralelni s jarbolom. Mogla su se računalno upravljano postavljati u vjetar i isto tako spuštati, pri čemu su se jednostavno okomito slagala u nabore oko jarbola.
Pogled u unutrašnjost biološkog tornja reaktora; voda se prozračuje u optoku
Komunikacijski sustavi u širokopojasnom radu Oko 1980. Uvođenje širokopojasne tehnologije, posebno širokopojasnih prijenosnih putova, dovelo je do brojnih novih komunikacijskih oblika, koji su bili poznati i pod imenom telekomunikacija. Za razliku od klasičnih mreža telefaksa, telefona i radija, u kojima su prijenosni signali pojasne širine od nekoliko kHz, ovdje je širina pojasa od više MHz. U telefonskoj mreži mogu se sada organizirati vijećanja i sjednice na daljinu. Preko iste mreže ili preko posebne podatkovne mreže mogu raditi uređaji za upravljanje i nadzor. Između računala
zene za pročišćavanje otpadnih voda velike površine. Iskoristivost kisika u takvim tornjevima je dobra i pritom se stvara manje iskorištenog zraka, koji se lakše obrađuje i time se okolina oslobađa neugodnih mirisa. U drugom stupnju dolazi do razdvajanja oživljenog mulja od očišćenih otpadnih voda. Nakon toga ispituje se ekološka neškodljivost velikih količina nataloženog mulja, koji se zatim otprema na deponij. Uspješan povratak trgovačkih jedrenjaka 1980. Prvi put poslije pola stoljeća u japanskom brodogradilištu “Shin-Aitoku-Maru” porinut je u more jedan trgovački brod na jedra. To je teretni brod, koji uz uobičajeni porivni brodski vijak ima i dva jarbola opremljena jedrima. Razmišljanje o jedrenjaku bilo je potaknuto energetskim slomom u zimi 1973./74. Poslije tog događaja mnogi inženjeri u industrijskim zemljama istraživali su primjenu raznih sustava koji omogućuju uštedu energije. Jedan od njih bio je vjetropogon za trgovačke brodove. Stručnjaci su izračunali kako bi svjetska trgovačka flota s dodatnim jedrima mogla uštedjeti i do 140 milijuna tona nafte. Suvremeni trgovački brodovi s dodatnim jedrima uvelike su se razlikovali od starih velikih jedrenjaka. Jedra, većinom od kovine, imala su zapra-
32
Slikovna telefonija u televizijskoj kakvoći; Njemačke pošte izgradile su 1983. u Hannoveru i u Düsseldorfu pokusni sustav s nekoliko sudionika; iznad televizora može se uočiti televizijska kamera
moguća je posebnim proširenjem raznih mreža daljinska podatkovna komunikacija. Uvode se i razne govorne pokretne usluge, kao i bežična telefonija. Moguće je također s odgovarajućim krajnjim uređajima ostvariti prijenos pisanih i optičkih tekstovnih poruka, komunikaciju nepomičnom i pokretnom slikom, središnji videonadzor više objekata i bežični prijenos podataka, slike i teksta. Izvornik: Paturi, Felix, R., ‘Chronik der Technik’ (1988.) Pripremio Željko Medvešek
POVIJEST ROBOTIKE
Energetska autonomija robota: roboti predatori Znamenita Vauccansonova patka iz 18. stoljeća probavljala je hranu pred zadivljenim suvremenicima, ali ta probava nije obnavljala njezine energetske zalihe, nego je samo dobro oponašala funkciju jednog organa u organizmu. Ali čak i takav dizajn u službi scenske predstave upućivao je na nakane konstruktora prarobotičkih animata da svoje izrađevine što više približe biološkim uzorima. Iako nigdje nije ozakonjeno pravilo da su roboti električno pogonjeni strojevi, do početka dvadeset prvog stoljeća gotovo i nije bila zabilježena neka robotička konstrukcija koja u osnovi nije imala električni izvor napajanja. Razloga za to je mnogo ali su najvažniji sadržani u načelu jedinstvenosti napajanja upravljačkih (mozgovnih) i izvršnih (tjelesnih) funkcija. Upravljačke jedinice robota (računala) su električni uređaji iz kojih se provode električne naredbe na izvršne jedinice tijela robota. Izvršne jedinice tijela najčešće su elektromotori. Takav ustroj omogućuje relativno jednostavno razvođenje energije i informacijskih podataka bez ikakvih većih dodatnih pretvorbi. Rezervoari električne energije (akumulatori) mogu obnavljati svoj periodični radni potencijal uspostavljanjem određene sveze robota s neposrednom tehničkom okolinom u kojoj on djeluje. Upravo navedena sveza s okolinom kvalitativno i kvantitativno određuje robotovu autonomnost. Ta veza definira ono što se sve češće naziva ekološkom nišom stroja. Kao što životinja ima svoj prirodni itinerer na koji se u preživljavanju oslanja i kojem se evolucijski prilagođava, tako i robot ima svoju energetsku nišu u kojoj je njegovo djelovanje optimalno. Potpuna energetska
Robot skupljač puževa
autonomnost robota neće se moći postići sve dok se ne ostvari njihova potpuna povezanost s dovoljno raširenim uvijek dostupnim izvorom energije na koji se mogu oslanjati ovisno o definiranoj ekološkoj niši u koju su “uronjeni”. Tako će primjerice roboti sa solarnim električnim ćelijama iskazivati ograničenja u opskrbi energijom za vrijeme smanjenog intenziteta svjetlosti bilo zbog različitih vrsta oblaka ili u doba noći. Takvi roboti najbolje će djelovati u prostorima s izrazito velikom insolacijom. Biološki okoliš karakterizira opća povezanost organizama koji čine hranidbeni lanac. Sve živo-
33
Prikaz Slugbotova načina raspoznavanja puževa
tinje jedu ili bivaju pojedene uime opstanka svih sudionika toga lanca. Biorobotičarima taj je lanac najočitiji uzor i smjer prema kojem bi potraga za neograničenim izvorom energije za robote trebala ići. Zanimljivo je međutim da se i u takvim projekcijama ne napušta električna energija kao izravan izvor energetskog napajanja. U takvu pristupu problem se svodi na potragu za uređajima koji mogu iz različitih bioloških tvari davati električnu struju. Takvi izvori nazivaju se mikrobiološkim gorivim ćelijama. Prva istraživanja takvih električnih izvora datiraju pod konac devetnaestog stoljeća. Završno desetljeće dvadesetog stoljeća ne bilježi samo pojačanu obnovu zanimanja za takve izvore već i njihovu primjenu u robotici. Robot Gastrobot sa Sveučilišta u Južnoj Floridi upotrebljavao je mikrobiološke gorive ćelije s otopinom čiste glukoze. Anoda tih ćelija bila je uronjena u izvor organske hrane. Struja koju je tako dobivao bila je vrlo mala, ali dovoljna da robot emitira signal o svojoj poziciji. Sljedeći korak u uspostavljanju mosta obnavljanja energetske autonomnosti između robota i biosfere sastojao se djelatnom obnavljanju organske otopine unutar gorivih ćelija. Kako bi takav mehanizam mogao izgledati, pokazuje projekt robota predatora iz Velike Britanije koji se energetski obnavlja skupljajući puževe. Ekološka niša robota predatora su vinogradski puževi Derocaras reticulatum na čije se čišćenje u Velikoj Britaniji svake godine utroši 20 milijuna funti. Nakon završetka skupljanja robot prenese svoju lovinu u fermentacijsku stanicu gdje se puževi anaerobno fermentiraju kako bi se proizveo bioplin koji se sastoji uglavnom od ugljikova dioksida i metana. Bioplin se potom provodi kroz oksidacijske gorive ćelije u kojima se iz njega izravno proizvodi električna struja. Ovisno o stanju vlastitih energetskih resursa, robot
34
se pri navraćanju u kompleks fermentacijske stanice puni električnom energijom i potom se vraća u lovište. Eksperimentalni model takva robota opremljen je rukom za hvatanje puževa koje pronalazi i prepoznaje videokamerom. Robot je autonoman i zapravo luta po lovištu. Pozicijski se u okolišu lokalno orijentira služeći se vlastitim senzorskim sustavima, a globalno mu je pozicioniranje oslonjeno na satelitski navigacijski sustav (GPS). Zanimljiva je energetska bilanca takva robota. Mjerenja su pokazala da na četvornom metru ima do 150 puževa golaća. Samo 30 puževa ima veličinu koju može registrirati kamera, a deset od njih ima masu od 600 mg i veličinu od 35 mm. Radno učinkovit robot trebao bi iz tih resursa dobivati dovoljno energije za svoj “opstanak”. Od jednog puža od 500 mg dobije se 1500 J energije pa površina od četvornog metra daje ukupno potencijalnu energiju oko 16 000 J. Robotu treba 75 sekundi da izvede jedan pokret mahanja rukom kojom pretražuje površinu, za što utroši 5 W. Kad otkrije puža, treba mu 10 sekundi da ga uhvati, spremi u spremnik i vrati ruku na mjesto gdje je pronašao zadnjeg puža. Ta aktivnost košta ga daljnjih 36 W. Potom se robot 25 sekundi giba 0,15 m naprijed, pri čemu potroši 75 W energije. Za cijeli opisani osnovni ciklus koji se ponavlja robot treba energiju od oko 8000 J. Ukupno za deset puževa robot potroši oko 43 000 J energije, pri čemu ukupno prikupi potencijalnu energiju veličine od oko 160 000 J. Proračun pokazuje da bi robot mogao sebe prehranjivati. No problem je u niskoj iskoristivosti fermentacijskog procesa koji je u najboljem slučaju oko 50 posto. Unatoč tome, rezultati su pokazali da su roboti predatori izvedivi i da bi mogli energetski opstati hraneći se biosupstratom. Igor Ratković
IZUMI
NOVOSTI IZ TEHNIKE
Robot kao kućni pomoćnik Za nekoga kome jelo teško padne na želudac i već mu je i sama pomisao na ustajanje od stola veliki napor, mogao bi ovaj proizvod japanskih izumitelja biti dobro rješenje: robot koji može predmete prihvaćati, prepoznavati i razvrstavati. Automatskom kućnom pomoćniku potrebno je za to samo prikladno posuđe; čipovi pričvršćeni na tanjure i šalice daju “limenjaku” informaciju, koja mu je potrebna za postupanje bez popratnih krhotina. U budućnosti bi se tako dosadni kućni poslovi mogli smanjiti na najmanju mjeru, vjeruje Kotaro Oba iz National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, jedan od stručnjaka za razvoj pomagača visoke tehnologije: “Primjena robota u kućanstvu porast će, kad proizvođači na internetu stave na raspolaganje odgovarajuće informacije.” (žm) Izvornik: Der Spiegel 52/2003.
Baterije kao guma za gnječenje Nova tehnika punjivih baterija učinit će mobilne telefone i prijenosna računala laganijima i manjima. Obećavajući spremnik energije na bazi litijsko-polimerne želatine može se oblikovati po želji i pristaje u sve šupljine kućišta uređaja, ne zauzimajući tako puno mjesta. Druga je prednost u tome što više ne može iscuriti iz baterije nikakva tekućina. Zato baterija više ne tre-
1. Kamera omogućuje robotu snalaženje u okružju
Energetska želatina: litijski polimeri zaslužni su što je punjiva baterija tanja
3. Ruka robota razvrstava predmete
Upravljačko računalo
2. Uređaj za čitanje prepoznaje male čipove (IC-Tags/čipoznake) na predmetima i prenosi informacije na upravljački program robota Čip s informacijama o predmetu
Uređaj za čitanje čip-oznaka
ba nikakav plašt od kovine, koji ionako povećava masu uređaja. U usporedbi s jednako snažnim nikal-kovina-hibridnim ili litijsko-ionskim akumulatorima, novajlija ima samo dvanaestinu njihove debljine. Prvi proizvođači mobilnih telefona imaju već izborno i ovu, ne baš jeftinu akualternativu kao pribor i za svoje standardne modele. Njezin kapacitet od 600 mAh dovoljan je za neprekidni razgovor od oko tri sata ili za šest dana spremnosti za prijam. Izvornik: DM 02/2000. Pripremio Željko Medvešek
35
ZA GUINNESSA
Najsnažnije građevinsko vozilo Nazvano je T 282 B. Nije bilo većeg, jačeg, skupljeg građevinskog vozila; s mogućnošću prijevoza materijala do 370 tona - to je div među vozilima s prekretnim koritom. Kad se pokrene njegov dizelski motor sa 20 cilindara i zamalo nevjerojatnih 2650 kW (3600 KS), podrhtava tlo kao pri nekom potresu. Sasvim je razumljivo da
Teretno divovsko vozilo s prekretnim koritom, visoko sedam, široko osam i dugo 14 metara
je taj, tri milijuna eura skupi novitet proizvođača Liebherra izazvao veliku pozornost na sajamskoj izložbi građevinskih strojeva 2004. u Münchenu: 14 niskopodnih teretnih vozila prevozilo je T 282 B do mjesta izlaganja - rastavljenog u dijelove. To teretno gigavozilo s prekretnim koritom prevozit će rudu ili ugljen u dnevnim kopovima. (žm) Izvornik: Focus 15/2004.