Сергей Салуцкан

и.о. директора Института передовых производственных технологий СПбПУ

Все публикации эксперта

12.04.2019

Об итогах «Гран-при» онлайн-курса «Аддитивные технологии» Центра НТИ СПбПУ

В апреле завершился первый курс от Центра НТИ СПбПУ на Coursera. Спасибо автору —Евгению Белослудцеву — и тем, кто сопровождал этот курс — Михаилу Жмайло, Федору Тарасенко, Владиславу Терещенко и Андрею Шимченко.

Мы предложили участникам курса «Аддитивные технологии» от Центра НТИ спроектировать энергопоглощающий контейнер для куриного яйца, в котором оно бы пережило падение с двухметровой высоты. Что из этого вышло и в чем лучше сбрасывать яйца со шкафа — читайте в нашем материале.

Всего до испытаний было допущено шесть заявок, которые соответствовали начальным условиям организаторов. Главным членом жюри выступила гравитация, а специалисты из Института передовых производственных технологий СПбПУ (ИППТ) дополнительно оценивали стоимость печати и простоту сборки конструкции. Поговорим о каждом из конкурсантов отдельно.


«Паутина»

По замыслу участника всю конструкцию можно разделить на внутреннюю и внешнюю части. Внутренняя капсула должна была плотно фиксировать яйцо между ножками, а внешней оболочке необходимо было поглотить большую часть энергии удара.



В результате такой подход дал свои плоды. Внешняя оболочка приняла удар на себя, сохранив яйцо невредимым. Однако после падения большая часть внешнего каркаса была разрушена, а потому во втором этапе конкурса яйцо не уцелело.


«Сфера»

Предполагалось, что данная конструкция обеспечит сохранность яйца благодаря шести упругим элементам (пружинам). За счет своего расположения пружины должны были гасить удар, а внешняя сферическая оболочка обеспечить общую целостность системы. Само яйцо же фиксировалось в центре разъемного корпуса и крепилось на напечатанных пружинах.



Заложенная идея могла принести участнику победу, однако этого не произошло. Пружины были разрушены во время столкновения, и яйцо выпало из внутренней капсулы. Одной из причин происшествия – отсутствие соединения между двумя половинами внутреннего корпуса. Из-за того, что части корпуса только «прижимались» друг к другу пружинами, образец с яйцом разрушился при первом же испытании.


«Футляр»

Этот вариант напоминает цилиндр с внутренним вырезом под яйцо. У такой конструкции есть два ключевых недостатка. Во-первых, яйцо в таком вырезе может двигаться и, соответственно, при падении легко ударяется о стенку цилиндра. Во-вторых, при проектировании участник не продумал в должной степени, как именно конструкция должна гасить энергию удара.



Как и ожидалось, яйцо разбилось. Гравитация оказалась непреклонна.


«Яйцеспас»

Для этого проекта участник предложил две одинаковых детали, которые собираются в единую систему. Защита яйца здесь обеспечивается жесткой фиксацией последнего во внутренней капсуле. А внешняя оболочка - цилиндр с упругими элементами, сжимающимися в радиальном направлении.



Контейнер смог дважды выдержать испытание и сохранить яйцо. При этом во время второго броска конструкция приземлилась с небольшим доворотом. Упругие элементы на торцах цилиндра компенсировали это, однако разрушились, поскольку были недостаточно прочными.


«Клубок»

По сути, вся конструкция состоит лишь из одной детали, похожей на хитро закрученный клубок. Яйцо проталкивается внутрь конструкции в свое посадочное место и зажимается со всех сторон. Согласно идее конструктора, геометрия элементов конструкции разработана так, что при падении они деформируются, поглощая энергию удара и защищая яйцо.



К сожалению, интересная задумка потерпела неудачу на испытаниях из-за неверно подобранных формы и толщин «нитей клубка».


«Попрыгун»

По задумке участника, конструкция обеспечивает сохранность яйца за счет внешних упругих стенок. Предполагалось, что при падении внешние элементы конструкции спружинят и не позволят яйцу разбиться. Стоит отметить, что в контейнере хорошо продуман процесс сборки деталей с помещением яйца внутрь.



На первый взгляд, у такого решения был большой потенциал для прохождения испытаний. Однако при проектировании участник допустил серьезный просчет. Размер области, которая отводилась под яйцо, оказался заметно больше самого яйца. Из-за чего при падении последнее ударилось о внутреннюю стенку и разбилось.

В результате безоговорочным победителем стал вариант под кодовым названием «Яйцеспас». Ему удалось пережить два падения и сохранять яйцо для будущих испытаний. Кстати, обязательно посмотрите видеозапись с тестов, такое не каждый день увидишь.



«Может показаться, что «Гран-при» носит исключительно развлекательный характер и в нем нет никакой практической пользы. Однако именно в таких конкурсах у вас появляется возможность проявить творческий инженерный подход и найти оригинальный ответ. Такие навыки потом могут пригодиться уже при работе над реальными проектами. Часто большой результат в НИОКР начинается всего с одной нетривиальной идеи», — добавил руководитель департамента топологической оптимизации и аддитивных технологий Михаил Жмайло.

Напомним, что победитель получит возможность посетить Институт передовых производственных технологий СПбПУ и Инжиниринговый центр CompMechLab, а также лично пообщаться с руководством и ведущими инженерами.

Если вы хотите узнать больше об аддитивных технологиях и попробовать свои силы в следующем «Гран-при», то не забывайте записываться на наш онлайн-курс, после прохождения которого у вас появится представление о принципах 3D-печати, возможностях и ограничениях аддитивных технологий, их применении в промышленности.

#TechNet, #ТехНет, #центры компетенций, #аддитивные технологии, #Образование

Эксперты

Александр Повалко

Генеральный директор, председатель Правления АО «РВК»

Сергей Жуков

Лидер рабочей группы «Аэронет» НТИ

Дмитрий Холкин

директор Центра Развития Цифровой Энергетики фонда "ЦСР" Северо-Запад

Ирина Гордина-Невмержицкая

заместитель директора направления «Молодые профессионалы»

Василий Третьяков

генеральный директор АНО "Университет 20.35"

Кирилл Игнатьев

Председатель совета директоров группы «Русские инвестиции», футуролог, преподаватель Университета 20.35

Дмитрий Песков

специальный представитель Президента РФ по вопросам цифрового и технологического развития

Алексей Боровков

соруководитель рабочей группы «Технет» НТИ, руководитель Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», проректор по перспективным проектам СПбПУ

Руслан Карманный

Руководитель Казначейства и Корпоративных финансов Группы EuroChem AG (Швейцария). Аналитик

Екатерина Морозова

Директор открытого университета «Сколково», лидер проекта «Наставник «Кружкового движения» НТИ, преподаватель Университета 20.35

Дмитрий Земцов

проректор по развитию ДВФУ, руководитель рабочей группы «Кружкового движения» НТИ, преподаватель Университета 20.35

Андрей Силинг

исполнительный директор АНО «Платформа НТИ», руководитель проекта «Клубы мышления»

Александр Крылатов

координатор «Клуба мышления» в Санкт-Петербурге

Андрей Иващенко

Cоруководитель рабочей группы NeuroNet НТИ, профессор РАН

Владимир Статут

Генеральный директор компании ООО «Нейроматикс»

Марина Ракова

Заместитель Министра просвещения Российской Федерации

Принять участие

Подписка на обновления

«Информбюро 20.35» делает почтовую рассылку самых интересных публикаций один раз в неделю. Чтобы подписаться на нее, зарегистрируйтесь или войдите через свою учетную запись на платформе leader-id.ru.