Научные разработки университета в Улан-Удэ помогут сэкономить миллионы

Наука

Пресс-служба 29-05-2023

767

Коллектив из ВСГУТУ придумал, как создавать памятник без лишних затрат

Возведение памятников помогает нам сохранять историю, память и имена героев для будущих поколений. Однако создание мемориала - удовольствие не из дешевых. Порой цена памятника достигает десятков миллионов рублей. Коллектив студенческого конструкторско-технологического бюро машиностроительного факультета ВСГУТУ придумал технологию, как создавать памятник без лишних затрат.

Научные новинки

На базе машиностроительного факультета университета работает студенческое конструкторско-технологическое бюро (СКТБ). Здесь трудятся студенты вторых-четвертых курсов направлений «мехатроника и робототехника», «технология художественной обработки материалов», «конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Их проекты очень разнообразны. Начиная от собранных с нуля станков, малогабаритного крематория для животных и заканчивая теплоэнергетическими разработками.

- У нас очень много проектов. Среди теплоэнергетических разработок мы создали устройство для очистки дымовых газов печных систем отопления и малых котельных. Мы с ребятами разработали установку для очистки твердотопливных систем отопления частного сектора. Устройство для очистки дымовых газов устанавливается на конец ствола дымовой трубы, снижает выбросы мелкодисперсной сажи на 50% за счет ввода в горячий поток дымовых газов холодного воздуха из окружающей атмосферы, который имеет большую плотность и инерцию. Проще говоря, это позволит очистить воздух от большинства загрязнений, - рассказывает руководитель СКТБ, доцент кафедры «Технология машиностроения и основы конструирования» Виктор Коновалов.

Кроме загрязнения воздуха студенты не забыли об еще одной насущной проблеме - бесконечном количестве бездомных собак.

- Сейчас Госдума после долгого обсуждения приняла в первом чтении законопроект, дающий регионам право проводить на своей территории особые мероприятия по обращению с бездомными животными. Надо как-то проблему решать. Это же зараза, инфекции, покусанные дети. А как ее разрешат? Скорее всего, усыплением. И куда их потом утилизировать? Могильники переполнены. На общий крематорий их никто не повезет. Поэтому мы собрали прототип малогабаритного крематория для животных, - пояснил Виктор Коновалов.

Также коллектив студенческого конструкторско-технологического бюро спроектировал гидротаранный насос. Он создан для водообеспечения территорий дальневосточных гектаров, где зачастую нет никакой инфраструктуры. В том числе и электричества.

- Установка не нуждается в подпитке энергией. Мы просто помещаем ее в реку и она качает воду без дополнительных источников энергии. Дистанция действия зависит от мощности установки и от первоначального технического задания заказчика-водопотребителя. Пока для нашей установки максимум - это 500 метров. Но можно сделать и больший масштаб. В гидротаранном насосе могут быть заинтересованы такие районы Бурятии, как Прибайкальский, Кабанский и прочие, - констатировал Виктор Коновалов.

Далеко не в каждом отдаленном районе нашей республики имеется полноценное водоснабжение. Подобная разработка может упростить жизнь и разрешить ряд проблем местных жителей, обеспечив деревни водой без дорогостоящего бурения скважин.

Оборудование США

На балансе кафедры «Технология машиностроения и основы конструирования» ФГБОУ ВО «ВСГУТУ» имеется агрегат американской сборки, который университету подарил главный партнер - Улан-Удэнский авиационный завод. Контрольно-измерительный манипулятор - оборудование дорогое, стоимостью более 3,5 млн рублей. Такое устройство используется на крупных предприятиях для измерения геометрических характеристик деталей и помогает отслеживать метрологические параметры создаваемых элементов. Однако студенты нашли ей куда более интересное и понятное применение.

- Контрольно-измерительный манипулятор, его еще именуют (КИМ), может поспособствовать в реконструкции и создании памятников. Да и, в принципе, в упрощении разработки каркаса различных изделий. Для этого понадобится еще станок по созданию проволочных контуров. Как раз мы собрали его с нуля и уже успешно смогли протестировать, - отмечает руководитель СКТБ.

КИМ с помощью датчика снимает данные антропометрии. То есть измеряет человеческое тело до мельчайших деталей и параллельно фиксирует внешние особенности физического строения. Например, уникальные черты лица, рук. Замеры геометрических характеристик передаются в цифровом формате на компьютер. Где уже в определенных программах можно отредактировать полученный результат до идеала. После чего изготовить каркас из проволоки по электронным чертежам. Делается это на станке с числовым программным управлением. Который самостоятельно по заданной программе изгибает металл.

Оцифровывают лица

Изначально студенты тренировались снимать данные антропометрии на обыкновенном пластмассовом манекене. Но позже, задумавшись об уникальности лиц, решили протестировать оборудование на живом человеке. Сканирование завершилось очень удачно. Им удалось воссоздать прототип основных черт лица своего одногруппника. Мелкие детали припаивались вручную, однако, глядя на маску, достаточно легко определить, чей именно облик запечатлен в переплетении металлических прутьев.

Такая технология может помочь в создании детальных образов без кропотливого труда скульпторов и художников. Который занимает куда больше времени, а также требует немалых финансовых затрат. Создание памятников из бронзы достигает 10 - 15 млн рублей. К тому же проконтролировать весь процесс очень трудно. Ближайшее крупное литейное производство находится в Красноярске. А это почти в 1,5 тыс. километрах от Улан-Удэ.

Безусловно, создать памятник можно и из более бюджетного материала, например, многоугольного листового металла. Скульптура будет напоминать фигурку-оригами. Но даже такая упрощенная модель обойдется почти в 2 млн рублей. Как уверяют представители студенческого бюро, по их технологии на памятник придется потратить не более 300 тыс. рублей.

В будущем студенческое конструкторско-технологическое бюро планирует создать памятник, посвященный заслугам военнослужащих СВО. Сейчас бюро разрабатывает цифровую 3D-модель будущего монумента. Грядущий проект уже получил лаконичное название «Мемориал».

Проект «Мемориал»

Создание проекта «Мемориал» для членов группы имеет особое значение.

- Это для наших земляков, товарищей, братьев. Для того, чтобы мы вечно помнили их. Именно для этого мы с ребятами из конструкторского бюро планируем изготовить небольшой мемориал в металле. Специально для этого проекта мы разработали технологию и изготовили станок для фигурной гибки металлокаркасов из проволоки, изготовили 3D-чертежи. Каркас будет выполнен из проволоки диаметром 6 мм, облицован арт-бетоном со специальной фиброй, - говорит кандидат технических наук Виктор Коновалов.

Удивляет и история зарождения такого патриотичного проекта.

- В прошлом году я съездил на родину в Кяхтинский район. Не мог не зайти на местное кладбище. Там увидел парня, погибшего танкиста. Когда-то он был моим соседом, очень давно мы знакомы. После чего я и задумался, что нашей республике не хватает технологии для создания памятников героям войны, - вздыхает Виктор Коновалов.

Сейчас студенты третьего курса уже моделируют один из сложных элементов будущей конструкции - основу лица. Технология еще экспериментальная, но некоторые черты уже можно разглядеть. Проект «Мемориал» воплотят из стальной проволоки, металла и арт-бетона. Уже есть 3D-модель будущего памятника.

- Солдат встает с одного колена. При этом он держит в руке щит, на котором изображена карта Бурятии. Этим щитом воин прикрывает планету, как бы защищая ее от внешней угрозы. Ведь наши ребята защищают не только Россию, но и весь мир от неонацизма. Концепцию мы разрабатывали коллективно, очень помогли в плане визуализации студенты направления «технология художественной обработки материалов». Также на «Мемориале» будет присутствовать анаграмма – «специальная военная операция», - рассказывает руководитель СКТБ Виктор Коновалов.

А что если человека уже нет в живых? Здесь стоит отметить, что коллектив студенческого бюро рассмотрел на будущее варианты создания памятников с использованием нейронной сети.

- Если нельзя просканировать самого человека, мы можем сгенерировать его 3D-модель через нейросеть, используя фотографии. Потом выточить основу на станке ЧПУ и доработать необходимые детали вручную, - объяснил Коновалов.

Также тандем контрольно-измерительного манипулятора и станка по созданию проволочных контуров может применяться для изготовления искусственных топиарий для украшения городского ландшафта. Очень полюбившихся нашему Этнографическому музею народов Забайкалья. Напомним, он стал первым в городе местом, где организован целый парк вечнозеленых экспозиций. Тогда с Липецкой фабрики к нам приехало 12 фигур, в том числе пять священных животных бурят. А бык - копия знаменитого памятника в Нью-Йорке с улицы Уолл-Стрит - стал самым популярным у посетителей. Не исключено, что благодаря разработкам СКТБ ВСГУТУ улан-удэнская коллекция в дальнейшем сможет пополниться.

Текст: Натали Грюнвальд, «Номер один»