Хай-тек “Умный” болт предупредит о раскручивании

Рубрика "Хай-тек" Николая Гринько на "Вестях ФМ".

Группа немецких инженеров из кластера передовых когнитивных интернет-технологий Общества Фраунгофера разработала "умный" болт, который может самостоятельно предупредить о раскручивании. Система состоит из болта и шайбы, на поверхности которой помещена пьезорезистивная пленка, сопротивление ее меняется в зависимости от давления. Когда степень затяжки болта падает до установленного уровня, встроенный в него беспроводной модуль передает сигнал об этом на базовую станцию, которая способна отслеживать до 100 000 соединений одновременно. Расстояние до станции может составлять до нескольких километров. Для питания системы используется либо термоэлектрический генератор, вырабатывающий энергию из разницы температур с окружающей средой, либо солнечная панель на каждом болте. Важно, что система разработана для обычных болтов, которые давно используются в строительстве.

Коллектив редакции нашей программы поясняет, что болтовые соединения активно применяются при строительстве самых разных объектов и часто имеют преимущество перед сваркой – как минимум в тех случаях, когда соединение должно быть разборным. Но главный их недостаток – это раскручивание со временем от вибраций, ослабляющих фиксацию. Чтобы этого не происходило, требуется регулярный контроль, на который тратится много времени и ресурсов. И если подтянуть болты в автомобиле при очередном обслуживании не слишком сложно, то, например, проверить сотни тысяч соединений железнодорожного моста – задача невероятно сложная. Особенно остро эта проблема проявляется в ветрогенераторах, которые постоянно подвергаются воздействию сильных вибраций. Поезда, космические корабли, опорные конструкции небоскребов – во всех этих конструкциях очень часто используются болты и гайки, добираться до которых сложно и дорого. Для таких критически важных соединений и предназначена новая система, в которой каждый болт самостоятельно отслеживает степень натяжения и отправляет отчет, не требуя при этом внешнего подвода энергии.

Нас смущает только один момент. Болт и гайка – это одна из простейших систем крепежа, отработанная без преувеличения веками использования: первые крепежные детали с резьбой применяли еще в Древнем Риме. Чем сложнее система, тем более она уязвима, и в "умном" болте гораздо больше критических точек. Термогенератор может не дать нужного тока, солнечная микропанель окажется в тени, радиосигнал потеряется в помехах, коррозия разъест контакты – да мало ли что еще может случиться! Чем больше элементов – тем выше вероятность поломки. И полностью положиться на электронику, отменив ручной контроль, нельзя: цена ошибки слишком высока. То есть на практике придется тратиться и на "умные" болты, и на работу живых людей, а это может свести на нет всю заявленную экономию. Хотя…