Реферат: Уникальные отливки диковинки
По сохранившимся надписям удалось установить, что принадлежал этот таз одной из дочерей князя, которая, по-видимому, и использовала его как зеркало. Секрет таза заключается в особом сочетании преломления лучей в воде и подсвечивания их отражением лица, смотрящего в воду. Вряд ли такой таз был сделан специально как зеркало. Свойство выполнять функцию зеркала в нем, скорее всего, было замечено случайно и использовано без попыток повторения в других отливках.
Другой чудодейственный таз обладает иным свойством: при трении ладонями рук об ушки таза в нем «закипает» холодная вода. Устроен он чрезвычайно просто и по внешней форме напоминает обычный таз, в котором варят варенье или моют посуду, отличаясь лишь наличием ушек. На бортах диковинного таза имеются торцовые ушки прямоугольной формы толщиной до 10 мм. На дне таза — литой выпуклый рисунок из кругов, спиралей и четырех рыб с чешуей в виде небольших пупырышек. Спиральные выпуклые линии переходят на борта, где разветвляются и завихряются. Направление рыб и спиралей — против часовой стрелки. Дно таза значительно толще бортов (соответственно 7 — 10 мм и 2 — 3мм ). Если такой таз установить на жесткую подставку с мягкой подкладкой (например, мокрое полотенце свернутое жгутом), наполнить его на 3/4 - 2/3 холодной водой и начать тереть мокрыми руками вдоль ушек, то через 2—5 сек из таза начнут фонтанировать многочисленные струйки или потоки капелек воды. Создается полное впечатление чрезвычайно бурного закипания поверхности воды или «дождя наизнанку».
|
Таз «четырех рыб» не был специально изготовлен для осуществления в нем процесса «кипения» холодной воды. Этот эффект, по-видимому, был открыт впоследствии совершенно случайно.
По сведениям китайских литейщиков, таз с «закипающей» холодной водой — единственный в мире; находится он в г. Ханьчжоу. Попытки создания второго такого же экземпляра не увенчались успехом. Но автору удалось выяснить совсем иное. Действительно, в Ханьчжоу был старинный таз с «закипающей» водой, отлитый около 600 лет тому назад. Но от длительной демонстрации эффекта кипения он полностью пришел в негодность. Один из старых смотрителей музея нашел похожий таз у антикваров Шанхая и купил его. Этот новый таз «четырех рыб» (рис. 1, а) и демонстрировался последние годы. Возраст его точно не установлен; может быть он ровесник первому, а может быть и намного моложе. Таким образом, было выяснено, что теперешний Ханьчжоуский таз не единственный в мире. До него существовал подобный таз. Но и это не все.
На юге Китая, в г. Чунцине, находится третий таз, способный привести к «кипению» холодную воду. Своими контурами этот таз (его называют «таз Хань») отличается от таза «четырех рыб», хотя и он на дне имеет рисунок из четырех рыб, расположенных также против часовой стрелки (рис. 1, б). Но спирали и разные завитки в «тазе Хань» повернуты по часовой стрелке, рисунки выполнены иначе и т. п. Однако вода в нем закипает при трении о ручки не менее интенсивно, чем в тазу «четырех рыб».
Четвертый «чудодейственный» таз — таз «двух драконов» (рис. 2) — находится на севере Китая, в г. Дальнем. Он отличается от описанных формой, рисунком, размерами, но эффект при трении дает тот же.
Во всех этих тазах есть нечто общее, определяющее их чудесное свойство: квадратные ушки на тонких и упругих бортах; выпуклые рисунки со спиралями, исходящими со сравнительно толстого дна, разрисованного выпуклыми волнистыми пли прерывистыми изображениями; большая разница в толщине бортов и донной части таза.
Секрет «кипения» воды — в колебательном движении. Это было установлено на примере простого стеклянного сосуда с водой, который подвергали действию колебательных движений определенной частоты. Нет никаких сомнений, что и сейчас можно изготовить чудодейственный таз, обладающий этим интересным свойством.
ЛИТАЯ РУКА ПЕТРА ВЕЛИКОГО
Литейщики уже давно выступают как летописцы. Их летописи мало стираются временем. Литые летописи распространены особенно широко у народов, которые считают каллиграфию одним из видов искусства, дополнением к живописи или к разным видам прикладного искусства. По ним пишутся истории, восстанавливаются древние языки, уточняются подробности больших событий, социальный строй, взаимоотношения между народами и т. п.
Русские литейщики издавна прибегали к изображениям письмен на отливках. Это были и надписи на надгробных плитах, и своеобразная буквенная орнаментовка (например, сплошь покрытые текстом уральские плиты), и средство прославления власть имущих.
Чтобы запечатлеть чей-то облик, скульпторы снимали с лица умершего восковую или гипсовую маску, служившую литейщикам подлинником — моделью для литья бюста или барельефа. Но литейщики подарили нам много интересного, ненарочитого, зафиксированного экспромтом. Таким получилось литое изображение руки Петра Великого.
Петр I много внимания уделял развитию литейного дела в России: поощрял мастеров, сам специально изучал за рубежом ремесло литейщиков, приглашал к себе на работу лучших западных мастеров, ревностно следил за работой литейных заводов, часто бывал там. Рассказывают, что во время посещения одного из литейных цехов Петр I случайно оперся рукой на приготовленную к работе формовочную смесь и сделал на ней отпечаток своей руки, то есть литейную форму, моделью которой послужила его рука. Конечно, литейщики не упустили такого случая, заполнили форму жидким металлом и получили литую копию кисти царя Петра I.
В литом тексте на оборотной стороне отливки (несколько таких отливок хранится в Государственном историческом музее в Москве) сообщается следующее: «Снимокъ съ оттиска руки Петра Великаго сдЪланнаго Имъ на пескъ въ основан-номъ Имъ-же чугунно-литейномъ заводъ въ 1707 г. въ г. Липецк!.. Подлинникъ хранится въ здаши Липецкихъ ми-неральн. водъ. Йен. на заводт. Бр. Миловановыхъ въ Ли-пецкъ».
Так литейщики запечатлели руку человека, сделавшего необычайно много для развития отечественного литейного производства.
ОТЛИВКА ДЛЯ ЦАРЬ-МОЛОТА
Знаменитый Мотовилихинский завод в Перми подарил миру не одну техническую диковинку, не одну уникальную отливку. Об одной из них — об огромной чугунной пушке — уже говорилось. Не менее выдающейся была отливка для уникального Царь-молота.
Для проковки больших стальных пушек требовался кузнечный молот необычной мощности — ударной силы до 160 т (вес падающих частей больше 50 т). Таких молотов мир еще не знал. Предельная мощность самых крупных молотов Европы и Америки в то время составляла лишь 30 т. Мощный молот был спроектирован Николаем Воронцовым (впоследствии директор Петербургского горного института) и 17 февраля 1875 г. на нем отковали первую болванку весом 1000 пудов в присутствии русских и зарубежных специалистов. На нем можно было ковать болванки весом больше 3000 пудов. Но не только мощностью славился на весь мир этот молот, а и своей точностью. В подтверждение этого проводились такие опыты. Под боек молота клали карманные часы, а вокруг них укладывали стальные бруски значительно большей высоты. Ударом молота стальные бруски осаживали (расковывали) в лепешки до толщины часов. Последним ударом стекло часов разбивалось, но сами часы оставались неповрежденными. Работа молота-гиганта удивляла весь мир, им интересовались А. М. Горький, Д. И. Менделеев, адмирал С. О. Макаров, А. П. Чехов и другие выдающиеся люди нашей страны.
Очертания этого молота придал памятнику на горе Вышке инженер В. Е. Гомзиков — участник событий 1905 г. в Мотовилихе. Таким образом, монумент революционным борцам стал в то же время и памятником техническому чуду, прослужившему более 60 лет.
Но не меньшим чудом является часть этого молота — литой его шабот (стул), который с полным основанием можно назвать Царь-отливкой: это самая крупная в мире отливка — ее вес составил больше 600 т. Процесс литья такого шабота по грандиозности замысла, по остроумию самой техники его исполнения, по размаху и дерзости инженерной мысли не имеет в мире себе равного.
Для приблизительного представления о сложности технических решений и об искусстве русских литейщиков, создавших Царь-отливку, можно привести несколько интересных данных. Для размещения формы шабота потребовался кессон глубиной 40 м. Дно его располагалось на 25 м ниже уровня воды р. Камы, на берегу которой велись эти работы. Литейщики понимали, что малейшее просачивание в форму подпочвенных вод и соприкосновение их с жидким металлом повлечет за собой взрыв огромной разрушительной силы, брак уникальной и дорогостоящей отливки и человеческие жертвы. Поэтому создание надежного кессона явилось инженерной проблемой большой важности. Трудности создания могут стать понятными и не специалистам, если учесть, что большую часть глубины кессона пришлось рыть в условиях плывунов, постоянного притока воды. По той же причине, вероятно, литейщики столкнулись с большими трудностями и при самой формовке.
Невероятный труд, изобретательность и внимание потребовались литейщикам для того, чтобы избежать в таких крайне неблагоприятных условиях спекания (сплавления) металла отливки с материалом формы. Даже в обычных отливках жидкий металл проникает в поры формы, сплавляется с ее материалом, что приводит к полной негодности отливки. В форме же Царь-отливки давление жидкого металла в десятки раз превышало давление в обычных отливках. Кроме того, если залитый в обычную форму металл пребывает в жидком состоянии в течение нескольких минут, а затем затвердевает, то в форме Царь-отливки он находился в жидком состоянии, то есть в состоянии наиболее активного воздействия на стенки формы, в течение десятков часов.
У литейщиков, отливавших мотовилихинский шабот, не было забот, которые бы не вырастали в проблемы, беспрецедентные в их решении: все было ново, трудно, необычно, без дорог, проторенных на других заводах, в других странах.
Огромные трудности возникли при одной из заключительных операций литья — заливке формы. Литейщики считают заливку хоть и ответственной, но самой простой операцией литья. Заливка же шабота превратилась в почти непреодолимую трудность. Где взять сразу почти 650 т чугуна? Такое количество чугуна — почти суточная выплавка крупной доменной печи того времени. Но доменной печи на Мотовили-хинском заводе не было. Русские литейщики предлагают дерзкий, никем не повторенный план: построить возле формы специальный металлургический цех. Огромный литейный цех для одной заливки! И такой цех был построен. По мощности мало какие современные цехи могут с ним стать в ряд. Литейщики Мотовилихи построили специально вокруг формы двадцать крупных вагранок. Целые сутки потребовалось литейщикам, чтобы вывести эти вагранки «на старт», то есть привести их все одновременно в рабочее состояние. А затем уже началась плавка металла. Вагранки с учетом периода наладки работали непрерывно в течение 120 ч. Металл многие десятки часов непрерывно лился из леток вагранок по каналам прямо в форму. Такого еще мир никогда не знал, это никому не удалось повторить. Заливка формы была завершена благополучно.
Началось остывание металла. Через месяц в форме просверлили дыру и замерили температуру поверхности отливки: она составила почти 700° С. В течение почти трех месяцев тепло отливки использовали медники, паяльщики и другие рабочие для расплавления олова, припоев и т. п. Только через три месяца с момента заливки колоссальный шабот в 630 т вынули из формы, передвинули, перевернули и установили на месте расположения молота без подъемных кранов, с помощью одних рычагов и блоков. Беспредельны возможности ума и рук человеческих!
ЛИТОЙ ПАРОВОЗ
Вес литых деталей в общем балансе всех металлических заготовок для современных машин составляет около 50%. На долю заготовок, полученных всеми прочими способами (сваркой, штамповкой, прокаткой и т. п.), приходится остальная часть веса машин. Такое преимущественное положение литья объясняется рядом его достоинств, одно из которых состоит в том, что литьем можно получить детали практически любых габаритных размеров, веса и конфигурации.
|
Эти преимущества литья широко используются конструкторами. При переходе к литым заготовкам они в одной сложной отливке совмещают большое количество деталей, получаемых любым другим способом. Правда, это усложняет работу литейщиков, но приносит огромную экономию предприятию в целом. Возможности совмещения в одной литой конструкции большого количества отдельных деталей практически не ограничены.