Литейное производство – древний способ получения заготовок

Металл – основа всей современной цивилизации. Стремясь усоверщенствовать его свойства, люди создали множество различных сплавов, т.е. микроскопически однородных смесей из двух и более химических элементов с преобладанием металлов. Например, сталь – это сплав железа с углеродом, где углерода не более 2,14% от объёма сплава. За год современное человечество добывает и перерабатывает такое количество одного только железа, что прежде для этого потребовалось не менее пары веков. И это вполне оправдано, так как на одно лишь строительство уходит невероятное количество стали. Неудивительно, что литье металла в таких условиях постоянно совершенствуется. Сегодня практически все ученые предполагают, что первоначальное знакомство человека с металлом состоялось благодаря метеоритам. Метеоритное железо было плавким, его было легко обрабатывать, так что основы литья некоторые зарождающиеся цивилизации изучали еще очень давно.

В нашей стране литье металла испокон веков было делом уважаемым и почетным, к этому ремеслу люди всегда относились с большим уважением. Широко известны «Царь-пушка» и «Царь-колокол», являющиеся шедеврами литейного мастерства русских мастеров, пусть даже один из них никогда не звонил, а второй – не стрелял. Уральские же литейщики в царствование Петра Первого приобрели особую известность в качестве поставщиков надежного оружия для армии. Впрочем, этот титул они вполне по праву носят и сейчас.

Важнейшее свойство металлов и сплавов, которые используют для литья, – жидкотекучесть. Так называется способность вещества в жидком состоянии заполнять литейную форму. Литейная форма представляет из себя полость, в которую заливают расплав металлов. Она выполняется из песчано – глинистой формовочной смеси или из металла. Чем выше жидкотекучесть, тем тоньше стенки можно сделать у готового изделия.

Неудивительно, что излюбленным материалом литейщиков стал чугун. У этого сплава превосходная способность заполнять литейную форму, из-за чего работать с ним относительно просто. Сталь далеко не столь текуча, а потому для полного заполнения формы (чтобы не было каверн и пустот) приходится прибегать к самым разным ухищрениям. Наиболее простым и древним способом является литье металла в землю. Но «простота» его - относительно условное понятие, так как работа эта требует предельно кропотливой подготовки. Что под ней подразумевается?

Сперва в модельном цехе делается полноразмерная и максимально подробная модель – изделие такой формы, которая будет у отливки (изделие, полученное методом литья). Причем размер ее должен быть несколько больше того изделия, которое должно получиться, так как металл при застывании будет оседать. Уменьшение размеров отливки при охлаждении называется усадкой. Как правило, модель делают разъемной, из двух половинок.

Затем готовят специальную формовочную смесь. Если у будущего изделия должны быть внутренние полости и пустоты, то придется готовить еще и стержни. Они должны временно заполнить те участки, которые в готовой детали «пустуют». Стержни выполнены из стержневой смеси и имеют форму будущих полостей и отверстий в отливках. Если вас интересует литье металлов в домашних условиях, обязательно помните об этом обстоятельстве, так как в противном случае уже заполненную опоку может попросту разорвать давлением, причем последствия этого могут оказаться самыми печальными.

Основой служат различные сорта песков и глин, а также связующие составы. В их роли могут выступать масла натуральные и синтетические, олифа, смола, канифоль, да хоть деготь.

Далее наступает время формовщиков, в задачу которых входит изготовление литейных форм. Если объяснять проще, то делается это так: берется деревянный или металлический ящик без дна, который называется опокой, в него кладется половинка от формы (она же разъемная), а промежутки между стенками модели и формы забиваются формовочным составом.

То же самое делают со второй половиной и скрепляют обе части штырями. Важно заметить, что в ту часть формы, которая при заливке окажется наверху, вставляют два специальных конуса. Один из них служит для заливания расплавленного металла, второй – для выхода расширяющихся газов.

А сейчас наступает время едва ли не для самой ответственной части операции. Опоки очень аккуратно разъединяют, стараясь не допускать нарушения целостности формовочной смеси. После этого в земле остаются два четких и подробных отпечатка будущей детали. После этого их покрывают особой краской. Делается это, чтобы расплавленный металл не вступал в непосредственное соприкосновение с землей формовочной смеси. Этого технология литья металлов допускать не должна, так как в противном случае качество готового изделия может значительно ухудшаться.

Если в этом есть необходимость, в это же время прорезается дополнительный литниковый проход, необходимый для заливки расплава. Опоки вновь складывают и максимально прочно соединяют. Как только формовочная смесь слегка подсохнет, можно приступать к литью.

Сперва в вагранках, то есть специальных печах, расплавляют чугунные заготовки. Если же требуется отливать сталь, то сырье плавят в мартеновских, инверторных и прочих печах. Чтобы привести в состояние расплава цветные металлы, используют специализированные плавильные устройства.

Все, можно приступать к литью. Если форма одна, то расплав туда вливают ковшом, в индивидуальном порядке. В остальных же случаях, как правило, организуется конвейер: или лента с заготовками идет под ковшом, или же ковш движется над рядами опок. Здесь все зависит исключительно от организации производства. Когда приходит время и металл остывает, его вынимают из формы. В принципе, этот метод идеален в тех случаях, когда требуется литье металлов в домашних условиях (для кузни, например). Чего-то более совершенного в таких условиях добиться все равно не получится.

Пескоструйными или шлифовальными машинами с готового изделия снимается окалина и приставшая формовочная смесь. Кстати говоря, этот метод активно применялся при производстве танков во время Великой Отечественной войны. Именно так производили литые башни, причем простота и технологичность данного процесса позволяла выпускать огромное количество боевых машин, которые были так нужны фронту.

 

Приложение В

 

СЕТЬ ДА СЕТЬ КРУГОМ

Вера Рыклина

Число пользователей Интернета перевалило за миллиард, а «подсаженность» на Сеть перестает быть болезнью - это уже вторая жизнь, которая порой богаче первой.

А...То, что еще несколько лет назад казалось дикостью и сумасшествием, теперь едва ли не норма и уж точно никого не удивляет. В Интернет «уходят» самые разные люди - от домохозяек с постоянно включенным компьютером до менеджеров высшего звена, которые даже свой мобильник не мыслят без выхода в Сеть. Новый мир - это не только практически неограниченный доступ к информации, но и возможность неограниченного же общения. «Если вам нужно понять, что такое глобализация, загляните на какой-нибудь форум, - говорит Стив Клипс, профессор Калифорнийского университета, специалист в области интернет-психологии. - Вы увидите, как сенегальцы общаются с финнами, а эквадорцы с китайцами. Вот где глобализация!»

Б «Проживание» в Сети и сейчас многие считают чуть ли не болезнью, которую нужно лечить, мол, сознательный уход от реальности - нехороший признак. Раньше, когда масштабы Интернета были скромными, наверное, так и было. Но теперь миллиард обитателей виртуального мира как раз его полагает реальным. И к тому же очень удобным. Он намного шире и доступнее «старого», где круг общения был ограничен коллегами по работе, родственниками и немногочисленными друзьями. А качество жизни в новом мире не хуже, и он явно дешевле.

В Последнее обстоятельство изменило модель пользования Интернетом. Теперь в Сети можно жить непрерывно, ни в чем себе не отказывая и не тратя на это больших денег. В Штатах безлимитное соединение стоит приблизительно $5 в месяц, в Европе - 6-7. В России за последние два года Интернет подешевел в несколько раз. «Он стал не просто доступным, - говорит известный Интернет- персонаж, сетевой обозреватель Александр Плющев. - Он стал общедоступным». В 2003 г., когда Александр впервые подсоединялся к выделенной линии, у него был тариф (с лимитом в 1 гигабайт и скоростью соединения 128 Кб/с) стоимостью в $99. Сейчас он платит $25-30 и входит в Сеть без всякого лимита. «А есть тарифы еще дешевле, - добавляет он. - Вплоть до 600 рублей в месяц».

Г Перелом произошел незаметно. И он явно связан с экспоненциальным ростом числа подключенных к Интернету компьютеров. В начале лета был опубликован доклад американской аналитической фирмы eMarketer, согласно которому в конце 2005 г. мир перевалил отметку в 1 млрд интернет-пользователей. Еще 5 лет назад, когда в Сети тусовались не более 500 млн человек, в развитых странах проводили эксперименты вроде «можно ли выжить, не выходя из дома»; теперь это без проблем можно сделать даже в России, где Интернет появился всего-то 10 лет назад. В России теперь тоже каждый шестой появляется в этом «параллельном мире»: по данным Мининформсвязи России, у нас около 22 млн подключенных к Интернету компьютеров, то есть около 17% населения имеет доступ в Сеть.

 

Источник: Русский Newsweek, №28 (106), 24-30 июля 2006 с. 38-43

 

Приложение Г

 

1. Он обратился с просьбою в соответственное американское учреждение (Patent office) даче ему привилегии на изобретение 14 февраля 1876 г. и получил ее. Французский институт присудил ему премию Вольты за это изобретение, которое теперь получило обширнейшее применение всех концах цивилизованного мира, а известный английский ученый В. Томсон не побоялся на это изобретение чудом из чудес.

Со времени получения привилегии он сделал практические улучшения в своем приборе. Эксплуатация изобретения обогатила его, хотя близкие к нему люди, заведующие его делами, разбогатели более его. Сначала 1878 г. в Америке и в Англии начался ряд процессов, которыми оспаривалось его право на полученную им привилегию; многие приписывали себе изобретение основных частей прибора. Против него на судах выступили: Мак Доноуг, Берлинер, Грей, Дольбир, Ходькомб, Чиннок, Рандаль, Блек, Ирвин, Фельпс, - всего тринадцать противников.

2. Появление экскаватора в свое время было связано с бурным развитием науки и техники в Североамериканских Соединенных Штатах еще в начале XIX века. Тогда строителям катастрофически не хватало рабочих рук, и чтобы данный пробел восполнить, известный на то время этот изобретатель предложил свой вариант конструкции машины больших размеров, которая была с большим ковшом специально для рытья грунта. Хотя вообще в историю он вошел скорее как изобретатель знаменитого пассажирского лифта. Его сыновья впоследствии основали фирму, которую назвали в честь своего отца. Данное предприятие и сегодня специализируется на выпуске лифтов и экскаваторов. Первой его машиной был одноковшовый экскаватор. Позднее им же был придуман абзетцер или многоковшовая модель.

3. Этот человек был скромным бригадиром текстильной фабрики в г. Страуд. В 1830 г. он сделал свое изобретение, видоизменив машину, которая подравнивала края рулонов с тканью на текстильной фабрике. На дворе стоял 1830 г., а уже в 1832 г. изобретение увидело свет. Фирма «Рэнсомс» наладила производство и продажу машин, и сразу оказалось, что для того, что считалось стоящим искусством и отбирало у британцев массу времени, не нужно ни особого умения, ни много времени. Машина была сделана в двух вариантах. Маленькая стоила 7 гиней й предназначалась для джентльмена, который хотел бы поработать ею сам», а большая модель стоила 10 гиней и бы предназначена «в основном для рабочих».

Современники восторженно отзывались об его изобретении, но сам он, подавая заявку на патент, отнесся к своему детищу более критично, охарактеризовав результаты его работы так: остаются «округлые шрамы, неровности и проплешины, которые... бывают видны в течение нескольких дней»

4.  Он родился в Нижнем Новгороде. В 1921 году он экстерном сдал экзамены за среднюю школу и поступил в МВТУ на электротехнический факультет. Начало его инженерной и научной деятельности совпало с осуществлением плана ГОЭЛРО - плана по электрификации страны, по ходу работы пришлось столкнуться с необходимостью быстрого моделирования сложных систем и большим количеством трудоемких вычислений. В 45 лет, будучи уже известным ученым в области электроэнергетики, переключается полностью на новое для него направление - вычислительную технику. В Институте электротехники АН УССР он организовал первый в стране научный семинар, на базе которого была создана лаборатория по разработке ЭВМ, названной МЭСМ (Малая электронная счетная машина). Она стала первой ЭВМ, созданной в СССР.

5.  Он был пятым ребенком в семье голландского бизнесмена - торговца алмазами и другими драгоценными камнями, который покончил жизнь самоубийством, оставив семье огромное состояние. Завершив обучение в Политехнической школе, отправился на военную службу. Положенный после службы отпуск проводил в Польше, где во дворе одного из заводов подобрал искореженную шестеренку, которая натолкнула его на мысль о шестеренках особой прочности, которые и стали визитной карточкой его автомобилей.

Во время Первой мировой войны предложил правительству наладить производство дефицитных боеприпасов за три месяца и полностью выполнил свои обязательства по этому контракту. Свои успехи объяснял организацией дела. Действительно, он внес множество усовершенствований в управление производством. Например, выдача зарплаты двум с половиной тысячам рабочих-мужчин занимала на его заводе около 10 минут, а женщинам, которых на предприятии было примерно на сотню человек больше — 15 минут. Без сожалений он мог вложить немалые суммы в «совершенно бесполезное», по мнению многих, мероприятие (в рекламу, например, которая в Европе его времени «двигателем торговли» еще не считалась).

В разгар военных действий Первой мировой войны он заказал инженерам разработку первого автомобиля своей компании.

Создавая в 1919 г. свою фирму, он вовсе не предполагал выпускать военную технику. К этому его подтолкнул инженер Адольф Кегресс, вернувшийся из России, где в царском гараже разрабатывал и испытывал легкий гусеничный движитель с резинотканевой лентой и цепным приводом ведущего фрикционного барабана.

Хотя с завершением производства грузовиков в 1975 г. фирма прекратила работы и над армейскими машинами, но практически все последующие гражданские легковые автомобили, легкие фургоны, пикапы и микроавтобусы поступали и продолжают поступать в вооруженные силы многих стран мира.

Приложение Д