вид  
6 Декабря 2021г, Понедельник€ — 83.2406,  $ — 73.7426загрузить приложение Armtorg.News для Андроидзагрузить приложение Armtorg.News для iphone

Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю

14 Октября 2021
Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю
В заключительной статье четвертого номера журнала «Вестник арматуростроителя» компания Profactor Armaturen GmbH рассказала об арматуре с резьбовым соединением.

Как выглядела бы современная трубопроводная и сантехническая арматура, в том числе нынешние вентили, краны, клапаны, фитинги и другие привычные нам изделия, если бы на рубеже XVIIIXIX веков в Старой Европе не появились токарно-винторезные станки, способные изготовить резьбовые пары с заданными параметрами?


С их помощью на металлические изделия наносилась точная резьба, и миру открылся новый способ монтажа арматуры посредством резьбовых соединений. Прошло более 200 лет, но за это время ничего лучше инженеры и яркие умы человечества не придумали, они лишь расширили ассортимент и области применения соединений на резьбе. Кто же совершил столь гениальное открытие и как оно отразилось на развитии арматурной и машиностроительной отрасли?

Специалистов компании Profactor Armaturen GmbH заинтересовала история появления первых резьбовых соединений, их автор и причина, побудившая ученого приступить к разработке своего изобретения, без которого сейчас невозможно представить профессиональную инженерную сантехнику.

В ходе изучения обширных исторических и научно-технических материалов из архива PROFACTOR были подняты любопытные исторические документы – сантехнические каталоги конца XIX – начала ХХ века, в которых напечатаны черно-белые иллюстрации первых образцов немецкой и английской сантехники с резьбовыми соединениями. Некоторые из них будут приведены в данной статье и послужат наглядным свидетельством того, как разные сантехнические товары с резьбой за 120 лет практически не изменились, сохранив свой внешних облик и технические характеристики.

Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю

Руки и машины

Многие историки считают, что машиностроение как новая отрасль промышленности появилось в начале XIX века. До этого возрастающий во всем мире спрос на паровые машины, ткацкие станки, прессы и другое передовое оборудование не мог быть удовлетворен, так как его изготавливали только ручным способом. Причем чертежи и техника производства многих машин и оборудования хранились под строжайшим секретом.

Инженеры-механики и ремесленники, словно члены тайного братства, никому не раскрывали свои разработки и оберегали научные знания. В XVIII веке первые паровые машины и станки были редкостью и стоили достаточно дорого. Мало кто из владельцев производственных предприятий в Старой Европе мог позволить себе такую роскошь.

«Ручное изготовление деталей машин исключало их взаимозаменяемость, в результате каждая машина становилась уникальной, а ее ремонт был невозможен либо требовал кропотливой подгонки новых деталей. Аналогичные проблемы возникали при изготовлении всех сложных устройств. Например, того же оружия»,отмечает Александр Механик в своей статье «Станок для промышленной революции», которая была опубликована в журнале об инновациях в России «Стимул» 22 августа 2019 года.

Массового производства в Старой Европе и других странах мира не существовало до тех пор, пока не появился инженер-механик Генри Модсли (Henry Maudslay). В 1797 году он изобрел первый промышленный металлорежущий станок, а в 1800 году открыл большую мастерскую по токарно-винторезным работам, где установил и запустил несколько своих станков по обработке металла.

Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю

«С их помощью стало возможным изготовление крепежных изделий, имевших точные и одинаковые размеры. Таким образом, Генри подготовил техническую базу для последующего внедрения стандартизации и взаимозаменяемости деталей, без которых немыслимо современное промышленное производство», – говорится в статье «Кто такой Генри Модсли – краткая биография», автором которой является Александра Краснова.

А. Краснова отмечает, что спустя 10 лет Модсли основал собственный машиностроительный завод. Его фирма быстро стала одной из крупнейших в Англии и просуществовала до начала XX века. В мастерской Модслиначинали свой творческий путь такие выдающиеся инженеры и изобретатели, как Джозеф Уитворт, создатель одной из первых снайперских винтовок, и Джеймс Несмит, сконструировавший паровой молот.

Компания Модсли стала важной британской инженерной мануфактурой XIX века, чей опыт и знания быстро заимствовали владельцы крупных производственных предприятий в Германии. Именно немцы усовершенствовали резьбовые соединения, производимые на станках Модсли, разработав, к примеру, арматуру с накидной гайкой (известную в России «американку»), которую назвали Verschraubung (в переводе с немецкого языка «винт» или «привинчивание»). С чего же начинал будущий гениальный инженер-механик?

Как сын плотника создал машины

Историки считают, что Модсли – сын плотника – овладел грамотой самостоятельно и довольно поздно. Его трудовая деятельность началась в Вулвичском арсенале: парня взяли на предприятие в качестве набивальщика патронов. В Англии таких рабочих называли Powder monkey, в переводе с английского языка «пороховой мальчик или пороховая обезьянка».

Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю

Затем Модсли перевели учеником в плотницкую мастерскую, а затем в подмастерья к опытному кузнецу. К 18 годам он стал не только лучшим кузнецом арсенала, но и слесарем-механиком, именно тогда Генри начал конструировать свои первые измерительные инструменты.

Из Вулвичского арсенала Модсли попал в секретную мастерскую Джозефа Брамы, известного механика и изобретателя, пионера в области гидравлики и слесарных работ. Именно Брама разработал и установил в Лондоне, утопающем в нечистотах, множество ватерклозетов, отличающихся совершенно новым устройством, практически не изменившимся до наших дней. За свое изобретение он получил патент, а на заказах сколотил солидный капитал. Деньги, как известно, не пахнут!

«Сохранились некоторые машины и приспособления из секретной мастерской Джозефа Брамы, в том числе механизированная пила, станок для навивания пружин и шаблон для разметки при сверлении. Механизированная пила имеет призматические направляющие, применение которых в конструкциях позднейших токарных станков, созданных Модсли, относят к его важнейшим усовершенствованиям. А в конструкции станка для навивания пружин кроме призматических направляющих имеются суппорт, механизированный с помощью пары «винт – гайка», и комплект сменных зубчатых колес. Иными словами, набор всех тех устройств, которые легли в основу будущих токарных станков, были разработаны Модсли еще в период его работы на Браму»,уточняет А. Механик.

Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю

В конце XVIII века основная проблема токарных станков состояла в том, что рабочим приходилось держать резец в руках. С ручным резцом невозможно было добиться идеально круглой формы обтачиваемой заготовки или нарезать на металлическом стержне точную винтовую резьбу.

«В 1798 году Модсли построил станок с крестовым суппортом для установки на нем резца, движение которого в продольном и поперечном направлениях происходило с помощью двух ходовых винтов. Подвинув резец с помощью суппорта вплотную к заготовке, жестко установив его на поперечных салазках, а затем перемещая вдоль обрабатываемой поверхности, можно было с большой точностью срезать лишний металл»,отмечает А. Механик.

Для нарезки винтов с различным шагом при станке имелся запас ходовых винтов. Модсли усовершенствовал свой станок в 1800 году. Вместо сменных ходовых винтов он поставил зубчатые колеса, которые соединяли шпиндель и ходовой винт (их было 28 с числом зубьев от 15 до 50). Посредством разных ходовых винтов получались резьбы с разным шагом. Меняя комбинацию колес, Модсли добивался разного эффекта, например, нарезал левую резьбу вместо правой.

А. Механик пишет: «На своем станке Модсли выполнял нарезку резьб с такой точностью и аккуратностью, что это казалось современникам почти чудом. Он, в частности, нарезал регулировочные винт и гайку для астрономического прибора, который в течение долгого времени считался непревзойденным шедевром точности. Винт имел пять футов длины и два дюйма в диаметре с 50 витками на каждый дюйм. Резьба была такой мелкой, что ее невозможно было рассмотреть невооруженным глазом».

Аналитики Profactor Armaturen GmbH в ходе исследования профессиональной деятельности Генри Модсли уделили внимание трудам технического эксперта Научно-промышленной ассоциации арматуростроителей, ин женера-механика Шпакова Олега Николаевича – автора множества статей, монографий и книг в области истории арматуростроения. В одной из них, «Трубопроводная арматура в истории науки и техники», автор в главе 3 «Развитие науки и техники потребовало создания и совершенствования трубопроводной арматуры» (стр. 55-56) пишет:

Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю

«Станки Модсли вошли в историю техники как самые первые машины, изготовленные с помощью других машин. И именно тогда в начале XIX века возникло машиностроение – новая отрасль промышленности. Промышленный переворот привел к замене мануфактурного и ремесленного производства крупной машинной промышленностью».

Благодаря появившейся возможности изготавливать резьбовые пары определенных параметров стало возможным появление клапанов и задвижек, в которых применялись шпиндели в сочетании с ходовыми гайками.

О. Н. Шпаков обращает внимание, что появление токарно-винторезных станков позволило применить в арматуре резьбовую пару – шпиндель и ходовую гайку – для преобразования вращательного движения маховика или рукоятки в поступательное движение запирающего или регулирующего элемента, благодаря чему арматуростроители предложили более подходящую для использования на паре арматуру клапаны – тип арматуры не больших размеров и с достаточным быстродействием.

Метчики – первые измерительные инструменты

«Модсли создал методику конструирования машин и разработки технологических процессов, внедрил в повседневную практику машиностроения точные измерительные инструменты», – пишет А. Механик.

Profactor Armaturen GmbH. Густав Райш. Арматура с резьбовым соединением – 200 лет в строю

Так, например, Модсли стандартизировал процесс изготовления резьбы посредством разработки и выпуска наборов специальных метчиков и плашек. Образцы таких метчиков представлены в сантехническом каталоге, выпущенном в дореволюционной Москве торгово-промышленным товариществом «Василий Осипович Красавин с Братьями» в 1899 году.

Этот уникальный документ сохранился в архиве компании Profactor Armaturen GmbH и является интеллектуальной собственностью предприятия. Так, на черно-белых иллюстрациях можно увидеть немецкие и английские «Метчики газовой резьбы», конусные и прямые с диаметром в дюймах, а также немецкие и английские метчики резьбы «Витвортъ» (рис. 1).

В каталоге 1912 года «Оригинальные швейцарские соединения марки +GF+», экземпляр которого также находится в архиве PROFACTOR, представлены черно-белые иллюстрации ниппелей двойных с конусообразной резьбой (рис. 2), а также длинные резьбы с муфтой и контргайкой и без них (рис. 3 и рис. 4), последние хорошо известны в России и бывших советских республиках в качестве сгонов. Эти изделия изначально изготавливались на станках Модсли.

Длинные резьбы или сгоны использовались в машиностроении, а также в хозяйственных и производственных нуждах в Европе и России на рубеже XIX-XX веков. Во второй половине ХХ века усовершенствованная арматура с накидной гайкой начала вытеснять сгоны в Европе и других странах мира. Так называемая «американка» стала наследницей швейцарских соединений с накидной гайкой, которые были созданы в конце XIX века.

В начале ХХ века арматура с накидной гайкой уже была известна в России и широко использовалась под торговой маркой «Швейцарские Соединения». Их закупали и доставляли из Европы торговые дома «Братья Млынарские», «Василий Осипович Красавин с Братьями» и другие дистрибьюторские купеческие конторы. В каталоге «Оригинальные швейцарские соединения марки +GF+» есть иллюстрация тройников – серия изделий с накидной гайкой (рис. 5). Они позволяли быстро собирать, ремонтировать и заменять сантехнические узлы в самых труднодоступных, тесных и неудобных местах. Вместе с тем, изделия с накидной гайкой позволили заменить сразу несколько деталей: сгон с длинной резьбой, муфту и контргайку.

Кстати, о муфтах! В тот же швейцарский каталог 1912 года включен раздел с разнообразными муфтами (с правой и левой резьбой) – длинные, бочкообразные, ключевые и другие. Все они производились на станках, изобретенных Модсли, и абсолютно не изменились за два века (рис. 6, рис. 7, рис. 8).

Сын плотника, ставший гениальным инженером-механиком, значительно опередил свое время. С момента появления и внедрения его изобретений прошло более 200 лет, а технические разработки Модсли все еще актуальны и применяются практически во всех производственных областях – от инженерной сантехники и автомобилестроения до космической отрасли. Без ноу-хау Модсли развитие машиностроения и промышленная революция в мире могли бы не случиться или задержались бы на неопределенное время.

Размещено в номере: Вестник арматуростроителя, № 4 (66)



Смотрите также:
Предприятие «ПромАрм» запустило на своей площадке новую линию порошковой покраски Предприятие «ПромАрм» запустило на своей площадке новую линию порошковой покраски
В ноябре на производственной площадке предприятия «ПромАрм» была запущена в работу линия порошковой покраски, которая позволяет окрашивать трубопроводную арматуру диаметром до 600 мм и длиной до двух метров.
На АЗТПА заработал новый токарный станок 1Н65Ф1 На АЗТПА заработал новый токарный станок 1Н65Ф1
На Алексинском заводе тяжелой промышленной арматуры заработал новый токарный станок 1Н65Ф1 для финишной обработки внутренней поверхности цилиндров и пневмогидроприводов для шаровых кранов диаметром 700-1400 мм.
В ЦКБМ введены в эксплуатацию новые станки токарной группы с программным управлением В ЦКБМ введены в эксплуатацию новые станки токарной группы с программным управлением
«Центральное конструкторское бюро машиностроения» пополнило станочный парк новыми станками токарной группы с программным управлением и усовершенствовало стенды для испытаний насосного оборудования.
Последние добавления библиотеки(Предложить книгу)