Рычаг, блок и наклонная плоскость 10 страница

Коммерческий успех новой автомобили превзошел все ожидания. Молот стал сенсацией среди машиностроителей. Чтобы ознакомиться с его устройством, механики и инженеры приезжали со всех финишей страны.

Поступило множество заказов, и паровой молот начал собственный победное шествие сперва по Англии, а позже и по всему земному шару. (Один из первых заказов пришел из России.) Это изобретение принесло Несмиту славу и всемирную известность одного из ведущих машиностроителей. Еще при его жизни, во второй половине XIX века, паровые молоты достигли больших размеров. Так, в первой половине 60-ых годов XIX века на заводе Круппа был выстроен молот «Фриц». Его «баба» весила 50 т.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ

Впредь до середины XIX века единственным средством сообщения между Англией и европейским континентом, между Европой и Америкой, между колониями и Европой оставалась пароходная почта. О событиях и происшествиях в других государствах люди выясняли с опозданием на целые семь дней, а иногда и месяцы. К примеру, известия из Европы в Америку доставлялись через 14 дней, и это был еще не самый продолжительный срок.Рычаг, блок и наклонная плоскость 10 страница

Исходя из этого создание телеграфа отвечало самым настоятельным потребностям человечества. По окончании того как эта техническая новинка показалась во всех финишах света и земной шар опоясали телеграфные линии, требовались лишь часы, а иногда и 60 секунд на то, дабы новость по электрическим проводам из одного полушария примчалась в второе. Политические и биржевые сводки, индивидуальные и деловые сообщения в тот же сутки могли быть доставлены заинтересованным лицам.

Так, телеграф направляться отнести к одному из наиболее значимых изобретений в истории цивилизации, по причине того, что вместе с ним человеческий разум одержал величайшую побед над расстоянием.

Но помимо этого что телеграф открыл новую веху в истории связи, изобретение это принципиально важно еще и тем, что тут в первый раз, и притом в достаточно больших масштабах, была использована электроэнергия. Как раз создателями телеграфа в первый раз было доказано, что электрический ток возможно вынудить трудиться для потребностей человека и, например, для передачи сообщений. Изучая историю телеграфа, возможно видеть, как на протяжении многих лет юная наука об электрическом токе и телеграфия шли рука об руку, так что каждое новое открытие в электричестве срочно употреблялось изобретателями для разных способов связи.

Как мы знаем, с электрическими явлениями люди познакомились в глубокой древности. Еще Фалес, натирая кусочек янтаря шерстью, замечал после этого, как гот притягивает к себе маленькие тела. Обстоятельство этого явления заключалась в том, что при натирании янтарю сообщался заряд.

В семнадцатом веке обучились заряжать тела посредством электростатической автомобили. Скоро было обнаружено, что существуют два вида зарядов: их нарекли отрицательными и хорошими, причем увидели, что тела, имеющие однообразный символ зарядов, отталкиваются друг от друга, а различные символы — притягиваются. Продолжительное время, исследуя свойства зарядов и заряженных тел, не имели понятия об электрическом токе.

Он был открыт, возможно сообщить, случайно болонским доктором наук Гальвани во второй половине 80-ых годов XVIII века. Гальвани в течение многих лет экспериментировал с электростатической машиной, изучая ее воздействие на мускулатуру животных — в первую очередь лягушек (Гальвани вырезал лапку лягушки вместе с частью позвоночного столба, один электрод от автомобили подводил к позвоночнику, а второй — к какой?нибудь мышце, при пропускании разряда мышца уменьшалась и лапка дергалась).

в один раз Гальвани подвесил лягушачью лапку посредством бронзового крючка к металлической решетке балкона и к собственному великому удивлению увидел, что лапка дернулась так, как будто бы через нее пропустили электрический разряд. Такое сокращение происходило любой раз, в то время, когда крючок соединялся с решеткой. Гальвани сделал вывод, что в этом опыте источником электричества есть сама лапка лягушки.

Не все дали согласие с этим объяснением.

Пизанский доктор наук Вольта первый додумался, что электричество появляется благодаря соединения двух различных металлов в присутствии воды, но лишь не чистой, а являющейся раствор какой?нибудь соли, кислоты либо щелочи (такую электропроводящую среду нарекли электролитом). Так, к примеру, в случае если цинка и пластинки меди спаять между собой и загрузить в электролит, в цепи появятся электрические явления, являющиеся следствием протекающей в электролите химической реакции.

Весьма ответственным тут было следующее событие — в случае если прежде ученые умели приобретать только моментальные электрические разряды, то сейчас они имели дело с принципиально новым явлением — постоянным электрическим током. Ток, в отличие от разряда, возможно было замечать в течение долгих промежутков времени (до тех пор до тех пор пока в электролите не пройдет до конца химическая реакция), с ним возможно было экспериментировать, наконец, его возможно было применять.

Действительно, ток, появлявшийся между парой пластинок, получался не сильный, но Вольта обучился его усиливать. В 1800 году, соединив пара таких пар совместно, он взял первую в истории электрическую батарею, названную вольтовым столбом. Эта батарея складывалась из положенных одна на другую цинка и пластинок меди, между которыми пребывали кусочки войлока, намоченные раствором соли.

При изучении электрического состояния для того чтобы столба Вольта понял, что на средних парах электрическое напряжение практически вовсе незаметно, но оно возрастает на более удаленных пластинах. Следовательно, напряжение в батарее было тем больше, чем больше число пар.

До тех пор пока полюса этого столба не были соединены между собой, в нем не обнаруживалось никакого действия, но при замыкании финишей посредством железной проволоки в батарее начиналась химическая реакция, и в проволоке оказался электрический ток. Создание первой электрической батареи было событием величайшей важности. С этого времени электрический ток делается предметом самого пристального изучения многих ученых.

За тем показались и изобретатели, каковые попытались применять снова открытое явление для потребностей человека.

Как мы знаем, что электрический ток представляет собой упорядоченное перемещение заряженных частиц. К примеру, в металле — это перемещение электронов, в электролитах — хороших и отрицательных ионов и т.д. Прохождение тока через проводящую среду сопровождается рядом явлений, каковые именуют действиями тока.

Самые серьёзные из них — это тепловое, химическое и магнитное.

Говоря об применении электричества, мы в большинстве случаев подразумеваем, что использование находит то либо иное из действий тока (к примеру, в лампе накаливания — тепловое, в электродвигателе — магнитное, при электролизе — химическое). Потому, что изначально электрический ток был открыт как следствие химической реакции, химическое воздействие тока в первую очередь привлекло внимание.

Увидено было, что при прохождении тока через электролиты отмечается выделение веществ, содержащихся в растворе, либо пузырьков газа. При пропускании тока через воду возможно было, например, разложить ее на составные части — кислород и водород (эта реакция именуется электролизом воды). Именно это воздействие тока и легло в базу первых электрических телеграфов, каковые исходя из этого именуются электрохимическими.

В 1809 году в Баварскую академию был представлен первый проект для того чтобы телеграфа. Его изобретатель Земеринг внес предложение применять для средств связи пузырьки газа, выделявшиеся при прохождении тока через подкисленную воду. Телеграф Земеринга складывался из: 1) вольтова столба A; 2) алфавита B, в котором буквам соответствовали 24 отдельных проводка, соединявшихся с вольтовым столбом при помощи проволоки, втыкавшейся в отверстия штифтов (на B2 это соединение продемонстрировано в увеличенном виде, а на B3 дан вид сверху); 3) каната E из 24?х свитых совместно проводков; 4) алфавита C1, совсем соответствующего комплекту B и помещающегося на станции, принимающей депеши (тут отдельные проводки проходили через дно стеклянного сосуда с водой (C3 воображает замысел этого сосуда); 5) будильника D, складывавшегося из рычага с ложкой (в увеличенном виде он представлен на C2).

В то время, когда Земеринг желал телеграфировать, он вначале подавал второй станции символ посредством будильника и для этого втыкал два полюса проводника в петли букв B и C. Ток проходил по воде и проводнику в стеклянном сосуде C1, разлагая ее. Пузырьки скапливались под ложечкой и поднимали ее так, что она принимала положение, обозначенное пунктиром. В этом положении подвижный свинцовый шарик под действием собственной тяжести скатывался в воронку и по ней спускался в чашечку, приводя к действию будильника.

По окончании того как на принимающей станции все было подготовлено к приему депеши, отдающий ее соединял полюса проволоки так, что электрический ток проходил последовательно через все буквы, составляющие передаваемое сообщение, причем пузырьки отделялись у соответствующих букв второй станции. Потом данный телеграф существенно упростил Швейгер, сократив количество проводов всего до двух. Швейгер ввел разные комбинации в пропускании тока.

К примеру, разную длительность действия тока и, следовательно, разную длительность разложения воды. Но данный телеграф все еще оставался через чур сложным: следить за выделением пузырьков газа было весьма утомительно. Работа шла медлительно.

Исходя из этого электрохимический телеграф так и не взял использования на практике.

Следующий этап в развитии телеграфии связан с открытием магнитного действия тока. В первой половине 20-ых годов XIX века датский физик Эрстед на протяжении одной из лекций случайно понял, что проводник с электрическим током влияет на магнитную стрелку, другими словами ведет себя как магнит. Заинтересовавшись этим, Эрстед скоро открыл, что магнит с определенной силой взаимодействует с проводником, по которому проходит электрический ток — притягивает либо отталкивает его.

В том же году французский ученый Арго сделал второе серьёзное открытие. Проволока, по которой он пропускал электрический ток, случайно была загружённой в коробку с металлическими опилками. Опилки прилипли к проволоке, как словно бы это был магнит.

В то время, когда же ток отключили, опилки отпали. Изучив это явление, Арго создал первый электромагнит — одно из наиболее значимых электротехнических устройств, которое употребляется во множестве электрических устройств.

Несложный электромагнит легко приготовит любой. Для этого нужно забрать брусок железа (оптимальнеенезакаленного «мягкого» железа) и хорошо намотать на него бронзовую изолированную проволоку (эта проволока именуется обмоткой электромагнита). В случае если сейчас присоединить финиши обмотки к батарейке, брусок намагнитится и будет вести себя как прекрасно всем узнаваемый постоянный магнит, другими словами притягивать небольшие металлические предметы.

С исчезновением тока в обмотке при размыкании цепи брусок мгновенно размагнитится. В большинстве случаев электромагнит является катушкой , вовнутрь которой засунут металлический сердечник.

Замечая за сотрудничеством магнетизма и электричества, Швейгер в том же 1820 году изобрел гальваноскоп. Данный прибор складывался из одного витка проволоки, в которой помещалась в горизонтальном состоянии магнитная стрелка. В то время, когда через проводник пропускали электрический ток, стрелка отклонялась в сторону.

В первой половине 30-ых годов XIX века Нервандар изобрел гальванометр, в котором сила тока измерялась конкретно по углу отклонения магнитной стрелки. Пропуская ток известной силы, возможно было взять известное отклонение стрелки гальванометра. На этом эффекте и была выстроена совокупность электромагнитных телеграфов.

Первый таковой телеграф изобрел русский подданный барон Шиллинг. В 1835 году он демонстрировал собственный стрелочный телеграф на съезде естествоиспытателей в Бонне. Передаточный прибор Шиллинга складывался из клавиатуры в 16 клавиш, помогавших для замыкания тока.

Приемный прибор складывался из 6 гальванометров с магнитными стрелками, подвешенными на шелковых нитях к бронзовым стойкам; выше стрелок были укреплены на нитках двухцветные бумажные флажки одна сторона их была окрашена в белый, вторая — в черный цвет. Обе станции телеграфа Шиллинга были соединены восемью проводами; из них шесть соединялись с гальванометрами, одна служила для обратного тока и одна — для призывного аппарата (электрического звонка).

В то время, когда на отправной станции нажимали клавишу и пускали ток, на приемной станции отклонялась соответствующая стрелка. Разные положения тёмных и белых флажков на разных дисках давали условные сочетания, соответствовавшие буквам алфавита либо цифрам. Позднее Шиллинг усовершенствовал собственный аппарат, причем 36 разных отклонений его единственной магнитной стрелки соответствовали 36 условным сигналам.

При демонстрации опытов Шиллинга находился британец Уильям Кук. Во второй половине 30-ых годов девятнадцатого века он пара усовершенствовал аппарат Шиллинга (у Кука стрелка при каждом отклонении показывала на ту либо иную букву, изображенную на доске, из этих букв складывались слова и целые фразы) и постарался устроить телеграфное сообщение в Англии. По большому счету, телеграфы, трудившиеся по принципу гальванометра, взяли некое распространение, но очень ограниченное.

Главным их недочётом была сложность эксплуатации (телеграфисту приходилось скоро и точно улавливать на глаз колебания стрелок, что хватало утомительно), и то событие, что они не фиксировали передаваемые сообщения на бумаге. Исходя из этого магистральный путь развития телеграфной связи отправился вторым методом. Но устройство первых телеграфных линий разрешило разрешить кое-какие серьёзные неприятности, касавшиеся передачи электрических сигналов на громадные расстояния.

Потому, что проведение проволоки весьма затрудняло распространение телеграфа, германский изобретатель Штейнгель постарался ограничиться лишь одним проводом и вести ток обратно по ЖД рельсам. С целью этого он проводил испытания между Нюрнбергом и Фюртом и узнал, что в обратном проводе по большому счету нет никакой необходимости, поскольку для передачи сообщения достаточно заземлить второй финиш провода.

Затем стали на одной станции заземлять хороший полюс батареи, а на другой — отрицательный, избавляясь так от необходимости проводить вторую проволоку, как это делали до этого. Во второй половине 30-ых годов девятнадцатого века Штейнгель выстроил в Мюнхене телеграфную линию длиной около пяти километров, применяв почву как проводник для обратного тока.

Но чтобы телеграф стал надежным устройством связи, нужно было создать аппарат, что бы имел возможность записывать передаваемую данные. Первый таковой аппарат с самопишущим прибором был изобретен в 1837 г. американцем Морзе.

Морзе был по профессии живописец. В первой половине 30-ых годов девятнадцатого века на протяжении продолжительного плавания из Европы в Америку он ознакомился с устройством электромагнита. Тогда же у него появилась мысль применять его для передачи сигналов.

К концу путешествия он уже успел придумать аппарат со всеми нужными принадлежностями электромагнитом, движущейся полосой бумаги, и собственной известной азбукой, складывающейся из совокупности точек и тире.

Но потребовалось еще не один год усердного труда, перед тем как Морзе удалось создать работоспособную модель телеграфного аппарата. Дело осложнялось тем, что в то время в Америке весьма тяжело было дотянуться какие конкретно?или электрические устройства. Практически все Морзе приходилось делать самому либо при помощи собственных друзей из нью?йоркского университета (куда он был приглашен в 1835 году доктором наук изящных искусств и литературы).

Морзе дотянулся в кузнице кусок мягкого железа и изогнул его в виде подковы. Изолированная бронзовая проволока тогда еще не была известна Морзе приобрел пара метров проволоки и изолировал ее бумагой. Первое громадное разочарование постигло его, в то время, когда обнаружилось недостаточное намагничивание электромагнита.

Это разъяснялось малым числом оборотов проволоки около сердечника Лишь ознакомившись с книгой доктора наук Генри, Морзе смог исправить допущенные неточности и собрал первую действующую модель собственного аппарата. На древесной раме, прикрепленной к столу, он установил часовой и электромагнит механизм, приводивший в перемещение бумажную ленту. К маятнику часов он прикрепил якорь (карандаш) и пружину магнита.

Создаваемое при помощи особенного приспособления, телеграфного ключа, размыкание и замыкание тока заставляло маятник качаться взад и вперед, причем карандаш чертил на движущейся ленте бумаги черточки, каковые соответствовали поданным при помощи тока условным символам.

Это было большим успехом, но тут явились новые затруднения. При передаче сигнала на громадное расстояние из?за сопротивления проволоки сила сигнала ослабевала так, что он уже не имел возможности руководить магнитом. Дабы преодолеть это затруднение, Морзе изобрел особенный электромагнитный замыкатель, так именуемое реле.

Реле воображало собой очень чувствительный электромагнит, что отзывался кроме того на самые не сильный токи, поступавшие из линии. При каждом притяжении якоря реле замыкало ток местной батареи, пропуская его через электромагнит пишущего прибора.

Так, Морзе изобрел все главные части собственного телеграфа. Он закончил работу во второй половине 30-ых годов девятнадцатого века. Еще шесть лет ушло у него на тщетные попытки заинтересовать руководство США своим изобретением.

Лишь в первой половине 40-ых годов XIX века конгресс США решил ассигновать 30 тысяч долларов на постройку первой телеграфной линии длиной 64 км между Вашингтоном и Балтимором.

Сперва ее прокладывали под почвой, но позже обнаружилось, что изоляция не выдерживает сырости. Было нужно безотлагательно исправлять положение и тащить проволоку над почвой. 24 мая 1844 года была празднично послана первая весточка.

Через четыре года телеграфные линии имелись уже в большинстве штатов.

Телеграфный аппарат Морзе был очень практичным и эргономичным в обращении. Скоро он взял широчайшее распространение во всем мире и принес собственному создателю заслуженную богатство и славу. Конструкция его весьма несложна.

Главными частями аппарата были передающее устройство — ключ, и принимающее — пишущий прибор.

Ключ Морзе складывался из железного рычага, что вращался около горизонтальной оси. Как на передней, так и на задней оси его пребывали мелкие железные конусы, любой из которых касался лежащих под ним пластинок, благодаря чего происходило замыкание тока. Дабы представить себе работу ключа, обозначим все его контакты цифрами.

Пускай передний конус будет 1, а задний — 3. Лежащие под ними пластинки соответственно будут принимать во внимание 2?м и 4?м контактами.

В положении ключа, в то время, когда ручка не опущена, контакты 3 и 4 замкнуты, а 1 и 2 — разомкнуты. Пластинка 2 соединена с проводником батареи. С телом рычага соединена проводная проволока к отдаленной станции, в это же время как пластинка 4 имеет сообщение с пишущим прибором.

На принимающей станции принимающий провод идет к принимающему магниту.

В то время, когда приходила весточка, то электрический ток проходил по рычагам ключа так, что из проволоки он поступал в пластину 4 и после этого — в пишущий прибор (контакты 1 и 2 сейчас были разъединены) При отправлении весточек контакты 3 и 4 разъединяли. Тогда ток от батареи при замыкании контактов 1 и 2 шел на станцию приема. В случае если телеграфист замыкал цепь ненадолго — проходил маленький сигнал, в случае если держал ключ внизу продолжительнее — сигнал получался более долгий.

Пишущий прибор на приемной станции преобразовывал эти сигналы в совокупность точек и тире. Трудился он следующим образом. От передающей станции ток поступал на спирали M и M1.

Находящиеся в них куски железа намагничивались и притягивали металлическую пластину B. Благодаря этого штифт O, пребывающий на втором плече A, прижимался к бумажной полосе P, которая свертывалась с кружка R при помощи валиков V и W по направлению, указанному стрелкой. Наряду с этим финиш штифта, на котором был карандаш, писал на ленте точки либо тире, в зависимости от того — прижимался он на маленькое либо на более долгое время. Когда воздействие тока прекращалось (это бывало любой раз, в то время, когда телеграфист на передающей станции размыкал ключом цепь), пружина f оттягивала штифт вниз, благодаря чего пластина B отходила от электромагнита. Перемещение валиков V и W происходило от часового механизма, что приводился в воздействие опусканием гири G. Степень отклонения рычага возможно было регулировать посредством винтов m и n.

Неудобство аппарата Морзе было в том, что передаваемые им сообщения были понятны только специалистам, привычным с азбукой Морзе. В будущем многие изобретатели трудились над созданием буквопечатающих аппаратов, записывающих не условные комбинации, а сами слова весточки. Широкое распространение взял изобретенный в 1855 году буквопечатающий аппарат Юза.

Главными его частями были: 1) клавиатура с вращающимся доской и замыкателем с отверстием (это принадлежность передатчика); 2) буквенное колесо с приспособлением для печатания (это приемник). На клавиатуре размещалось 28 клавиш, благодаря которым возможно было передать 52 символа. Любая клавиша совокупностью рычагов соединялась с бронзовым стержнем.

В простом положении все эти стержни пребывали в гнездах, а все гнезда размешались на доске по окружности.

Над этими гнездами вращался со скоростью 2 оборота в секунду замыкатель, так называемая тележка. Она приводилась во вращение опускающейся гирей весом 60 кг и совокупностью шестеренок На станции приема с совершенно верно такой же скоростью вращалось буквенное колесо. На его ободе пребывали зубцы со символами.

Вращение колеса и тележки происходило синхронно, другими словами в тот момент, в то время, когда тележка проходила над гнездом, соответствующим определенной букве либо символу, данный же самый символ появился в самой нижней части колеса над бумажной лентой. При нажатии клавиши один из бронзовых стерженьков приподнимался и выступал из собственного гнезда. В то время, когда тележка касалась его, цепь замыкалась.

Электрический ток мгновенно достигал станции приема и, проходя через обмотки электромагнита, заставлял бумажную ленту (которая двигалась с постоянной скоростью) приподняться и коснуться нижнего зубца печатного колеса. Так на ленте отпечатывалась необходимая буква. Не обращая внимания на кажущуюся сложность, телеграф Юза трудился достаточно скоро и умелый телеграфист передавал на нем до 40 слов в 60 секунд.

Зародившись в 40?х годах XIX века, телеграфная сообщение в последующие десятилетия развивалась стремительными темпами. Провода телеграфа пересекли океаны и материки. В первой половине 50-ых годов девятнадцатого века подводным кабелем были соединены Англия и Франция.

Успех первой подводной линии вызвал ряд других: между Ирландией и Англией, Голландией и Англией, Сардинией и Италией и т.д.

Во второй половине 50-ых годов девятнадцатого века по окончании последовательности попытокудалось проложить трансатлантический кабель между Америкой и Европой. Но он трудился лишь 20 дней, по окончании чего сообщение оборвалась. Лишь во второй половине 60-ых годов XIX века между Ветхим и Новым светом была наконец установлена постоянная телеграфная сообщение.

Сейчас события, происходящие в Америке, в тот же сутки становились известны в Европе, и напротив. В последующие годы бурное строительство телеграфных линий длилось по всему земному шару. Их суммарная протяженность лишь в Европе составила 700 тыс. км.

ЛИТАЯ СТАЛЬ

В истории металлургии железа было три революционных переворота, оказавших глубочайшее влияние на целый движение людской истории: первый имел место еще в глубокой древности, в то время, когда показались сыродутные горны; второй случился в средние века, по окончании открытия переделочного процесса; третий пришелся на вторую половину XIX века и был связан с началом производства литой стали. Сталь всегда оставалась самым нужным и желанным продуктом металлургии железа, по причине того, что лишь она владела той крепостью и твёрдостью, какие конкретно требовались для того чтобы, деталей и оружия автомобилей.

Но перед тем как превратиться в металлическое изделие, металл должен был подвергнуться целому последовательности трудоемких операций. Сперва из руды выплавляли чугун. Позже чугун восстанавливали в мягкое железо.

Наконец методом долгой проковки металлической крицы приобретали из нее нужную металлическую подробность (либо лишь заготовку к ней, которую после этого подвергали окончательной отделке на металлорежущих станках).

Производство мягкого железа и в особенности ковка продолжительное время оставались самыми узкими местами в ходе обработки железа. На них уходило больше всего сил и времени, а результаты далеко не всегда оказывались удовлетворительными. Особенно остро эта неприятность начала ощущаться в десятнадцатом веке, в то время, когда быстро возрос спрос на недорогую сталь.

Естественным образом у большинства изобретателей и учёных появлялась идея, которую позже высказал Бессемер: как именно взять металл со особенностями стали и железа, но в жидком виде, дабы его возможно было применять для отливки? Разрешение поставленной неприятности потребовало многих лет усердного труда многих металлургов. На этом пути было сделано пара изобретений и важных открытий, каждое из которых составило эру в истории обработки железа.

До конца XVIII века передел чугуна в мягкое ковкое железо происходил лишь в кричных горнах. Данный метод,впрочем , был неудобен во многих отношениях. Получавшийся на протяжении него металл был неоднородным — местами приближался по своим качествам к ковкому железу, местами — к стали.

Помимо этого, работа потребовала громадных затрат времени и физических сил. Так как горючее (уголь) пребывало в ярком соприкосновении с железом, к нему предъявлялись высокие требования, поскольку каждые примеси оказывали влияние на уровень качества конечного продукта. Расход угля был весьма велик (в среднем, на восстановление 1 кг железа уходило до четырех килограмм угля). В самых больших горнах возможно было за 24 часа взять не более 400 кг железа.

В это же время рынок потребовал все больше стали и железа.

Для удовлетворения этих запросов нужно было отыскать более идеальный метод переделки чугуна.

Большим шагом вперед на этом пути стал предложенный в первой половине 80-ых годов XVIII века британцем Кортом процесс пудлингования в намерено созданной для этого печи.

Принципиальное устройство пудлинговой печи пребывало в следующем. В топке сжигали горючее. Продукты горения через каменный порог попадали в рабочее пространство печи, где на поду был загруженный чугун с железистыми шлаками.

Шлаки под действием пламени переходили в тестообразное состояние и частично расплавлялись. С увеличением температуры чугун начинал плавиться и примеси его выгорали за счет кислорода, заключенного в шлаках. Так чугун обезуглероживался, другими словами преобразовывался в крицу губчатого железа.

Серьёзное отличие пудлинговой печи от кричного горна было в том, что она допускала применять в качестве горючего любое горючее, среди них и недорогой неочищенный каменный уголь, а количество ее был намного больше. Благодаря пудлинговым печам железо стало дешевле. Вместе с тем в отличие от кричных горнов печь Корта не потребовала принудительного вдувания.

хорошая тяга и Доступ воздуха достигались благодаря высокой трубе. Это была одна из обстоятельств, из-за чего пудлинговые печи стали широко распространены во всем мире. Но значительным недочётом этих печей было то, что воздушное пространство обдувал лишь верхнюю часть чугуна.

Чтобы восстановление железа шло равномерно и по всему количеству, приходилось иногда открывать печь и перемешивать чугун. Это был тяжелый ручной труд. Помимо этого, потому, что возможности и силы рабочего были ограничены, печь не могла быть через чур большой. (Дабы допустить помешивание, Корт предусмотрел две трубы, из которых одна пребывала под топкой, а вторая — в конце печи. Ее открывали в тот момент, в то время, когда требовалось снизить температуру.)

Уже к середине XIX века пудлинговые печи прекратили удовлетворять новым потребностям индустрии. Дабы поспевать за спросом, приходилось строить на каждую громадную домну пара печей (в среднем одну домну обслуживало десять пудлинговых печей). Это удорожало и усложняло производство.

Многие изобретатели думали над тем, как заменить пудлингование более идеальным методом восстановления железа.

Раньше вторых эту задачу удалось дать добро британскому инженеру Бессемеру. К занятиям металлургией Бессемер пришел по окончании многих лет работы над усовершенствованием артиллерийских орудий и снарядов. Он поставил перед собой цель отыскать метод производства отличной литой стали, из которой возможно было бы отливать пушки.

Замечая неоднократно за плавкой чугуна, он увидел, что жёсткое восстановленное железо образуется раньше всего у воздуходувных труб. Это навело его на идея приобретать сталь методом усиленной продувки через расплавленный чугун воздуха. Первые собственные испытания Бессемер провел в закрытом тигле, что он нагревал в горне с коксом.

Итог превзошел самые храбрые ожидания. Менее чем за час продувки он приобретал из чугуна первосортную сталь.

Помимо этого, предстоящие испытания продемонстрировали, что нет никакой необходимости вводить в металлургический процесс тепло извне. Дело в том, что чугун содержит личный горючий материал в качестве примесей: кремний, марганец, углерод — всего около 45 кг горючих материалов на каждую тонну чугуна. Своим горением они разрешали существенно повысить температуру плавки и приобретать сталь в жидком состоянии.

Во второй половине 50-ых годов девятнадцатого века Бессемер публично демонстрировал изобретенный им неподвижный конвертер. Конвертер имел вид низкой вертикальной печки, закрытой сверху сводом с отверстием для выхода газов. Сбоку в печи было второе отверстие для заливки чугуна.

Готовую сталь производили через отверстие в нижней части печи (на протяжении работы конвертера его забивали глиной). Воздуходувные трубки (фурмы) пребывали около самого пода печи. Так как конвертер был неподвижным, продувку начинали раньше, чем вливали чугун. В другом случае металл залил бы фурмы.

По той же причине нужно было вести продувку , пока целый металл не был выпущен. Целый процесс продолжался не более 20 мин..

Мельчайшая задержка в выпуске давала брак. Это неудобство, и ряд других недочётов неподвижного конвертера вынудили Бессемера перейти к вращающейся печи. В первой половине 60-ых годов девятнадцатого века он забрал патент на новую конструкцию конвертера, сохранившуюся в общем до наших дней.

Метод Бессемера был настоящей революцией в области металлургии. За 8?10 мин. его конвертер превращал 10?15 т чугуна в ковкое железо либо сталь, на что прежде потребовалось бы пара дней работы пудлинговой печи либо пара месяцев работы прошлого кричного горна. Но, по окончании того как бессемеров способ начал применяться в промышленных условиях, результаты его были хуже, чем в лаборатории, и сталь выходила низкого качества.

Два года Бессемер пробовал разрешить эту проблему и наконец узнал, что в его опытах чугун содержал мало фосфора, тогда как в Англии обширно употреблялся чугун, выплавленный из металлических руд с высоким содержанием фосфора. В это же время сера и фосфор не выгорали вместе с другими примесями; из чугуна они попадали в сталь и значительно снижали ее уровень качества. Это, а помимо этого большая цена конвертера, стало причиной тому, что бессемеровский метод весьма медлительно внедрялся в производство.

И 15 лет спустя в Англии большинство чугуна переплавлялась в пудлинговых печах. Значительно более широкое использование конвертеры взяли в Германии и США.

Один день из жизни города Москвы в 1927 г. Кинохроника


Удивительные статьи:

Похожие статьи, которые вам понравятся:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: