|
Раньше для сооружения мостов применяли тесаные камни точных размеров и железо
специальных марок. Для укладки на место тяжелых камней и элементов
металлических конструкций требовались мощные подъемные механизмы и особые
транспортные приспособления. Между тем применение железобетонных конструкций не
требовало крупных средств, так как большую часть их компонентов составляли
широко распространенные в природе песок и гравий, которые можно было добывать
на месте строительства. Укрытое в бетон железо не ржавело и сохраняло свою
прочность намного дольше. Вместе с тем железобетон показал высокую
огнестойкость. В то время как железные балки быстро разрушались при сильном
пожаре, железобетонные конструкции выдерживали действие сильного огня в течение
45 часов. Огромный интерес к железобетону появился после грандиозного пожара в
Балтиморе в 1904 году, когда сгорело и разрушилось около 300 больших зданий,
построенных с применением открытых железных конструкций. С этого времени все
несущие конструкции делали только из железобетона. Широчайшее применение
получил железобетон и в фортификации, поскольку показал вчетверо большую
прочность по сравнению с обычным бетоном.
47. ПРОКАТНЫЙ СТАН
Прокатка — одно из важнейших изобретений, сделанных человеком за время
его многовекового знакомства с металлами. Уже давно было замечено, что изделия,
имеющие одинаковое сечение по всей своей длине (например, рельсы, уголки, балки,
листы, пруты) гораздо проще получать пропуская их между двумя валками, чем
путем традиционной ковки. Можно даже сказать, что такой способ не только самый
удобный, но и вообще наилучший. Без него не могло быть и речи о строительстве
дешевых железных дорог, железных мостов, железных судов и еще многого и многого
другого. Ведь именно благодаря прокатке появилась возможность придавать
железным и стальным заготовкам полное единообразие. Нетрудно представить,
скольких усилий потребовала бы от кузнеца, например, отковка каждого рельса или
колеса железнодорожного вагона. Между тем, с помощью проката получить такие
изделия несложно, притом в большом количестве и высокого качества. Поэтому уже
в конце XVIII века прокатка стала одним из основных звеньев производственного
цикла металлургических заводов, постепенно вытесняя ковку. А зародилась она еще
в средние века при изготовлении тонких листов мягкого металла (например,
свинца), которые можно было прокатывать вручную без предварительного нагрева.
Древнейшее изображение такого простого прокатного станка можно видеть на
гравюре 1615 года.
Прокатка в горячем состоянии стала известна лишь в начале XVIII века,
причем сначала этим способом готовились более или менее тонкие железные листы,
но уже с 1769 года начали подобным образом прокатывать проволоку. Первый
прокатный стан для железных болванок был предложен английским изобретателем
Кортом, когда он работал над своим методом пудлингования. Корт первый сообразил,
что при изготовлении некоторых изделий рациональнее поручить молоту только
отжимку шлаков, а окончательную форму придавать путем прокатки. В 1783 году он
получил патент на изобретенный им способ проката фасонного железа с помощью
особых вальцов. Из пудлинговой печи крица поступала под молот, здесь она
проковывалась и получала первоначальную форму, а затем пропускалась через
вальцы. Этот способ получил потом большое распространение. Но только в XIX веке
техника проката была поставлена на должную высоту, что во многом было связано с
интенсивным строительством железных дорог. Тогда были изобретены прокатные
станы для производства рельсов и вагонных колес, а потом и для многих других
операций.
Прокатный стан — это машина для обработки металлов давлением между
вращающимися валками. Устройство прокатного стана в XIX веке было несложным.
Вращающиеся в противоположные стороны валки захватывали добела раскаленную
металлическую полосу и, сжимаясь большей или меньшей силой, проводили ее между
своими поверхностями. Во время прохода заготовки происходили два тесно
связанных между собой процесса. Вопервых, металл изделия подвергался сильному
обжатию при высокой температуре, и, вовторых, заготовка приобретала
необходимую форму. При этом, например, железо получало свойства, которые не
имело от природы. Отдельные зерна металла, которые до прокатки располагались в
его массе в беспорядке, в процессе сильного обжатия вытягивались и образовывали
длинные волокна. Мягкое и ломкое железо становилось после этого упругим и
прочным.
Валки помещались между мощными станинами. Цапфы валков помещались в
подшипники. Обычно нижний подшипник m был неподвижным. Верхний подшипник мог
передвигаться вверх и вниз с помощью болтов h. Винт e, с помощью которого
устанавливался вкладыш, брал на себя все давление, оказываемое на него. Между
ним и вкладышем обыкновенно вставлялся предохранительный колпачок i, лопавшийся
как только давление на вал достигало опасного предела. Этот дешевый колпачок,
который легко заменить, действовал как предохранитель от поломки других, более
важных частей механизма (поломка могла легко произойти в том случае, если валки
захватывали слишком толстую заготовку и не выдерживали давления). При прокатке
верхний валок лежал цапфами на хомуте d, снабженном вкладышем e и подвешенном
на двух болтах. Для связи двух таких станин между собой служили четыре толстых
болта, проходившие через отверстия n поперечины и закладываемые за выемку b.
Для сцепления валков с двигателем служила муфта. Нижний валок приводился в
движение непосредственно от паровой машины, и ось ее совпадала с главной осью
ее вала. К верхнему валку движение передавалось с помощью зубчатой передачи.
Форма изделия зависела от формы валков. Валки с гладкой поверхностью
|
|