О станках и калибрах - Перля Зигмунд Наумович (бесплатные серии книг .TXT) 📗
Заводское начальство увело гостей. Захава и его помощники убрали ружья и замки. Они были довольны. Как же, ведь грозу-то, царский гнев, пронесло, да и спесивым немцам нос утерли.
В этом и заключалась вся награда, которую получили мастера-новаторы металлообработки за достижение мирового значения, за организацию производства взаимозаменяемых деталей машин. Это достижение русских оружейников предопределило весь дальнейший путь развития машиностроения, массового производства машин.
Взаимозаменяемость достигалась не подгонкой вручную всех одноименных деталей под форму и размеры одной образцовой детали. Такая работа была бы кропотливой, малопроизводительной, а достигнутая «взаимозаменяемость» ненадежной. Самое главное в успехе Захавы и его мастеров было то, что они изготовляли детали на созданных ими наиболее совершенных по тому времени станках и по калибрам — с помощью примененного ранее чем в других странах специального мерительного инструмента, обеспечивавшего строгое постоянство размеров частей замков. Благодаря этому можно было включать в производственный процесс много рабочих, не только высококвалифицированных мастеров, но и менее искусных. Только такая работа и могла привести к производству подлинно взаимозаменяемых деталей.
Царь-жандарм, занятый больше всего подавлением всего передового в России, довольно поздно узнал об огромных достижениях механиков Тульского завода. Намного раньше просочились сведения о них за границу. Уже в 1806 году в Париже была издана книга французского инженера Коти. Вот, что он писал: «...я видел на Тульском заводе, как из находившегося в приемной палате большого количества замков несколько было разобрано, части их перемешаны, а потом из этих частей вновь собраны замки; при этом все части приходились с такой точностью, будто их намеренно пригоняли одну к другой». B те времена книги печатались долго, по несколько лет, не менее долго их и писали и готовили к печати. Поэтому следует считать, что Коти писал свою {130} книгу в последнее десятилетие XVIII века и изложил в ней свои впечатления, полученные, вероятно, еще раньше — во второй половине того же столетия. Это значит, что туляки-машиностроители решили труднейшую задачу взаимозаменяемости лет на 50 раньше, чем об этом дознался царь-жандарм, в семидесятых годах XVII столетия.
Великое дело, осуществленное тульскими оружейниками, имело глубокие корни в нашей стране. Еще в 1715 году, на заре русского машиностроения, по приказу Петра I была составлена своего рода инструкция для оружейных заводов, которая гласила: «На оружейных тульских и олонецских заводах делать фузеи и пистолеты калибром против присланных от его Царского Величества медных образцов...»
А в 1761 году на Тульский же завод пришло распоряжение:
«На каждую оружейную вещь порознь мастерам иметь меры..., по которым каждый с пропорциею всякую вещь при делании приводить мог, без того вещи одна с другою во всем точного равенства не имеют...».
Вот почему уже к 1770—1780 годам можно отнести возникновение в России налаженного производства взаимозаменяемых частей ружейных замков.
И так велико было значение этого важнейшего технического новшества, что американцы постарались присвоить себе творческое первенство в достижении взаимозаменяемости в машиностроении. Они пустили в ход версию, что будто американский машиностроитель Уитней первый в 1798 году таким же способом доказал возможность производства взаимозаменяемых деталей машин. До последнего времени эта ложная версия была очень распространена, проникла она и в нашу страну.
В очень многих случаях западные историки техники, особенно американцы, пытались и пытаются таким способом отнять у нашего народа заслуженное им творческое первенство в научных и технических достижениях. Но остается фактом, что американские машиностроители несомненно узнали о достижениях тульских оружейников в то же время, что и Коти. Это значит, что Уитней, если даже он действительно чего-то добился в области взаимозаменяемости, лишь пытался повторить то, чего достигли туляки. И вся шумиха, поднятая американской {131} печатью, оказалась рекламным обманом. Но даже из американских источников известно, что по условиям заказа Уитней должен был изготовить 10 000 ружей: 4000 в первый год и 6000 — во второй. На самом же деле он в первый год изготовил лишь 500 ружей и еще семь долгих лет понадобилось ему для того, чтобы изготовить остальные 9500. Взаимозаменяемость достигалась благодаря мастерству и кропотливой работе немногих искусных рабочих, которые вручную подгоняли все одноименные части под размер образцовой детали. Это было очень похоже на долго и трудно выполнявшийся фокус, трюк. Это также значит, что Уитней повторил не тульский способ производства взаимозаменяемых частей, а лишь его результат, но сделал это за огромный срок и с большим трудом.
А Тульский завод уже в начале Отечественной войны 1812 года производил те же 10 000 ружей в один только месяц. Это значит, что производительность труда на Тульском заводе оказалась почти в 100 раз больше.
Образцовые медные меры Петра I и тульские «на каждую... вещь, порознь... меры...» и послужили родоначальниками калибров, тех мерительных инструментов, которые легли в основу закона машиностроения и нашего времени — взаимозаменяемости деталей машин. Первые такие инструменты — нормальные калибры — появились уже через 12 лет после того, как стало известно достижение Тульского завода, около 1838 года, и довольно быстро распространились по всему миру.
В самом начале производства калибров получилось нечто вроде «чуда».
Мастера-станочники замечали, что обыкновенный калибр-пробка, нормально изготовленный по калибру-кольцу (об этих калибрах рассказано в следующей главе), через некоторое время «отказывался» входить в это самое кольцо. Когда обмеряли пробку, оказывалось, что она «пополнела» на какую-то, пусть очень малую, долю миллиметра. Выяснилось, что после закалки в металле калибра остаются так называемые внутренние напряжения, от которых он сжимается. Когда эти напряжения с течением времени исчезают, металл как бы разжимается, калибр «растет», и его приходится вновь шлифовать, {132} чтобы привести к правильным размерам. Пришлось изменить порядок изготовления калибров: после закалки их сдавали на несколько месяцев на склад. Калибры там вылеживались и при этом «росли» или «старели». Когда процесс старения прекращался, калибры «доводились» до окончательного размера.
Процесс изменения размеров при вылеживании длился четыре-шесть месяцев, и это было неудобно для заводов.
Когда автор этой книги работал в Туле, местный мастер, глубокий старик из числа ветеранов металлообработки, рассказал следующую историю.
В середине XIX столетия один из мастеров Тульского оружейного завода нашел способ в течение одних суток приводить калибры в состояние, годное для окончательной доводки.
Получив партию закаленных калибров, он уносил их домой, а на другой день возвращал, и после доводки эти калибры не «росли». Мастер долго скрывал секрет, стремясь «заработать» на своем открытии. «Гости», заглядывавшие к нему по вечерам, чтобы застать врасплох, обычно наблюдали мирную картину: на столе кипел самовар, семья мастера ужинала, калибров и не было видно.
Секрет же оказался именно в кипящем самоваре. Там, на дне, вокруг трубы лежали стальные пробки, кольца, скобы. Кипячение уничтожало внутренние напряжения в металле. С тех пор туляки-металлисты начали применять кипячение для искусственного старения калибров во всех случаях, когда необходимо было обеспечить неизменяемость размеров после тепловой обработки.
Эта история показалась интересной, но не очень уж достоверной — ведь никаких имен и дат не было названо, никакими документами она не была подтверждена. Но в последнее время отечественные исследования в области истории техники подтвердили, что именно тульские мастера первые открыли законы искусственного старения металла.
Впоследствии ученые с помощью точных исследований обосновали приемы тульских мастеров.
