9.7.3.Внедрение электропривода в машиностроение

Электрическая энергия с 80-х гг. XIX в. стала широко применяться на машиностроительных заводах. Новый двигатель оказался компактнее. Электродвигатель был и более безопасным в работе по сравнению с паровой машиной. Паровая машина, расположенная вне цеха, вращала с помощью приводного ремня всю систему валов, которые отдавали полученную энергию, посылая ее к станкам по ветвям таких же приводных ремней. Образовывалась паутина ремней, которые затемняли помещение цеха, загромождали все пространство цеховых пролетов.

Различают два периода внедрения электродвигателя в производство. Вначале на промышленных предприятиях был введен групповой электропривод. Компактность электродвигателя и простота ухода за ним скоро натолкнули на мысль рассредоточить энергию единого мощного двигателя на несколько менее мощных двигателей и перенести их непосредственно в цехи. Для этой цели единую трансмиссионную передачу стали разбивать на отдельные участки, обслуживающие небольшие группы станков. Единый мощный электродвигатель был заменен несколькими менее мощными двигателями, которые располагались вблизи станков. Групповая трансмиссия сделала управление станками более гибким и точным. При системе индивидуального электропривода один электродвигатель обслуживает отдельный станок, каждый станок имеет свой источник движения. Станки стали конструироваться так, чтобы двигатель и станок, поставленные на общей станине, составляли одно целое. Благодаря этому отпала необходимость в индивидуальной трансмиссии или контрприводе.

9.8.Развитие науки о металлообработке

Во второй половине XIX в. зарождается теория резания металлов. И. Тиме в своих работах сформулировал основные законы резания. В 1880-1900 гг. в трудах русского ученого К. Зворыкина были поставлены основные вопросы динамики и механики процесса резания металлов. Американский ученый Тейлор в период с 1880 по 1906 гг. установил эмпирическим путем режимы резания при токарных работах.

В 1883 г. появилась работа русского ученого И. Петрова «Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости», в которой была решена проблема смазки. Изучая зависимость внутреннего трения от температуры смазки, И. Петров предложил графический способ определения силы трения при различных смазках и при любой внешней температуре.

9.8.1.Изобретение электрической сварки металлов

Развитие электротехники вызвало к жизни электрическую сварку, впервые примененную в 1807 г. американским электротехником Томсоном. Он пропускал электрический ток большой силы, но незначительного напряжения, через два куска металла, предназначенного для сварки и расположенного так, чтобы они соприкасались в месте сварки. Сопротивление прохождению тока в месте стыка кусков металла вызывало выделение тепла, достаточного для сварки металлических частей. Этот способ сварки металлов, названный позже контактным, не получил в это время широкого распространения.

Русские изобретатели электрической сварки Н. Бенардос и Н. Славянов применили электрическую дугу, при которой между сближенными угольным и металлическим электродами возникает яркое пламя огромной температуры, которое и расплавляет металл.

Н. Бенардос предложил в 1882 г. способ под названием «электрогефест». Он соединил один полюс сильной электрической батареи с угольным электродом, а другой – со свариваемым металлом. Как только он подносил электрод к металлу, вспыхивала яркая дуга, расплавлявшая края свариваемых швов. В месте соединения образовывался шов, представлявший собой полоску сплавленного металла. Способ Н. Бенардоса получил широкое применение на железных дорогах при ремонте рельсов и подвижного состава.

В отличие от Н. Бенардоса изобретатель Н. Славянов применил при сварке только металлические электроды. Металлический электрод служил у него как для поддержания электрической дуги, так и для получения из него расплавленного металла, необходимого для создания шва или заливки. Для поддержания достаточной электрической дуги Н. Славянов разработал и применил на практике электрифицированный сварочный полуавтомат.