Изобретатель электросварки, начальник и друг рабочих. Изобретатель электросварки
Бенардос Николай Николаевич: биография, изобретения, интересные факты
Бенардос Николай Николаевич (1842-1905) – известный русский инженер и изобретатель. Разработал метод дуговой сварки, а также целый ряд приспособлений, позволявших вывести ее на новый уровень. Сумел спроектировать аккумуляторную батарею со свинцовыми пластинами, много работал над совершенствованием сельскохозяйственных орудий, а также сконструировал собственный пароход.
Николай Николаевич Бенардос (1842-1905)
Содержание статьи
Детские годы
Николай Бенардос родился 26 июля (7 августа) 1842 года в селе Бенардосовке Херсонской губернии. Его семья имела богатые военные традиции – большинство мужчин выбирало именно это поприще. Основателем рода считается Пантелей Егорович, который в конце XVIII века перебрался из Греции в Петербург, где получил военное образование. Он участвовал в Отечественной войне, а его портрет можно увидеть в знаменитой галерее Эрмитажа. Отец изобретателя Николай Пантелеймонович продолжил дело дедушки, стал военным и участвовал в Крымской войне. Мать Екатерина Васильевна была дочкой крупного костромского помещика.
Детские годы Николай провел в поместье родителей, но военная служба его мало занимала. Вместо этого мальчик всерьез интересовался различными ремеслами, особенно его увлекало кузнечное и слесарное дело. Дни напролет юный Коля проводил в мастерских, наблюдая за работой ремесленников, а со временем сам взял в руки инструмент, овладев навыками кузнеца.
Период учебы
В 1862 году Бенардос поступает в Киевский университет на медицинский факультет. Именно в студенческие годы Николай создал свое первое изобретение – серебряную зубную пломбу. Со временем он понял, что медицина не его стезя и через 4 года покинул стены вуза, отдав предпочтение Московской лесной и земледельческой академии.
В 1867 году в Париже открылась Всемирная выставка, вызвавшая огромный интерес у Бенардоса. Ради нее молодой человек оформил академический отпуск и отправился на знакомство с лучшими образцами мировой инженерной мысли. Пребывание в Европе вдохновило Николая на новые изобретения, которые были связаны с совершенствованием орудий сельского хозяйства. В частности, он разработал плуг с вращающимся отвалом, что позволяло минимизировать трение между пластами земли и орудием труда.
В конце этого года Николай приехал в родовое имение матери – небольшое селение Лух для решения хозяйственных вопросов. Впоследствии он был частым гостем в этих местах, познакомился здесь с будущей супругой Анной Алексеевной, а также построил невдалеке собственную усадьбу «Привольное», где создал механическую мастерскую для работы над новыми изобретениями. Весь доход он направлял на техническое сопровождение проводимых исследований и помощь местным крестьянам. В частности, на свои средства он открыл школу, библиотеку, аптеку и построил механическую прачечную.
Работа над аккумуляторами
В 1878 году Бенардос знакомится с инженером А. Бюксенмейстером, открывшим вблизи Кинешмы предприятие по производству аккумуляторов и электродуговых ламп. Завязавшаяся дружба способствовала формированию нового направления интересов изобретателя. Вместе с коллегой были организованы несколько экспериментов, связанных с попытками найти практически полезное применение электричества. В 1880 году Бенардос устраивается в электротехнический отдел товарищества «Яблочков-изобретатель и К°». После этого Николай Николаевич с головой окунулся в распространение по стране электрического освещения, параллельно продолжая заниматься изобретениями. В это время он создал подсвечник для лампы Яблочкова, оборудованный автоматическим переключателем, а также устройства для оплетки проводов и изолирования кабеля.
Поначалу Бенардос разрабатывал батареи для электрического освещения, а в дальнейшем переключился на создание оборудования, необходимого для электросварки. В его аккумуляторе пластины были изготовлены из свинцовой рамы, в которую попеременно впаяны волнистые и прямые полосы из свинца. Это позволяло расширить действующую поверхность пластин и открывало зеленый свет для движения электролита.
Благодаря такому конструктивному устройству аккумуляторы были способны выдерживать большой разрядный ток, а при заряде быстро пополнять утраченную энергию. Позже автор разработал пластины из губчатого свинца, которые он специально изолировал порошком пемзы для предотвращения коробления.
Изобретение дуговой сварки
Работа над аккумуляторами повлекла за собой новое изобретение, связанное с соединением и разъединением металлов с помощью электрического тока.
Необходимо заметить, что первым идею использовать высокую температуру электрической дуги для сварки различных металлов предложил русский физик и электротехник Василий Владимирович Петров.
Процесс сварки по методу Бенардоса выглядел следующим образом:
В ходе работы свариваемое металлическое изделие располагалось на плите. К нему и электродержателю с зафиксированным графитовым электродом подводится электрический ток. При этом держатель соединяется со сварочным генератором с помощью шинного шланга. Между электродом и металлической поверхностью возникает электрическая дуга температурой около 6 тыс. градусов, которая расплавляет основной металл вместе с присадочной проволокой. В последующем расплавленный материал затвердевает и образует прочный сварной шов. Также Бенардос предложил несколько способов получения сварных соединений – встык, заклепками, внахлест. Новая технология могла использоваться также для сверления, наплавления слоями и разработке отверстий. На это изобретение, названное «Электрогефест», в 1884 и более поздние годы Бенардос получил патент не только в России, но и во многих странах Европы и США.
Патент на способ дуговой электросварки «Электрогефест», выданный Николаю Бенардосу и Станиславу Ольшевскому 17 мая 1887 года
Изобретение было удостоено золотой медали Парижской электротехнической выставки, превратившись в ее основной экспонат. Год спустя, Николай Николаевич создал при поддержке некоторых промышленников одноименное товарищество «Электрогефест», которое имело первую на планете показательную сварочную мастерскую, по подобию которой оборудовались первые сварочные цеха конца XIX века. Ее сердцем выступала паровая машина, которая приводила в работу электрогенератор. Параллельно с ним была подключена огромная батарея, включавшая в себя 200 аккумуляторов, выполненных по авторской технологии. Они занимали несколько параллельных рядов, играя роль буферов и принимая на себя толчки, которые образовывались от резких изменений тока. Также здесь были размещены три сварочных поста и дополнительное оборудование.
В 1886 году Департамент торговли и мануфактуры выдал Бенардосу десятилетнюю российскую привилегию № 11982 на «Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока» с использованием угольного электрода.
Документация на изобретение Н.Н. Бенардоса
В 1888 году по методу Бенардоса впервые были сварены паровозные колеса, а в последующем его стали применять в основном для проведения ремонтных работ. Между тем на Западе к открытию русского инженера отнеслись более серьезно и стали его активно использовать не только на вспомогательном производстве, но и при изготовлении сложных металлических конструкций. Например, на заводе Лойд-Лойд по методу Бенардоса изготавливали трубы и резервуары из листового железа. На Швельмских заводах Мюллера (Германия) производили металлические бочки и разнообразные сосуды. Всего на планете эту технологию использовали около сотни предприятий, пятая часть которых находилась в Англии.
Автор продолжал совершенствовать изобретенную технологию и в 1892 году предложил производить электросварку с металлическими электродами. Бенардос создал устройство для проведения сварки на переменном токе, обосновал идею сварки в газовой струе и наклонным электродом, а также применил элетромагнит для фиксации сварных деталей. Он первым стал использовать флюсы и дугу закрытого типа. На IV Всероссийской электрической выставке, открывшейся в 1892 году в столице, было представлено свыше 30 изобретений талантливого инженера, которые были оформлены в отдельную экспозицию. В мае этого же года изобретателю была вручена золотая медаль Русского Технического общества, а через год Бенардоса избрали его действительным членом.
К 1889 году предприимчивые сотоварищи изобретателя по компании «Элекстрогефест» полностью завладели патентным правом на дуговую сварку, что вынудило Бенардоса искать себя в других сферах.
У изобретения Бенардоса был существенный недостаток — контролировать длину электрической дуги приходилось вручную, из-за чего сила тока претерпевала большие колебания, а использовать для питания «Электрогефеста» можно было только источник постоянного тока. Неравномерность напряжения могла быстро вывести из строя динамо-машину. Кроме того, было невозможно обрабатывать чугун и медные сплавы. Этих недостатков был лишен способ Николая Гавриловича Славянова, который он назвал «электрической отливкой металлов».
Другие изобретения
В 1873 году Бенардос решился на осуществление давней мечты – создание колесного парохода, оснащенного поворотными лопастями и способного преодолевать множество препятствий, включая те, которые расположены на суше. Реализация идеи заняла около трех лет. Работа велась при поддержке костромских кузнецов В. Тюгина и Н. Смирнова. Сконструированная машина была названа в честь старшего сына изобретателя «Николай».
В 1877 году состоялось испытание парохода на реках Клязьма и Лух. Он преодолел солидный путь в более, чем 300 км и в итоге был доставлен в столицу. Но прогрессивный для своего времени вид транспорта остался вне поля зрения чиновников и промышленников. Позже пароход продали и разобрали на дрова. В 1878 году изобретатель разработал снаряд для транспортировки различных тяжестей и получил за него патент и благодарность Сельскохозяйственного музея Петербурга. Но, как и в случае с пароходом, устройство промышленного применения не нашло.
Снаряд для перевозки дров и других тяжестей по бездорожью. Изобретен Н.Н. Бенардосом в 1878 году
Авторству Бенардоса принадлежит метод покрытия медью речных судов, поворотный гребной винт и электрическая шлюпка. Он трудился над проектом парохода, способного передвигаться по мели. Для этого предусматривалась установка специальных колес-катков, обеспечивающих движение по рельсовым путям, в местах непригодных для судоходства. Это позволяло сэкономить немало средств за счет отсутствия необходимости строить шлюзы.
Также он планировал возвести гидроэлектростанцию на Неве, от которой должна была идти линия электропередач в Петербург. После железнодорожной катастрофы, случившейся с императорским поездом в 1888 году, Николай Николаевич загорелся идеей реконструкции Царя-колокола и перенесения его на Воробьевы горы в специально построенную колокольню. Одной из ее частей должен был стать музей, посвященный чудесному спасению семьи царя. Проект много обсуждался общественностью, но до его реального воплощения дело не дошло.
В череде достижений Бенардоса были военные изобретения – реберные пули, пушка для метания каната на тонущий корабль, электрическая пушка и другие. Он рассчитывал передать их безвозмездно государству ради пользы общества. Однако практического применения эти устройства так и не нашли.
Работа с опасными веществами и периодическое отравление организма сказалась на здоровье изобретателя. В последние годы жизни он много болел, длительное время лежал в больнице, а затем год лечился у старшего сына. Скончался Николай Бенардос 21 сентября 1905 года в самый разгар Первой российской революции.
Интересные факты
- Кроме изобретательства Бенардос занимался активной общественной деятельностью. Он неоднократно избирался в земские собрания, где активно отстаивал интересы простых людей. В частности, Николай Николаевич предлагал усилить меры санитарного контроля на селе и инициировал ходатайство перед властями о введении обязательного образования.
- Патентование за рубежом устройства дуговой сварки «Элетрогефест» финансировал не сам Бенардос, у которого на это не было средств, а известный купец А. Ольшевский.
- Наряду с масштабными проектами, инженер всерьез увлекался локальными изобретениями, которым придавал немалое значение. Он создал устройство для приготовления мороженого, висячий цифровой замок, копательную машину, консервную банку и многое другое.
Память
О Николае Николаевиче помнят как в России, так и в Украине.
Памятник Бенардосу в городе Иваново (Ивановская область, Россия). Скульптуру сварил из старых водопроводных труб ивановский слесарь-сантехник Владимир Волков
Памятник Бенардосу в поселке городского типа Лух (Ивановская область, Россия)
Лухский краеведческий музей им. Н.Н. Бенардоса ( поселок Лух, Ивановская область, Россия)
Памятник Бенардосу в городе Фастов (Киевская область, Украина)
elektroznatok.ru
Электрическая сварка. 100 знаменитых изобретений
Электрическая сварка
Сварка представляет собой процесс создания неразъемного соединения твердых материалов. Она происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей.
Простейшие приемы сварки применялись, по оценкам историков, еще в VIII–VII тысячелетии до н. э. Медные изделия предварительно подогревались, а затем сдавливались. Позже изделия из меди, бронзы, свинца, золота и серебра соединялись при помощи литейной сварки. При этом соединяемые детали заформовывали, подогревали и в месте соединения заливали расплавленным металлом. Для изделий из железа и его сплавов применялась так называемая кузнечная или горновая сварка. Их нагревали до «сварочного жара», а затем проковывали. Вплоть до конца XIX в. применялись только эти способы сварки.
Развитие электротехники вызвало к жизни новый способ соединения металлов – электрическую сварку, предложенную в 1867 г. американским электротехником Томсоном.
Томсон пропускал электрический ток большой силы и небольшого напряжения через два куска металла, предназначенных для сварки и расположенных так, чтобы они соприкасались в месте сварки. Сопротивление прохождению тока в месте стыка кусков металла вызывало выделение тепла, достаточное для сварки металлических частей. Однако этот способ сварки металлов, названный позже контактным, не получил в это время широкого распространения.
Русские изобретатели электрической сварки H. Н. Бенардос и Н. Г. Славянов пошли по другому пути.
Для электросварки они применили электрическую дугу, т. е. использовали явление, при котором между сближенными угольным и металлическим электродами возникает яркое пламя огромной температуры, которое и расплавляет металл. Ее открыл в 1802 г. русский ученый В. В. Петров. Он рекомендовал использовать свое открытие как источник тепла.
В 1882 г. H. Н. Бенардос предложил способ сварки, названный им «электрогефест». Бенардос 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, представляющий собой полоску сплавленного металла. Для заполнения зазора между свариваемыми листами, усиления шва или наплавления другого металла в зону сварки вводился присадочный пруток.
Способ Бенардоса получил широкое применение на железных дорогах при ремонте рельсов и подвижного состава. Совершенствуя его, изобретатель в дальнейшем разработал не только сварку при помощи угольного электрода, но и изобрел, по существу, основные способы дуговой электрической сварки, применяемые и поныне.
Вначале электросварку использовали для исправления не вполне удавшихся металлических отливок, заварки трещин и пустот в металлических изделиях, восстановления изношенных поверхностей.
Затем она стала применяться не только для вспомогательных ремонтных работ, но и как основной технологический процесс производства новых изделий.
Так, в Великобритании на заводах компании «Ллойд – Ллойд» при помощи сварки приваривали стальные фланцы к железным трубам, проделывали отверстия во фланцах, сваривали железные трубы.
В Германии фирма «К. Мюллер» поставила товариществу братьев Нобель трубы для буровых скважин диаметром 2,1 м, сваренные по способу Бенардоса. Они выдерживали давление до 7 МПа.
Развивая и совершенствуя способ электросварки, созданный H. Н. Бенардосом, Н. Г. Славянов в 1888 г. разработал свой способ использования электрической дуги для сварки металлов. В отличие от Бенардоса, Славянов применял при сварке только металлические электроды. Металлический электрод у него служил как для поддержания электрической дуги, так и для получения из него расплавленного металла, необходимого для создания шва или заливки. Сварочная ванна в аппарате Славянова была защищена слоем шлака – расплавленного металлического флюса. Швы накладывали отдельными участками, а для того, чтобы шлак и расплавленный металл не растекались, зону сварки ограничивали барьером из формовочной земли.
Для поддержания достаточной электрической дуги Славянов разработал и применил на практике электрифицированный сварочный полуавтомат, или, как он его назвал, «плавильник». «Плавильник» подвешивали над местом сварки. Постоянство длины дуги в пределах оплавления электрода поддерживалось двумя соленоидами, втягивающими железный сердечник и обеспечивающими автоматическую подачу электрода. По мере оплавления электрод подавали в зону сварки вручную через маховичок, вращавший направляющие ролики.
Будучи замечательным технологом, Славянов добился исключительно высокого качества работ, подвергая сварке не только железо и сталь, но и чугун, бронзу, латунь. Свое изобретение Н. Г. Славянов назвал «электрической отливкой металлов».
Изобретение Славянова применялось для исправления дефектов литья, ремонта деталей паровозов, паровых машин, артиллерийских орудий.
В 1889 г. будущий основатель фирмы «Дженерал электрик» Ч. Коффин применил двухэлектродный держатель для сварки дугой косвенного действия, в которой объект сварки не включен в цепь сварочного тока.
В конце XIX в., несмотря на успехи способов Бенардоса и Славянова, часто применяли электрический ток для нагрева до размягчения отдельных участков кромок изделия, после чего окончательное изделие формировали ручной или механической проковкой. Обычно это были изделия с короткими швами, поскольку необходимо было проковать весь шов до его остывания.
Одновременно с «электрогефестом» появился еще один метод электросварки – контактная сварка. При контактной сварке через место соприкосновения соединяемых частей пропускают электрический ток, который нагревает металл в этом месте до размягчения, затем сдавливают части, получая прочное соединение. Количество теплоты, выделяющейся при прохождении тока, по закону Джоуля – Ленца пропорционально электрическому сопротивлению. В 60-е гг. XIX в. патент на такое соединение получил ангиличанин Ф. Уальд. Но он не разработал его до промышленного применения. Слава изобретателя стыковой контактной сварки закрепилась за американцем Э. Томсоном. В 1884 г. он сконструировал мощный трансформатор и специальные клещи-тиски для зажима свариваемых брусков, а в 1886 г. получил два первых патента на стыковую контактную сварку сопротивлением.
За короткое время Томсон и его сотрудники – Коффин, Девейн, Лемп, Расмуссен – получили 150 патентов по контактной сварке. В 1889 г. фирмой «Джонсон» впервые были сварены железнодорожные рельсы. Кроме этого применения стыковой контактной сваркой в первое десятилетие после изобретения сваривали только неответственные детали.
Одновременно со способом Томсона другой способ контактной сварки – точечную контактную сварку изобрел и H. Н. Бенардос. Немецкий патент свидетельствует, что это произошло до 1887 года. Бенардос подвел ток к двум наложенным друг на друга стальным пластинам с помощью клещей, в которые вставил угольные электроды. Проходя через электроды, зажимавшие пластины, нагревал их. Выделившейся теплоты было достаточно для образования сварной точки.
В конце XIX – начале XX в. электросварка не получила широкого распространения: электроэнергия была малораспространенной, известные способы сварки не были универсальными и мобильными, а удовлетворительное качество переплавленного металла обеспечивалось ценой высокой трудоемкости.
Но без сварки в то время уже нельзя было обойтись, и в начале XX в. родился еще один способ не только быстрого соединения металлов, но и их разъединения, основанный на использовании теплоты, выделяемой при сгорании газов. Попытки использовать горючие газы для резки металлов делались многократно, но необходимые для этого температуры достигаются только при сжигании газов или паров жидкости в смеси с чистым кислородом. Поэтому применение газовой сварки появилось с возможностью получения технически чистого кислорода в промышленных масштабах.
В 1840 г. немецкий химик Д. Рихман разработал аппарат для получения кислорода путем взаимодействия азотной кислоты и цинка. Водородным пламенем, образующимся на выходе из горелки, можно было паять и сваривать легкоплавкие металлы. Кислородное пламя имело температуру 2600 °C и могло расплавить платину, золото и серебро. Появление в 1880-х гг. электролиза облегчило получение водорода и кислорода.
Сам термин «газовая сварка металлов» впервые употребил француз Д. де Рисимен в 1840 г., описывая в статье способ сварки свинца при помощи воздушно-водородной горелки. Одновременно велась работа по созданию надежной аппаратуры. Одной из первых таких конструкций была горелка американца Р. Хейра для получения водородно-кислородного пламени. Для предотвращения обратного удара (потока горящего газа внутрь системы) в 1847 г. он создал диафрагму в водородном канале, через которую газ выдавливался в наконечник горелки и выходил наружу. В 1850 г. француз Девиль создал горелку, в которой, как и в современных горелках, водород и кислород смешивались до выхода наружу.
Позже химики стали использовать в горелках ацетилен С2Н2, теплота сгорания которого более чем в 5 раз выше теплоты сгорания водорода, температура пламени в смеси с кислородом достигает 3200 °C. Еще Г. Дэви получил ацетилен, разлагая водой карбид кальция. Но карбид кальция был дорог, и потребовалось несколько десятков лет, чтобы найти дешевый способ его производства. Для его промышленного производства было применено электричество. В 1892 г. основатели фирмы «Вильсон алюминиум» Дж. Морехед и Т. Вильсон выпустили первую промышленную плавку карбида. В это же время электроплавку карбида проводит во Франции А. Муассан.
В 1895 г. А. ле Шателье в сообщении Парижской академии наук отметил, что в пламени ацетилена не окисляется расплавленное железо. Именно такое пламя было необходимо для сварки.
Французски инженер Ш. Пикар смешал ацетилен и кислород прямо в горелке, до выхода из мундштука. Это требовало подачи ацетилена под давлением, и горелки работали тогда, когда газ подавался из баллонов. Внедрение газовой сварки тормозили частые взрывы сжиженного ацетилена в баллонах при транспортировке. Для предотвращения этого А. ле Шателье предложил помещать растворы газа в ацетоне в пористое тело. Баллоны наполняли губкой, затем заливали ацетон и накачивали ацетилен. Это сделало транспортировку относительно безопасной, и ацетилен стал широко распространяться в промышленности. Но газ из генераторов выходил под нормальным давлением, поэтому применять их в горелках Пикара было опасно.
Этот недостаток устранил Э. Фуше. В 1901 г. он впервые использовал в горелках сжатый ацетилен (в ацетоне) и сжатый кислород, а в 1901 г. подал в горелку ацетилен прямо из генератора при нормальном давлении, а кислород – под избыточным давлением. Позже такие горелки применяли не только для сварки, но и для резки, увеличив давление кислорода на выходе из дополнительных каналов.
Широкое применение газовой сварки началось, когда в 1902 г. немецкий ученый К. Линде создал ректификационный аппарат для разделения воздуха на компоненты.
Преимуществом ацетиленовой сварки и резки было отсутствие потребности в электричестве, автономность, подвижность и простота эксплуатации. При газовой сварке улучшалось качество шва, поскольку зона сварки была защищена от воздействия воздуха.
Электро– и газосварка могли заменить клепку при производстве металлических конструкций, применялись в ремонте этих изделий. Но при сваривании изделий с большими площадями сечений возникали серьезные проблемы. Применение аппарата Славянова ограничивали стационарный аппарат и тяжелый генератор, а способом Бенардоса и газовой сваркой можно было выполнять швы высотой не более 3–5 мм за один проход, а при многослойной сварке снижались производительность и качество.
Эта задача была решена при помощи алюминотермии. Процесс получения металлов и сплавов восстановлением оксидов металлов алюминием открыл в 1859–1865 гг. русский ученый H. Н. Бекетов. Суть процесса состоит в том, что шихта из смеси порошков алюминия и оксида железа засыпается в тигель и поджигается. Температура горения при этом достигает нескольких тысяч градусов. В результате шихта превращается в железо и шлак. Вместо алюминия можно применять магний. Позже это было использовано при создании нового способа сварки, в котором для нагрева применяется энергия горения термитной смеси, состоящей из алюминия или магния и оксидов металлов (главным образом железа). В 1898 г. немецкий химик Г. Гольдшмидт соединил два железных бруска, заполнив место стыка термитной смесью, после чего поджег ее. Перегретое жидкое железо подплавило кромки и, остыв, превратилось в шов.
Такие преимущества термитной сварки, как портативность оборудования, возможность соединения крупных заготовок на месте и быстрого последующего использования оценили железнодорожники. Термитом сваривали рельсы, сломанные детали и т. п. Термитная сварка оказалась наиболее выгодной при соединении деталей с площадью сечения более 5 см2. Ее применяли в судостроении для сварки валов, гребных винтов, якорей, в машиностроении и других отраслях. В течение нескольких лет способ термитной сварки оставался практически неизменным.
В начале XX в. различные способы сварки получили широкое применение. С 1908 г. на заводах Форда вместо кузнечной стала применяться газовая сварка. В 1911 г. фирмой «Дэвис – Борнонвиль» был разработан пантограф, приводившийся в движение электродвигателем и перемещавший резак.
В это время газовая сварка преобладала над дуговой. Но основным недостатком ацетиленовой горелки была невозможность увеличить скорость сварки, что в дуговой решалось увеличением силы тока дуги.
Шведский морской инженер Кьелберг создал плавящийся электрод в виде отрезка проволоки, покрытого порошком силикатов для защиты металла от окисления. Это улучшило качество шва, но не решило проблемы полностью. В дальнейшем состав покрытия изменялся, в него добавляли алюминий, соединения калия, натрия, кальция. Это позволяло легче возбуждать дугу и поддерживать ее горение.
Постепенно сварочные генераторы перешли на переменный ток. В качестве источников тока наряду со сварочными преобразователями стали применять специальные трансформаторы и выпрямители.
Для облегчения труда электросварщиков в середине 20-х годов прошлого века были разработаны полуавтоматы. Сварочные держатели с электродом перемещались вдоль шва на раме с роликами.
Существовавшие методы сварки не позволяли качественно сваривать легированные стали и цветные металлы и сплавы: было трудно подобрать материалы покрытия и электродов, а также режим дуги. В этих условиях пригодился метод газоэлектрической сварки. В 1911 г. американский физикохимик И. Ленгмюр открыл атомарный водород и разработал процесс сварки металлов в его среде. Он получил название атомно-водородной сварки. При подаче водорода в зону горения дуги он из молекулярного превращался в атомарный, а попав на сравнительно холодный металл, вновь становился молекулярным. При этом выделялась дополнительная теплота. Позже кроме водорода стали применяться смеси других газов: инертных (аргон, гелий), а также азот, хлор.
Это упростило процесс сварки и обеспечило высокую прочность металла.
В 1930-е годы возникла потребность в научном обосновании сварочных технологий. Это было связано со слухами о ненадежности сварных соединений, возникших в связи с обрушениями сварных мостов в Германии, Бельгии, Канаде и других странах. Многие инженеры и конструкторские организации выступали против применения сварки в ответственных конструкциях.
В Советском Союзе первым занялся сваркой В. П. Вологдин. Исследования, проведенные под его руководством, доказали возможность применения и научного изучения сварки. В 1929 г. исследованиями сварных соединений занялся 59-летний инженер – мостостроитель Е. О. Патон. Под его руководством в Киеве была создана электросварочная лаборатория. В 1935 г. в Киеве был создан Институт электросварки, позже получивший имя Е. О. Патона. В нем разрабатывали и осваивали механизированную и автоматическую сварку угольным электродом. При этом электрод перемещался на тележке, и были применены специальные средства защиты зоны сварки.
Е. О. Патон стал решать проблему автоматизации комплексно, уделив особое внимание аппаратам и защите зоны сварки. Еще в 1923 г. в Советском Союзе Д. А. Дульчевский применил при сварке меди угольный порошок и другие горючие вещества, оттеснявшие воздух от жидкого металла. Позже тоже пытались вносить защитные средства в зону сварки отдельно от электрода. В 1930 г. в США Б. С. Робинов, С. Е. Пейк и В. Е. Квиллен получили патент на способ сварки, при котором дуга засыпана флюсом, непрерывно высыпавшимся из бункера впереди электрода. Расплавляясь он образовывал надежную шлаковую и газовую защиту.
Способы автоматической сварки под флюсом совершенствовались: изменялся состав флюса, способы его подачи в зону сварки. Е. О. Патон поставил перед сотрудниками своего института задачу разработать гранулированный флюс для сварки сталей угольным и металлическим электродами. Он должен был прикрыть жидкий металл от воздуха, ввести дополнительные легирующие элементы в металл шва и связать вредные примеси. В 1939 г. был разработан флюс и изготовлен специальный аппарат.
Разработки Патона и его коллег внесли неоценимый вклад в победу над Германией. Дуговая и газовая сварка применялась при производстве танков. Особенно важную роль автоматическая сварка сыграла при сварке танковых корпусов. Она позволила резко увеличить производительность и качество изделий по сравнению с ручной сваркой. Ни в США, ни в Германии такой технологии не было, танковую броню сваривали вручную.
Во II половине XX в. появились новые способы сварки: плазменная, электронная, фотонная, лазерная, сварка взрывом, ультразвуком. Они расширили сферу применения сварочных технологий.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
public.wikireading.ru
| Персоналии - Бенардос Николай Николаевич русский изобретатель, создатель электрической дуговой сваркиБенардос Николай Николаевич [26. 6(8.7).1842, деревня Бенардосовка Херсонской губернии, — 8(21). 9. 1905, Фастов Киевской губернии] По силе и глубине изобретательского таланта, широте интересов, чрезвычайной настойчивости в работе и трудоспособности Бенардос занимает одно из первых мест среди изобретателей мира. Ему принадлежит около 200 оригинальных изобретений в различных областях техники, сельском хозяйстве, транспорте и т. д. Многие его идеи не потеряли своего значения и сейчас. Среди его изобретений: железные бороны и углубители, скороварки и молотильные машины, паровые ножницы и пневматическая поливалка, пароходные колёса с поворотными лопастями и охотничьи лодки, краны, турбины для гидроэлектростанций и пушка для метания канатов на терпящий бедствие корабль, летательные аппараты и станки для обработки металла и дерева, пневматические и вагонные тормоза и ветряной двигатель, десятки модификаций замков, подъёмников, патронов, пуль (в том числе пулю со смещённым центром) и мин. Мировую славу Бенардосу принесло изобретение электрической дуговой сварки и резания металлов — одного из самых важных современных технологических процессов. Особенно много внимания он уделял дуговой сварке угольным электродом, которая и названа «Способом Бенардоса». Николая Бенардоса справедливо считают родоначальником дуговой электросварки, поскольку он наметил главные направления её развития, разработал основные принципы многих современных способов дуговой сварки. Кроме того, Бенардос создал много конструкций сварочных автоматов, разработал способы дуговой сварки разными электродами, дугового резания, подводной сварки и резания, сварки на вертикальной поверхности. Он изобрёл оригинальные способы точечной и шовной контактной электросварки. Николай родился в селе Бенардосовке Елисаветградского уезда Херсонской губернии (ныне село Мостовое Братского района Николаевской области Украины) в семье с богатыми военными традициями. Его дед, грек по происхождению, один из героев Отечественной войны 1812 года генерал-майор Пантелеймон Егорович Бенардос. Отец — участник Крымской войны 1853—1856 годов, полковник в отставке Николай Пантелеймонович Бернадос был женат на дочери лухского помещика Екатерине Васильевне Свешниковой. По материнской линии изобретатель был потомком Демидовых — дед его, Василий Львович Свешников, был женат на Елизавете Львовне Демидовой. Детство Николая прошло в имении родителей Новоукраинка Херсонской губернии. Начальное образование он получил домашнее. Ещё в детстве будущий изобретатель проявлял большое влечение к всевозможным ремёслам. Его любимыми занятиями были слесарное и кузнечное дело. Николай целые дни проводил в небольших мастерских отца, обслуживающих нужды усадьбы, где овладел навыками работы кузнеца. В 1862 году, по настоянию отца, Николай поступил на медицинский факультет Киевского университета святого Владимира. Во время обучения на врача Бенардос сделал первое своё известное изобретение — зубную пломбу, которую он изготовил из серебра. Первым пациентом молодого изобретателя был его денщик (его имя, к сожалению, не сохранилось), которого Бенардос избавил от зубной боли с помощью серебряной «пуговки», как он её назвал. В 1866 году Николай оставил медицину и перевёлся в Петровскую земледельческую и лесную академию в Москве по отделу сельскохозяйственных наук. Проучившись в академии около трёх лет, до 1869, он ушёл оттуда, целиком посвятив себя изобретательской деятельности. В период обучения в академии Н. Н. Бенардос разработал и опробовал целый ряд изобретений в области усовершенствования различных сельскохозяйственных орудий, так, например, в 1866 году он создал проект плуга с вращающимся отвалом с целью уменьшения до минимума трения между частями плуга и земельным пластом, однако этот проект так и остался на бумаге. Весной 1867 года в Париже открылась Всемирная выставка, которую Николай Бенардос решил посетить, в надежде на реализацию своих планов в области изобретательства. Будучи студентом первого курса, он получил в академии отпуск и уехал. К сожалению, период заграничных путешествий Бенардоса почти не исследован, точных сведений о его пребывании в Париже, а также о последующих поездках в Испанию, Великобританию и Германию, не сохранилось. В Москву Н. Бенардос вернулся осенью 1867 года. В конце декабря 1867 года, для решения ряда хозяйственных вопросов, Николай побывал в родовом поместье матери, которое находилось в городке Лух Юрьевецкого уезда Костромской губернии. С тех пор он неоднократно приезжал в этот заштатный городок. В одно из таких посещений Бенардос познакомился с Анной Алексеевной Лебедевой — дочерью хозяина лухского постоялого двора и в 1868 году женился на ней. Николай Николаевич решил осесть в этих краях. В двенадцати верстах от села, на перешедшем к нему от матери лесном участке, он выстроил помещичью усадьбу «Привольное». При усадьбе были двухэтажный дом, построенный в турецко-японском стиле с фонтаном, пагодами и даже пятисаженной пирамидой, большой фруктовый сад и оранжерея, а также хорошо оборудованные слесарные, механические, деревообделочные мастерские и кузница. Поначалу Бенардос собирался заняться хозяйственной деятельностью по всем предписаниям усвоенной в академии агрономической науки. Однако, имея большую тягу к изобретательству, каждую свободную минуту проводил в механической мастерской. Он сконструировал, а затем соорудил собственными руками несколько оригинальных сельскохозяйственных орудий. Потом поставил изобретательство на поток. Практически все свои средства Бенардос пускал либо на техническое обеспечение своих исследований, либо на устройство жизни окрестных крестьян. Он оказывал широкую медицинскую помощь жителям соседних деревень, организовал аптеку и выдавал из неё бесплатно лекарства. Николай Николаевич построил в усадьбе самолично изобретённую механическую прачечную, предтечу стиральной машины, библиотеку и школу, в которой бесплатно обучались крестьянские дети. Это была первая и единственная в тех местах школа. Всё необходимое для учебного процесса он также покупал на свои средства. Бенардос активно участвовал в общественной деятельности. В 1870—1873 годах он избирался в Юрьевецкое уездное и Костромское губернское земские собрания. Его выступления на земских собраниях содержали конкретные предложения по развитию системы здравоохранения и усилению санитарного контроля. По заявлению Николая Николаевича, в то время члена уездного училищного Совета, IX очередное уездное земское собрание постановило ходатайствовать перед правительством о введении обязательного обучения. В 1873 году Н. Бенардос вместе с братьями Павлом и Николаем Телепневыми участвовал в наказании розгами земского врача Алферьева, нанёсшего оскорбление некой княжне Берсеньевой. После судебного разбирательства, которое длилось больше года, Костромской окружной суд, за якобы имевшее место оскорбление земского врача, приговорил Бенардоса и братьев Телепневых к лишению прав и ссылке на житье в Сибирь. Позднее эта мера была заменена трёхмесячным арестом на гауптвахте и лишением прав занимать какие-либо государственные или общественные посты. Всё время до решения суда Бенардос провёл в заключении. Его близкий друг Андрей Иванович Бюксенмейстер позднее вспоминал, что судебное дело тянулось долгое время, потребовало много средств и очень сильно подорвало моральное и материальное состояние Бенардоса. После освобождения из заключения Бенардос взялся за осуществление идеи, возникшей у него ещё в 1873 году — постройку колёсного парохода с поворотными лопастями, способного преодолевать речные перекаты, мели, обходить мельничные плотины и подобные препятствия по суше. Над этим проектом изобретатель работал более трёх лет. Помогали ему местные кузнецы В. Тюгин и Н. Смирнов. Весной 1877 года пароход, названный в честь старшего сына Бенардоса — «Николай», был спущен на воду у Болдыревой пустыни, в 3 км от городка Лух. Для испытания своей модели изобретатель предпринял трёхсоткилометровое путешествие по рекам Луху и Клязьме вплоть до Гороховца. Затем судно было доставлено в Санкт-Петербург. Однако новый вид транспорта остался без внимания чиновников и промышленников. В дальнейшем пароход был продан на слом и разобран на дрова. В феврале 1877 года Бенардос сконструировал специальный снаряд для перевозки дров и других тяжестей. На это изобретение ему был выдан патент, прислана благодарность из Сельскохозяйственного музея Санкт-Петербурга, но, хотя ряд землевладельцев завёл подобные снаряды в своих хозяйствах, в промышленное производство он внедрён так и не был. В последующие годы Николай Николаевич всё больше занимается работами в области электротехники. Ещё при постройке парохода Бенардосу часто приходилось соединять крупные металлические детали. Делалось это кузнечной сваркой, однако в мастерских Бенардоса не было больших нагревательных печей. Поэтому изобретатель попробовал греть кромки вольтовой дугой, до их проковки, при этом металл часто оплавлялся и соединял небольшие участки. В середине 1870-х годов Бенардос познакомился с инженером и изобретателем А. И. Бюксенмейстером, основавшим в 1878 году неподалеку от Кинешмы завод по производству аккумуляторов, угольных изделий и электродуговых ламп (ныне завод «Электроконтакт»). Дружба с Бюксенмейстером безусловно способствовала изобретательской деятельности Николая Николаевича. Владелец завода снабжал его электрохимическими источниками тока, электроуглями и другими необходимыми материалами. Бенардос получил широкую возможность экспериментировать с электрической дугой, работать в области изыскания конкретных направлений практического использования электричества. Вместе с Бюксенмейстером он провёл ряд экспериментов с аккумуляторными батареями. Для того, чтобы получить деньги, необходимые для продолжения научных и инженерных изысканий, Николай Бенардос был вынужден продать значительную часть своей земли и заложить усадьбу. В конце-концов он оставляет имение на управляющего и уезжает в Санкт-Петербург. Переехав в 1879 году в Санкт-Петербург, Бенардос 10 февраля 1880 года подал прошение в Министерство внутренних дел с просьбой возвратить ему права государственной и общественной службы. Получив отказ, он поступает на работу на завод электротехнического отдела при товариществе «Яблочков-изобретатель и К°». С П. Н. Яблочковым Николай Николаевич познакомился ещё в 1876 году, в одну из поездок за границу. Между ними возникли творческие связи, перешедшие в большую дружбу. Через Яблочкова Бенардос познакомился с виднейшими зарубежными и русскими электротехниками того времени. Непосредственное общение с ними оказалось весьма полезным для развития научно-технической деятельности Бенардоса и способствовало ускорению реализации многих его изобретений. Бенардос принимал непосредственное участие в распространении в России электрического способа освещения. С этой целью он по поручению завода совершил поездку в Закаспийскую область. Руководство завода предоставило изобретателю полную возможность проведения необходимых опытов. За время работы на заводе Бенардос изобрёл специальный подсвечник для свечи Яблочкова с автоматическим переключением тока, машину для изолировки кабеля, машину для оплётки проводов и т. д. Весной 1881 года Николай Николаевич Бенардос в качестве сотрудника фирмы «Яблочков-изобретатель и К°» отправился на Международную электрическую выставку, проходившую в Париже. Подготовка экспозиции выставки проходила в экспериментальной лаборатории при журнале «Электрисьен», содиректором которой был русский физик Николай Иванович Кабат. Здесь Бенардос начал работу над улучшением аккумуляторов, предназначавшихся для электрического освещения, в результате которой пришёл к своему основному изобретению, принесшему ему мировую известность — электросварке, названной им «Электрогефест». Это изобретение получило золотую медаль и стало главным экспонатом Парижской международной электротехнической выставки. По возвращении в Санкт-Петербург, Бенардос продолжил совершенствовать изобретённый им способ дуговой электросварки. В 1885 году после тщательнейшей разработки и доведения своего способа до возможности промышленного применения Николай Николаевич обратился в Департамент торговли и мануфактур с просьбой о выдаче ему привилегии на «Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока». 31 декабря 1886 года ему была выдана десятилетняя привилегия за № 11982. Метод, созданный Бенардосом, был весьма прост. В описании к привилегии сущность его излагалась так: Предмет изобретения составляет способ соединения и разъединения металлов действием электрического тока… основанный на непосредственном образовании вольтовой дуги между местом обработки металла, составляющим один электрод, и подводимой к этому месту рукояткою, содержащею другой электрод, и соединенной с соответственным полюсом электрического тока. С помощью этого способа могут быть выполнены следующие работы: соединение частей между собой, разъединение или разрезывание металлов на части, сверление и производство отверстий и полостей и наплавление слоями. Бенардос не смог сразу в 1881 году запатентовать своего «Электрогефеста». Одной из причин стало отсутствие средств. Лишь в 1884 году, когда усадьба «Привольное» была продана за неуплату долгов ссудным банком, Бенардос смог на оставшиеся деньги подать заявку на получение патента на способ дуговой электросварки. В 1885—1887 годах Н. Н. Бенардос получил патенты Франции, Бельгии, Великобритании, Австро-Венгрии, Швеции, Италии, Германии, США, Норвегии, Дании, Испании, Швейцарии. Так как у Бенардоса хватило денег только на патентование изобретения в России, патентование за рубежом финансировал купец С. А. Ольшевский, владелец доходных домов в Петербурге и Варшаве, ставший совладельцем патентов. В 1885 году в Санкт-Петербурге Николай Бенардос совместно с рядом капиталовладельцев основал Товарищество «Электрогефест», имевшее первую в мире показательную мастерскую сварочных работ. Менее чем через два года способ дуговой электросварки получил распространение по всему миру, а имя Бенардоса стало широко известным в научных и технических кругах за границей. Для ознакомления с «Электрогефестом», с целью его применения в своих странах, в Россию приезжали крупные зарубежные специалисты. Всестороннее освещение нового процесса сварки металлов в технической литературе и в специальных докладах видных учёных и инженеров, также весьма способствовало росту популярности изобретения Бенардоса. К середине 1890-х годов новый технологический процесс был внедрён более чем на 100 заводах Западной Европы и в США, электросварку начали применять не только для вспомогательных ремонтных работ, но и как основной технологический процесс производства новых металлических изделий. В России дуговую электросварку впервые применили на Куваевской мануфактуре и заводе Пономарёва в Иваново-Вознесенске. В 1888 году способ Николая Бенардоса был использован в Рославльских мастерских Орловско-Витебской железной дороги для ремонта паровозных и вагонных колёс, рам, решёток и так далее. В течение пяти лет способ Бенардоса распространился по всей России. Он применялся в железнодорожных мастерских Воронежа и Ростова-на-Дону, на заводах Коломенском в Голутвине, Гужона в Москве, Невском машиностроительном заводе, заводе Лесснера в Петербурге и др. К 1892 году Н. Н. Бенардос разработал электрическую сварку как с угольным, так и с металлическим электродами. Ему принадлежит идея и разработка устройства для сварки металлическим электродом на переменном токе, разработка сварки в струе газа, сварки наклонным электродом. Он первым начал применять различные флюсы и закрытую дугу, а также был основоположником механизации и автоматизации сварочного процесса. На проходившей в январе 1892 года в Санкт-Петербурге IV Всероссийской электрической выставке, демонстрировалось более 30 различных изобретений Бенардоса, оформленных в отдельную экспозицию. 11 мая того же года «За удачное применение вольтовой дуги к спаиванию металлов и направлению одного металла на другой» Николай Николаевич Бенардос был удостоен высшей награды Русского Технического общества — золотой медали. А в мае 1893 года он был избран действительным членом этого общества. В 1889 году патентным правом на изобретения Бенардоса в области сварки завладела группа дельцов, практически лишив его возможности продолжать работу над «Электрогефестом». Однако он продолжал заниматься изобретательством в других областях. С 1887 по 1891 год им были получёны патенты на усовершенствованную систему аккумуляторов, способ приготовления губчатого свинца, гальванации больших площадей, тигельное электропаяние. 17 (29) октября 1888 года на станции Борки, Курско-Харьковского направления Императорской железной дороги, произошло крушение императорского поезда, в котором находился Александр III со своей семьёй. Никто из Августейшего семейства серьёзно не пострадал. В связи с этим событием Николай Бенардос предложил проект исправления Царь-колокола, перенесения его на Воробьёвы горы и строительство для него огромной Царь-колокольни, в которой на одном этаже был храм, а на другом музей, посвящённый чудесному спасению Царской Семьи. В начале 1890-х гг. этот проект широко обсуждался в московской и петербургской прессе, однако он так и остался невоплощенным. конце 1890-х годов сильно ухудшилось состояние здоровья Николая Бенардоса. Продолжительные опыты с губчатым свинцом, необходимым для изготовления аккумуляторов, привели к тяжёлому отравлению организма изобретателя. В 1899 году по рекомендации врачей он переехал в Фастов. 7 декабря того же года Санкт-Петербургским электротехническим институтом Н. Н. Бенардосу, вместе с А. С. Поповым и А. Н. Лодыгиным, за особо выдающиеся заслуги было присвоено звание почётного инженера-электрика. Запись в журнале заседаний института гласит: А. С. Попов, Н. Н. Бенардос, А. Н. Лодыгин заслуживают возведения в почётное звание инженера-электрика, как выдающиеся русские изобретатели в области электротехники, первый по телеграфированию без проводов, второй по электрической сварке металлов, третий по устройству лампы накаливания. Несмотря на болезнь, Бенардос не прекращал работы. В 1900 году он разработал способ изготовления стальных борон путём штамповки из листа. В начале 1902 года, находясь на излечении в Москве, Н. Н. Бенардос участвовал в работе Второго Всероссийского электротехнического съезда, который избрал его своим почётным председателем. Это было последним прижизненным признанием заслуг изобретателя. 8 (21) сентября 1905 года Николай Николаевич Бенардос скончался в фастовской богадельне. |
www.autowelding.ru
Изобретатель электросварки, начальник и друг рабочих
120 лет назад умер знаменитый инженер и учёный Николай Гаврилович Славянов …
120 лет назад, 5 октября (ст.ст.) 1897 года, умер знаменитый инженер и учёный, изобретатель современной электрической дуговой сварки Николай Гаврилович Славянов (род. 23.04.1854 г.).
Первым, кто успешно применил для электросварки «дугу Петрова», был русский учёный Н.Н.Бенардос, который использовал угольный электрод, а источником энергии – огромные аккумуляторные батареи.
Славянов брал ток от обычной динамо-машины (генератора), один полюс которой соединял с обрабатываемой деталью, другой – с металлическим электродом.
Возникающая между ними дуга плавила металл и детали, и электрода. Такая сварка, оказавшись намного проще, экономичнее и надёжнее, быстро завоевала мировое признание и, по сути, не изменилась до сего времени. На всемирной электротехнической выставке в Чикаго (1893) Н.Г.Славянова наградили Золотой медалью с формулировкой:
«За произведённую техническую революцию». После этого «электроплавильники Славянова» широко пошли на экспорт, только англичане закупили их более двух десятков.
Родился Николай Гаврилович в Воронежской губ. в обедневшей дворянской семье. В детстве получил хорошее воспитание и образование, играл на пианино, и это увлечение осталось на всю жизнь. С золотой медалью он окончил гимназию, затем Горный институт в Петербурге (1877) и был направлен в распоряжение Главного начальника Уральских заводов. С 1883 г. и до конца жизни работал на Пермских пушечных заводах. Там он и сделал большинство своих изобретений: регуляторы для дуговых ламп Яблочкова, шинную проводку, различные электроизмерительные приборы, новую конструкцию динамо-машины, конструкцию генератора для электросварки и даже сварочный полуавтомат. Среди них важное место занимал способ электронаплавки, давший огромный экономический эффект. С его помощью исправляли дефекты литья (раковины, пустоты) и восстанавливали изношенные детали.
Ещё одним блестящим результатом его научных исследований было создание «способа электрического уплотнения металлических отливок», быстро получившего распространение на металлургических заводах России, а потом и за рубежом. При изготовлении крупнокалиберных орудийных стволов основной технической задачей являлось получение качественных массивных слитков – при изготовлении мартеновским способом в них нередко находили пустоты и раковины, а в верхней части – так называемую «прибыль», которая шла в отходы. Это происходило из-за неравномерности остывания слитка. Анализируя данное явление, Славянов пришел к мысли о том, что верхнюю часть отливки необходимо поддерживать в нагретом состоянии, тогда остывание металла пойдет снизу вверх. Для подогрева только что отлитых болванок он использовал постоянный ток и с помощью вольтовой дуги уплотнил за пять часов три болванки – все оказались без пустот, раковин и «прибыли», кроме небольшого верхнего слоя.
Он был не только выдающимся механиком, металлургом и электротехником своего времени, но и прекрасным организатором и глубоко уважаемым руководителем. Не удивительно, что в 1891 г. его назначили начальником завода. Тяжёлая болезнь сердца оборвала его жизнь на 44-м году. Проводить своего руководителя в последний путь пришли все рабочие, в траурной церемонии участвовало более 10 тыс. человек. На надгробной чугунной плите при помощи электронаплавки сделали надпись: «Дорогому нашему начальнику и другу рабочих Николаю Гавриловичу Славянову, изобретателю электросварки, от благодарного русского народа».
В некрологе о нём видный русский учёный-электротехник М.А.Шателен писал: «Николай Гаврилович умер еще молодым сравнительно человеком, всего 43 лет, проработав всего 20 лет на поприще инженера. Но в этот срок он успел сделать столько для электротехники, что его имя никогда не забудется и, наряду с именами Яблочкова и Петрова, будет составлять гордость русской электротехники».
Валерий Габрусенко, публицист, кандидат технических наук, доцент, член-корр. Петровской академии наук и искусств
ruskline.ru
Изобретатель электросварки, начальник и друг рабочих
120 лет назад умер знаменитый инженер и учёный Николай Гаврилович Славянов …
120 лет назад, 5 октября (ст.ст.) 1897 года, умер знаменитый инженер и учёный, изобретатель современной электрической дуговой сварки Николай Гаврилович Славянов (род. 23.04.1854 г.).
Первым, кто успешно применил для электросварки «дугу Петрова», был русский учёный Н.Н.Бенардос, который использовал угольный электрод, а источником энергии – огромные аккумуляторные батареи.
Славянов брал ток от обычной динамо-машины (генератора), один полюс которой соединял с обрабатываемой деталью, другой – с металлическим электродом.
Возникающая между ними дуга плавила металл и детали, и электрода. Такая сварка, оказавшись намного проще, экономичнее и надёжнее, быстро завоевала мировое признание и, по сути, не изменилась до сего времени. На всемирной электротехнической выставке в Чикаго (1893) Н.Г.Славянова наградили Золотой медалью с формулировкой:
«За произведённую техническую революцию». После этого «электроплавильники Славянова» широко пошли на экспорт, только англичане закупили их более двух десятков.
Родился Николай Гаврилович в Воронежской губ. в обедневшей дворянской семье. В детстве получил хорошее воспитание и образование, играл на пианино, и это увлечение осталось на всю жизнь. С золотой медалью он окончил гимназию, затем Горный институт в Петербурге (1877) и был направлен в распоряжение Главного начальника Уральских заводов. С 1883 г. и до конца жизни работал на Пермских пушечных заводах. Там он и сделал большинство своих изобретений: регуляторы для дуговых ламп Яблочкова, шинную проводку, различные электроизмерительные приборы, новую конструкцию динамо-машины, конструкцию генератора для электросварки и даже сварочный полуавтомат. Среди них важное место занимал способ электронаплавки, давший огромный экономический эффект. С его помощью исправляли дефекты литья (раковины, пустоты) и восстанавливали изношенные детали.
Ещё одним блестящим результатом его научных исследований было создание «способа электрического уплотнения металлических отливок», быстро получившего распространение на металлургических заводах России, а потом и за рубежом. При изготовлении крупнокалиберных орудийных стволов основной технической задачей являлось получение качественных массивных слитков – при изготовлении мартеновским способом в них нередко находили пустоты и раковины, а в верхней части – так называемую «прибыль», которая шла в отходы. Это происходило из-за неравномерности остывания слитка. Анализируя данное явление, Славянов пришел к мысли о том, что верхнюю часть отливки необходимо поддерживать в нагретом состоянии, тогда остывание металла пойдет снизу вверх. Для подогрева только что отлитых болванок он использовал постоянный ток и с помощью вольтовой дуги уплотнил за пять часов три болванки – все оказались без пустот, раковин и «прибыли», кроме небольшого верхнего слоя.
Он был не только выдающимся механиком, металлургом и электротехником своего времени, но и прекрасным организатором и глубоко уважаемым руководителем. Не удивительно, что в 1891 г. его назначили начальником завода. Тяжёлая болезнь сердца оборвала его жизнь на 44-м году. Проводить своего руководителя в последний путь пришли все рабочие, в траурной церемонии участвовало более 10 тыс. человек. На надгробной чугунной плите при помощи электронаплавки сделали надпись: «Дорогому нашему начальнику и другу рабочих Николаю Гавриловичу Славянову, изобретателю электросварки, от благодарного русского народа».
В некрологе о нём видный русский учёный-электротехник М.А.Шателен писал: «Николай Гаврилович умер еще молодым сравнительно человеком, всего 43 лет, проработав всего 20 лет на поприще инженера. Но в этот срок он успел сделать столько для электротехники, что его имя никогда не забудется и, наряду с именами Яблочкова и Петрова, будет составлять гордость русской электротехники».
Валерий Габрусенко, публицист, кандидат технических наук, доцент, член-корр. Петровской академии наук и искусств
pravoslavnye.ru
.jpg)
