Сергей Суханов - Перелом. Часть 3 [СИ]

И неожиданно вынужденный частичный переход на пневмопривод позволил нам нарастить базу станков, и, самое главное - станочников и конструкторов. На станках с пневмоприводом работали в основном ученики, вытачивая не слишком ответственные детали, так как несколько просела чистота изготовления и точность хода - давление в воздухопроводах плавало, поэтому частота вращения пневмодвигателей имела разброс, больший чем у электрических - у тех даже если напряжение и плавало, обороты все-равно существенно снижались передачами, а одновременно снижалась и неравномерность вращения вала с нагрузкой. Да и набор скоростей у пневматики был ограничен нижним пределом давления - на входе двигателя мы установили штуцер с переменным сечением, но ниже трех атмосфер его не поставишь - оно становится слишком низким, чтобы эффективно вращать пневмодвигатель. Потом, когда появился штуцер с мягким изменением размера отверстий, нам стала доступна плавная регулировка оборотов. Но и такой ограниченный диапазон скоростей позволял нам наращивать производство станков и интенсивность обучения подрастающих станочников. Ну и заодно получать вал некритичных изделий.

Самым же главным выхлопом вынужденного использования пневматики стало то, что конструкторы не были ограничены в использовании силовых приводов, так как их производство было гораздо более простым, чем для электрических двигателей. Поэтому конструкторская мысль перла. Так, они старались заменить зубчатые передачи где только можно. Например, избавились от продольной зубчатой рейки, по которой ходил суппорт при ручной подаче, а заодно и от самой продольной ручной подачи - предполагалось, что все будет выполняться с помощью автоматической продольной подачи от пневмопривода - длинный ходовой винт они заменили системой тяг - сначала, для пробы - просто на обычной веревке. На удивление, работало, хотя точность была невысокой - по нагрузками веревка растягивалась. А когда заменили на металлический трос, точность стала практически как с винтом - теперь вместо того, чтобы вращать длинный ходовой винт, который двигал суппорт, пневмодвигатель вращал колесо, оно перемещало замкнутый трос, который оборачивался на другом конце станка вокруг такого же колеса, но без привода. Ну а трос тянул суппорт.

Пришлось повозиться с проскакиваниями троса - сначала заменили было его на цепной привод, но затем просто добавили прижимное колесо. Тросовая система продольного перемещения суппорта могла работать до двух недель, после чего требовалось подтягивать трос, так как он растягивался по действием усилий и возникал люфт - несмертельно, но лучше было от него избавиться. Быстрых скоростей резания на таких станках все-равно не достичь - если увеличить подачу, то даже с прижимным роликом трос начинал проскакивать, так как нагрузки, возникающие при врезании резца в металл заготовки, начинали превышать силы трения в системе колесо-трос. Но на небольших подачах, да с мягким металлом - цветметом либо малоуглеродистой сталью - милое дело. С середины сорок второго года большинство учеников тренировались сначала на таких эрзацах, и только потом, набив руку, переходили на нормальные станки. Так мало того - конструктора попытались заменить на ту же систему и передачи поперечного перемещения резца. Но там уже не выгорело - размеры суппорта недостаточно большие, чтобы впихнуть туда тросовую систему. Да и винт поперечной подачи гораздо меньше продольного винта - уж его-то можно и изготавливать.

Тем не менее, благодаря всем этим пневматическим уродцам конструктора получили опыт создания независимого привода на исполнительные механизмы, без использования многочисленных зубчатых передач. В дальнейшем эти навыки пригодились при проектировании станков с программным управлением. А с августа сорок второго мы начали получать с востока примерно по десятку тонн меди в месяц - наряду с другими цветными металлами - молибденом, никелем, хромом - это стало основным грузом для воздушного моста, установившегося с большой землей - туда - режущие пластины из спеченных сверхтвердых материалов, автоматические сварочные станки, оборудование для электрошлаковой сварки, антибиотики, оттуда - цветмет. Ну а после соединения наших территорий весной сорок третьего поток цветных металлов только возрос, возросло и производство электродвигателей. Несмотря на это, мы продолжали выпускать пневмодвигатели - если для обработки металла лучше было применять электрические двигатели - прежде всего из-за лучшего КПД всей системы, то для деревообрабатывающих станков пневматика вполне подходила еще долгое время - даровое топливо в виде опилок и массовое производство газогенераторов с двигателями представляло пневматике неплохой шанс остаться в строю.

Да и в станках пневматика прочно прописалась - по прикидкам оказалось, что это самый подходящий движитель для зажимных приспособлений - меди требуется гораздо меньше, чем скажем для зажимов чисто на электромагнитах - только для привода золотников - а усилия пневматика развивает довольно большие, при этом дает достаточную длину хода и небольшой расход сжатого воздуха. Так, для ручных пневморычажных прессов требовалось всего от шести литров воздуха в минуту, в другом зажиме поршень диаметром 75 миллиметров при ходе 32 миллиметра и давлении воздуха 6 атмосфер расходовал 2,8 литра и выдавал усилие в 265 килограмм. А поршень диаметром в 350 миллиметров при том же ходе и давлении расходовал 64 литра и выдавал усилие уже в 5750 килограммов - передвигать и зажимать с помощью воздуха было очень выгодно. Диаметр в 400 миллиметров выдавал вообще усилие в девять тонн. И требования к источникам сжатого воздуха снижались - компрессор с приводом в полкиловатта - три четверти лошадиной силы - мог выдавать пятьдесят литров воздуха в минуту - а это - возможность одновременного переключения работа нескольких зажимов, а неодновременно - и пары десятков. Хоть лошадь ставь на эти компрессоры.

Причем была возможность существенно снизить трудоемкость зажимных устройств. Так, если требовался сравнительно длинный ход, то применялись системы с поршнями - они требовали обработки и цилиндра, и поршня, и штока - причем все - на токарных станках, но эт овсе-ранво было гораздо проще, чем делать электродвигатель. Если же ход требовался сравнительно небольшой, то можно было применить мембранные движители - воздух впускался в полость, мембрана им отжималась и давила на тягу - здесь для изготовления деталей требовалось уже гораздо меньше токарной обработки, вплоть до ее отсутствия (если не принимать во внимание соединительные штуцера и прочие детали), а в основном можно было обойтись штамповкой - что корпуса, что самой мембраны. Причем можно было сэкономить и на мембране - так, плоская мембрана могла выдавать ход длиной до половины своего диаметра. То есть если поставить мембрану диаметром десять сантиметров, то получим пять сантиметров хода - этого достаточно для подавляющего числа зажимов, которые обычно и проектировались из расчета короткого хода зажима - клином или кулачком. Если же все-таки требовался более длинный ход, можно было применить гофрированную мембрану - она могла выдать уже несколько диаметров хода.