Современный попаданец — это, как правило, работающий в информационных технологиях, а не в промышленности (а кто сейчас у нас в промышленности работает?). Поэтому на свои изобретения он смотрит с точки зрения потребителя.
Однако, у промышленности есть свои требования.
И не зря в 1784 году Джеймс Уатт после получения патента на паровую машину оформил патент на паровой молот…
Вообще специализацию «молотобоец» придумали очень и очень давно. Молотобоец — это не кузнец, это человек для грубой работы. Если кто не видел, то это произходит так: кузнец держит заготовку и легким молотком бьет туда, куда должен ударить молот в руках молотобойца. Поэтому звук работающей кузницы не монотонен, он звучит «дзынь-бум, дзынь-бум, дзынь-бум…».
Но сила удара молотобойца имеет свои пределы. Самые большие кувалды весили до 12 кг. Достаточно, чтобы выковать сравнительно небольшую деталь, но что делать с большими?
В средние века очень широко применялся кулачковый молот с приводом от водяного колеса. Колесо оттягивало хвостовик молота и дальше он падал под своей тяжестью. Первые такие механизмы появились в 13 веке и к 16 веку были вполне обыденными.
Но недостатков у кулачкового молота немало.
Чем больше заготовка — тем меньше высота свободного падения молота и тем меньше сила (хотя как раз для больших заготовок требуется более сильный удар). Кроме того — молот падал не вертикально, а по дуге и плоскости молота и наковальни оказывались параллельными только при определенной высоте детали. Ну и быстродействие было невелико — большая деталь успевала остыть и ее нужно было нагревать опять.
Примерно такую же конструкцию запатеновал Уатт, только вместо водяного колеса подставил паровую машину. Но изобретение не пошло — недостатки были те же, что у кулачкового молота, но еще добавилась дороговизна.
Проблема тянулась аж до 1837 года, когда Несмиту не понадобилось выковать вал парохода диаметром 750 мм.
Существующими на тот момент методами это нельзя было сделать в принципе.
Несмит сделал очевидное — он не стал превращать поступательное движение во вращательное, как было в молоте Уатта.
Он просто поставил паровой цилиндр, который поднимал сам молот в вверх.
Первые молоты давлением пара только поднимались, но очень скоро они стали двойного действия — сила удара увеличивалась давлением пара. Самое интересное, что регулирую давление пара в цилиндре, можно было регулировать силу удара — сам Несмит демонстрировал, как разбить молотом сырое яйцо, вставленное в хрустальную рюмку, чтобы рюмка осталась цела.
Такие молоты строили просто колоссальных размеров.
Любуемся 50-тонным молотом высотой 9.7 метра, который сейчас украшает французский город Ле-Крезо.
Если кто не заметил — внизу фотографии можно увидеть человека, чтобы был понятен масштаб сооружения.
Паровой молот для попаданца — это девайс из серии «маст хэв». Ни железный корабль, ни железную дорогу нельзя сделать только усилиями кузнецов, какими бы квалифицированными они не были. Нужны другие технологии. Паровой молот — это одна из таких прорывных технологий.
Уважаемый kraz,
очень странно слышать от вас «must have» по поводу этого… Даже не знаю, какой эпитет подобрать.
Вы же вроде как в статьях об искровиках и лампах упирали на то, что мол, нечего обращать внимание на тупиковые технологии?
Наш попаданец знает, как считать и правильно строить фундамент для такого молота, чтоб он при первом же ударе не треснул и не покосился? Причем для агрегата таких размеров и стоимости нужно именно знать — метод проб и ошибок тут не покатит.
И знает ли попаданец, затевая такой проект, хотя бы то, какой у парового молота КПД?
Скорее всего и не подозревает, потому что тогда мгновенно забыл бы об этом дорогущем и бесполезном монстре и обратился в сторону да хоть тех же гидравлических прессов, раз уж у него уже чертова куча топлива, заводов и квалифицированных инженеров есть.
«Такой монстр» на фото помещен только для того, чтобы понять до чего технология дошла. Вряд ли попаданец действительно будет строить молот в 50 тонн. Это еще задачу нужно найти для такого молота. Да и сколько их вообще таких монстров в мире было построено? Два? Три?
Я вообще стараюсь дать картинки с крайностями, до чего технологии доходят — вот, например, регулятор скорости паровой машины.
«Маст хэв» — имелось ввиду паровой молот в принципе. Для 99% применений достаточно было молота в районе 2 тонн, именно такие и строились.
Ну, если дошло дело до паровой машины, конечно.
А КПД парового молота без интереса. Потому что руками такое как на 2-тонном молоте не отковать в принципе. То есть раздел идет не между «быстрее-медленнее», а между «можно-нельзя».
Возможно, я статью непонятно написал, попробую поправить.
Идея парового молота не соответствует идеологии попаданчества. ЕСЛИ цель попаданца — быстро разбогатеть на «послезнании», то стоит учитывать реалии: наибольший доход приносит массовое производство дешевых товаров. Чем строить очередное Чудо Света, проще наштамповать миллион самых обычных ложек из нержавейки… или 100 миллионов стакнчиков мз полистирола… или миллиард самых обычных иголок для шитья.
МОЖНО И НУЖНО делать что-то уникальное и дорогостоящее только в одном случае, ЕСЛИ без ЭТОГО невозможно запустить простое и массовое.
Каждому овощу свое время. В Древнем Риме городить паровой молот никто не будет. А лет за 50 до изобретения в реальности — очень может быть.
Не думаю, что вменяемый попаданец будет тратить время и деньги на «чудо света». Тут ведь не только сам молот нужен… нужны подъезные пути для доставки столь массивной поковки (вопрос — ее тоже самому делать?), нужен цех, нужен кран, нужен подогрев поковки, нужен уникальный спец, чтобы поковку и молот не угробил… много чего нужно. А в итоге? Потраченные годы и деньги. И это всё под ВОЗМОЖНЫЙ заказ?
А если заказа не будет?
Это как с табуретками и троном. Можно сделать 1000 табуреиок и гарантированно их продать. Да, табуретки — это не трон… не хайтэк… не есть престижно. Зато абсолютно надежно. Можно прекрасно прожить и без наклейки «Поставщик двора Его Императорского Величества». Без дешевых понтов жизнь легче. :о)
Вы про специфику места и времени не забывайте, пока мечтаете. Миллион ложек будет годами пылиться на складе, если у попаданца нет транспорта и налаженной торговой сети. Или уйдет за долги, а наварятся как раз те, у кого торговая сеть есть. В этом смысле десяток экземпляров хайтек-вещиц могут больше прибыли дать. На них проще найти заказчиков/покупателей, не заинтересованных в перепродаже, а значит сбитии цены. Вот после великих географических открытий, когда с транспортом и охватом рынков становится лучше — можно и о серийном производстве думать. А, скажем, в 14-м веке лучше местному князю металлургию и химпромышленность поднимать. Есть шанс, что с порохом, полевыми кухнями и антисептиками он за пару лет подгребет под себя больше земель. И будет к попаданцу отношение примерно как во времена холодной войны к физикам-ядерщикам. В золотой клетке все же приятнее выживать, чем в зиндане. Да и шанс стать бароном при новом короле — тоже может нарисоваться.
>А КПД парового молота без интереса. Потому что руками такое как на 2-тонном молоте не отковать в принципе. То есть раздел идет не между «быстрее-медленнее», а между «можно-нельзя».
Нет. Потому что пар — не единственная возможность увеличить массу. У молота умножаются ДВА к.п.д.: коэффициент полезного использования его удара и коэффициент полезного действия двигателя. Так вот, именно в паровом варианте второй множитель на столько мал, что при наличии более совершенных двигателей сразу встаёт выбор: делать дорого, но паром, или делать дешевле, но юзая другой двигатель. Он ведь не к отказу от машины призывал, а к выбору её принципа действия. А всё, что можно выковать даже тысячетонным молотом, можно и отпресовать гидравлическим прессом, и выковать другим механическим молотом. Вопрос лишь в том, как выйдет дешевле. На паровом дороже, чем с другими двигателями, а у пресса по тем временам выше порог вхождения. Ещё вопрос, когда можно ковать дешевле. Альтернативный двигатель сразу не сделать.
>>или делать дешевле, но юзая другой двигатель
Обожаю! Осталось указать где взять «другой двигатель» в то время. Надеюсь, дискуссия скоро дойдет до ториевого реактора. 😀
Не, остановимся на обычном ВВЭР. Открываем топку, подкидываем кирпичей урана и вперёд с песней!
Педивикия. //К 1856 году были произведено в общей сложности 490 паровых молотов, которые были проданы… // Далее перечень стран, куда. Но.. 490 не два и не три.
А вот вопрос возник — по водоснабжению статья есть? Колодец местные строить научились, а вот насос уже может быть полезен. Про водораздаточную колонку я сам не знаю, как она устроена, хотелось бы узнать. Противопожарные средства — пожарный водопровод, будки для вызова пожарных, каланча, собственно пожарная служба…
Нету 🙁
А надо… С ростом городов забор воды из реки, в которую выше по течению сливают дерьмо, да из неглубоких колодцев, которые подпитываются из выгребных ям. Кипятить и фильтровать не обучены, потому только крепость желудков и многолетний естественный отбор не дают всем насмерть передристаться.
Попаданец сам будет как кисейная барышня, у него-то нет «привычки» пить растворенное дерьмо, да и генетика уже медициной избалована — сколько поколений врачи-убийцы вытаскивают тех, кто выжить не должен? А оно уходит по наследству и современный человек, попав в «нормальные» условия начнет подыхать от того, чего местные не замечают. И наоборот, притащит какой-нибудь грипп, а тамошние возьми да и передохни от него 🙂
Короче, чистая вода и отвод нечистот. Очень важны, черт возьми. Поставить водораздаточные колонки, а за набор воды в реке и т.п. отрезать фалангу пальца. По поводу цивилизации дикарей очень неплохо у Альберта Швейцара написано. Он в районе ПМВ миссионерствовал у черножопых, весьма похоже было на попаданчество в реале. В том числе учил, где набирать воду, как соблюдать гигиену и т.п. Неуспешно, по большей части — взрослых, которые привыкли, трудно научить не срать туда, откуда пьешь и не пить оттуда, куда срешь. А еще санитария, до вопиющего — есть заразный барак (дизентерий, холера) и послеоперационный («чистый»). Палками не удавалось отогнать посетителей из одного барака в другой, если попадали из одной деревни. Итог — послеоперационные дохли от заразы, но не понимали, что туда ходить не надо. Как врач-миссионер он не мог показательно четвертовать нарушителей, разве что, но иные формы не помогали точно.
Пока написано только про ватерклозет.
А описанная картина не радует.
Интересно, а как в Европе удалось приучить население к гигиене?
Неужели такой же капец был?
такой же… Обучение срабатывает через 1-2 поколения.
В смысле детей научить можно, а у взрослых уже сложившиеся стереотипы, из 100 человек только 1 сможет их перебороть под весом убеждения. Да и он иногда на автомате будет делать привычное ему…
т.е. если начать массовое обучение и агитацию то лет через 20-30 получим результат в достаточно массовом количестве.
Сначала получим поколение которое знает что так делать нужно и иногда делает как нужно, но глядя на окружающих которые делают по своему тоже регулярно поступает неправильно, а потом второе поколение, которое не только знает, но и постоянно видит вокруг себя примеры правильного поведения, поэтому почти всегда действует так как нужно.
Быстрее при изоляции обучаемых и наличии большого числа последователей которые уже действуют так как нужно, но их в обществе должно быть процентов 20-50.
так можно за несколько лет справится, но только где взять такую ситуацию и таких последователей?
Когда народ живет помалу и разреженно, природа успевает поглощать дерьмо, куда б ни насрали. Это в подкорке. А когда собираются в города, совсем другие правила нужны, а их надо развить. Итог — все плохо. Если нас закинуть в космическую колонию, тоже будут удивляться, как можно открыть люк, не проверив давление за ним. А может быть чихнуть будет столь же зазорно, как сейчас насрать посреди квартиры…
Интересно, а как в Европе удалось приучить население к гигиене?
» 12 Место должно быть у тебя вне стана, куда бы тебе выходить;
13 кроме оружия твоего должна быть у тебя лопатка; и когда будешь садиться вне стана, выкопай ею [яму] и опять зарой [ею] испражнение твое;
14 ибо Господь Бог твой ходит среди стана твоего, чтобы избавлять тебя и предавать врагов твоих [в руки твои], а посему стан твой должен быть свят, чтобы Он не увидел у тебя чего срамного и не отступил от тебя. »
(Второзаконие, 23:13)
Как-то примерно так. Но, вообще-то, к гигиене Европу приучили только в 18 веке.
А оно где как. В Афинах, допустим, было положено вывозить нечистоты на расстояние не менее 10 (или 12, не помню точно) стадий от города — т. е. почти на 2 км.
И в то же время у комиков наличие в Фивах специальной уборной в каждом доме подавалось как нечто из ряда вон выходящее.
И опять же, вроде и водопровод есть и сточные коллекторы — всё в порядке. А потом оказывается, что водопровод на замазке пропущен во многих местах через канализацию. Так что нужно ещё приучать воду кипятить.
Хуже.
один акушер-историчиский факт-как то заметил што аборигенки рожают.. безболезнено,и вот вам цывилизацыя:те»кто приходит в мир с радостью»
имеют более»высокии имунитеты»чем те кто паявился в стерильных лабораториях
(и т.п.)
Местные — это кто? Римляне? У них и водопровод был. Или моё родное племя? У них даже в эпоху завоевания Америки железный топор за чудо считался.
Пресс — не замена молота, а девайс для несколько другой технологии. Поэтому молот можно сделать и позвать кузнеца, а с прессом и даже штампом надо делать всю технологию целиком, обучать персонал. Пресс — он того, работает очень медленно, почему до сих пор и сохранились механические молоты, а штамповка — это не просто сильный удар, а ровно один точно рассчитанный удар фигурным инструментом. И обучить местных кузнецов и молотобойцев использованию таких инструментов — отдельная задача. Молот же, особенно не сразу пятидесятинонный, а сначала пудовый сразу после испытаний готов к реальному применению. На а от пудового можно переходить к следующей массе и так пока не доберутся до пятидесяти тонн. Пресс тоже нужен, но несколько позже пудового молота. И нужен именно молот, вопрос в том, именно ли паровой, или лучше присобачить к нему другой двигатель. А ещё прокатный стан, причём сначала станок для опытной холодной прокатки и демонстрации, а только потом стан. В КузГПА есть вполне действующий лабораторный прокатный станок, вообще на ладони помещающийся и с ручным приводом. Конечно, при использовании ни кто его на руке не держит, а ставят на стол, речь о размерах. Вот размеры совсем уж настольные. Можно сначала настольный станок чуть большего размера, а только потом полноразмерный стан.
Без разницы, на сколько тонн.
Если имелось ввиду, что нужна новая конструкция молота с двойным действием — то надо наверное было так и писать.
И паровой привод тут абсолютно ни при чем.
На своем уровне развития технологий машиностроения, паровой цилиндр двойного действия — наихудший выбор и полностью тупиковая ветвь.
Их в свое время строили только потому, что еще не никакой другой привод не был достаточно разработан.
А как только он появился, паровики тут же отправились в утиль — буквально за десятилетие. А тот, кто остался на паровиках, мгновенно потерял рынок.
Можешь сделать точный цилиндр и поршни с уплотнениями на такое давление, знаешь рассчет паропровода, клапанов, станины и фундаментов — делай гидравлический или пневмогидравлический агрегат.
Вся та же самая ковка и горячая штамповка становится на два порядка рентабельнее.
Мелкая ковка, прокат, гибка и холодная высадка — механические автоматы.
Что то я тебя не пойму. Молот и пресс это разные станки. Гидравлические делают прессы обычно. А молот по принципу пресса не сделаешь — у него латентность фиговая.
Молоты сейчас делают если мелкие — пневматические или гидравлические с большой скоростью срабатывания (для таких станков нужны детали с очень высокой точностью). Большие — электромотор и кривошип с грузом.
Далее, для перечисленных операций нужны разные станки. Для ковки молот, для проката волочильный станок или прокатный стан, для штамповки пресс.
Что касается парового молота, то я пытался сказать всего лишь то, что на той же самой элементной базе и за ту же стоимость куда выгоднее сделать молот гидравлический.
Если ты говоришь о современных гидравлических аппаратах, то граница между прессом и молотом довольно размытая. Там гидравлика может быть довольно сложная с разными режимами работы. В ресивере давление накопил, а уж как потом его использовать… Хочешь — бойками по поковке лупи, хочешь штамп ставь, хочешь — с офигенным давлением, но очень медленно мраморные детали высаживай.
Даже название такое есть для участка, слышал может — «прессовая кузница»? 🙂
С латентностью у них тоже все в порядке, лупит только так. По крайней мере я бы сам не смог быстрее ударить кувалдой, чем бьет довольно старенький гидравлический молот-пресс, который у нас на кафедре ОМД стоит.
А насчет разных операций — не понял сентенцию. Я вроде и не писал, что прокатку на молотах делают 🙂
Еще не очень понял, как скорость срабатывания связана с точностью деталей. Точность деталей гидравлического аппарата имеется ввиду?
«Элементная база» для паровика и для гидравлики как бы разная. Первые паровики начали строить, когда еще резьбового соединения не было (а паровой молот можно сделать когда уже самые примитивные появились). Вот попробуйте гидравлику сделать, если резьбы не нарезать?
Ну и по технологиям — сейчас молот используется куда меньше того времени. Тогда если обрабатывать металл, то универсальный совет был «ковать». Это что отлить нельзя было..
Те паровики, которые описаны в этой статье, уже совсем не первые, а как бы даже совсем последние 🙂
Сами же про молот Уатта в начале статьи писали 🙂
Нейсмит подчеркивал, что одно из коренных отличий, сделавших возможным работу такого большого молота — высокое давление пара, а именно 3-10 — атмосфер со всеми вытекающими. И резьба там была, и хорошая прочная сталь, и продвинутые трубы, и клапана с точными размерами, и надежные уплотнения. И точность изготовления тоже на высоте.
В общем, ровно то же самое, что нужно для гидравлики.
Сосбтвенно, именно поэтому паровые молоты так молниеносно и сменились гидравлическими прессами после появления пресса Витворта.
Если бы Уатт сразу начал бы строить молот по такой схеме — у него бы получилось.
Возможно два цилиндра вместо одного, возможно не 2 тонны, а 500 кг — но можно строить с самого начала.
Это как раз тот редкий случай, что идея все перевешивает.
Технологии появились — идеи не было.
А потом да — дык потом и паровики развились и турбина появилась. Конечно, что и в паровых молотах это все было легко применить.
И 3-10 атмосфер — это совсем небольшое давление пара. Паровозы уже в первую мировую меньше 25 фактически и не строили. А потом были и по 60 атмосфер.
А пресс Витворта появился тогда, когда давления даже таких вот 50-тонных молотов не хватало. То есть только в 1860-м году.
Попаданец может до этого и не дожить (Джеймс Уатт умер за 40 лет до этого)…
К тому же — мелкие детали (в десятки кило) перестали делать только ковкой, появились другие технологии. Но это ведь все потом!
>А пресс Витворта появился тогда, когда давления даже таких вот 50-тонных молотов не хватало. То есть только в 1860-м году.
Барма создал пресс в 1795-м. Кстати, Уатт зачем то сразу с полуцентнера и начал.
Жалкие 3 атмосферы — это 30 тонн силы на квадратный метр. Десятка — ровно сотня. Гидравлический пресс с таким смешным усилием? Не путайте цех с лабораторией. Удар разогнанного молота весом всего 25 тонн силы и то сильней такого пресса. А если делать именно молот, то у гидравлического есть ещё одна проблема — гидроудар. Пресс работает без него. Далеко не всякий цилиндр способен выдерживать регулярные гидроудары. Механический? С каким двигателем? У дизельного двигателя шестнадцатикратное сжатие — норма. А это 16 атмосфер. НА ШЕСТЬ АТМОСФЕР БОЛЬШЕ. И это НА АВТОМОБИЛЕ. А бывает и ДВАДЦАТЬ ПЯТЬ. В ДВА С ПОЛОВИНОЙ РАЗА БОЛЬШЕ. Вот когда цилиндры стали держать не только давление, но и гидроудары, тогда гидравлические молоты и появились, а вовсе почему то не при Блезе Паскале. И гидравлический пресс почему то создал не Паскаль, а Брама через 130 лет после того, как Паскаль умер. Потому что раньше цилиндры не держали необходимое для пресса давление. А паровой молот сделал уже Уатт почему то. И, в отличие от пресса, паровой молот можно начинать с пуда, против 12-ти кг ручной кувалды это уже больше и сильнее. И потом быстро довести до полуцентнера при том давлении, которое было доступно Уатту, начинать же с пуда только потому, что кузнецы не имели опыта использования полуцентнера, а вовсе не из-за технологических ограничений.
> По крайней мере я бы сам не смог быстрее ударить кувалдой, чем бьет довольно старенький гидравлический молот-пресс, который у нас на кафедре ОМД стоит.
Ну ка кто сможет сразу сделать не отдельно молот и отдельно пресс, а сразу молот-пресс? Это на столько не тривиальная задача, что лабораторная гидравлика бить до сих пор НЕ УМЕЕТ ВОВСЕ.
Ничего бы у Уатта не получилось. В его времена избыточное давление было 0.25-1 атм. И все.
Таким давлением даже полутонную бабу не поднимешь.
На большее именно что не хватало технологий — котлы и паропроводы непрочные, конструкция и качество золотников и, как вы писали раньше, недостаточная точность поршней и цилиндров.
Именно как только накопился кумулятивный эффект технологий, стали возможными такие мощные машины.
А пресс Витворта появился тогда, когда до него додумались. Мощность существующих паровых молотов тут ни при чем — процесс ее роста как раз находился в самом разгаре 🙂
Одна атмосфера — это вполне так достаточно, чтоб поднять полцентнера поршнем диаметром всего 8 см. В сравнении с двенадцатикилограмовым молоточком сами прикиньте, на сколько лучше. А 12 см при том же давлении — это уже центнер, проблема в том, что замедлится ход молота из-за дефицита мощности котла. Но если его увеличить, то можно и центнер на том же давлении. Принципиальные же недостатки проистекали из кинематики, а не давления.
В первую мировую паровозы строили НЕ БОЛЬШЕ 18 атм.
Гм. Да, слегка загнул, 25 атмосфер — это попозже.
Однако, 1801 год — 3.5 атмосферы (повозка Тревитика), этого вполне достаточно для молота.
В то время котлы, которые давали 3 атмосферы, очень быстро взрывались.
Видимо потому эти повозки Тревитика так в народ и не пошли 🙂
Не пошли они потому, что рельсы под ними ломались.
Да кто его теперь знает — факт в том, что денег не дали. А тоже не дураки были. Сырая значит была конструкция.
Кстати, на молот такая штука как на этом недопаровозе не пойдет — там паропровод и клапана нужны. Прямо на бабе уголь жечь не будешь.
PS
Я просто почему это замечание вставил — у меня специальность как раз на эту тему. Этот самый паровой молот я вживую конечно не наблюдал, но с людьми разговаривал, которые на нем в свое время работали. И знаю сколько домов в Автозаводском районе Нижнего отапливались в свое время отработанным паром от одного-единственного паровика.
А гидравлическими молотами и прессами мне и на практике, и на лабораторках вживую побаловаться довелось.
Там собственно с первого взгляда все понятно, даже разговор вести не о чем.
Kraz, если честно, мне этот спор уже поднадоел. Sapienti sat, как говорится. Я свои аргументы изложил, дальше вас разубеждать не буду.
Давление в прессе Витворта куда как превышает 3.5 атмосферы в котле паровоза Тревитика.
Глупо думать, что если не получается построить девайс для 3.5 атмосферы, то удастся построить для десятков и сотен атмосфер.
Я с этим и не спорил 🙂
Вы что-то уже совсем запутались 🙂
Ну значит я ошибся — вы не предлагали строить пресс витворта вместо внедрения парового молота. 😀
Одни и те-же атмосферы для гидравлики и пневматики — не одно и тоже. Для пневматики 16 атм — уже ого-го, а для гидравлики — плюнуть и растереть.
У гидравлики, даже у самой примитивной, есть масса решительных преимуществ, хотя бы такие:
1)Она не требует высоких температур, а это значит, что требования к термостойкости уплотнений гораздо ниже
2)У нее на порядок или два выше КПД, а это означает, что даже с относительно низким давлением(что означает чуть более громоздкую конструкцию и меньшую скорость работы) полезная работа все равно будет больше.
Паровой молот Уатт запатентовал в 1784 году, а резьбовое соединение (самое примитивное болт-гайка) стало доступно только после 1800 года (после станков Модсли).
Вы будете строить гидравлику без резьбовых соединенией? Или ждать 15 лет?
И это я зацепил только одну область — там были большие проблемы с качеством металла, именно они не позволяли поднимать давление в паровиках.
НО! Если паровой молот на низком давлении еще будет работать, то гидравлика никак.
Давайте тогда уже определимся, о чем вообще речь в статье идет.
Поскольку молот Уатта обсуждать смысла не имеет (он по параметрам совершенно аналогичен молоту с приводом от водяного колеса, только в несколько раз дороже), то я так понял, что речь идет именно о вертикальных перовых молотах Нейсмита (которые двойного действия, и которые из-за ограничений по технологиям стали доступны именно в первой половине XIX века, то бишь одновременно с гидравлическими прессами).
Да, имеется ввиду нечто похожее на молот Нейсмита, но не такой мощный (его мощность зависит от давления, невозможного в ранние годы паровой машины).
Годы внедрения — первый десяток лет существования паровиков.
У нас получится молот не тяжелей 300 — 400 кг, но прямой (в статье описаны преимущества) и доступный в ранние годы годы паровой машины.
То есть по мощности он будет сопоставим с молотом от водяного колеса, но заметно точнее и юзабельней.
То есть, если я правильно понял, от молота Уатта этот гипотетический молот будет отличаться тем, что имеет вертикальный цилиндр сверху станины, как на предпоследней картинке в статье?
Надеюсь, не только этим, но да — это будет главное отличие.
Мда. Ну хоть конкретизировали…
Вы и правда считаете, что исключение маховика и кривошипного механизма из конструкции Уатта даст какие-то преимущества?
В чем конкретно они будут выражаться?
Ну я же в статье преимущества описал!
1. Параллельность поверхности молота поверхности наковальни — очень сильно повысит точность работ.
2. Можно легко регулировать толщину предмета.
3. Удобство использования — удары регулирует человек (вплоть до остановки молота во время хода), а не периодичность вращения колеса.
4. Паровой молот работает круглый год, а не только летом.
Ну и перспективы развития хорошие — давление в паровиках растет, значит сила молота растет вместе с ними.
А как сумеют управлять давлениями настолько высокими, что можно подключать гидравлику — тут и запустятся гидравлические прессы.
Гидравлика ведь имеет тот плюс, что время воздействия дольше, металл успевает «раздастся» и поэтом качество отковки лучше.
Ну, по поводу удобства использования согласен, но и без этого обойтись можно.
И работает водяной молот круглый год — через ларь вода течет очень быстро и много. А такой поток замерзает только в очень сильный мороз. По крайней мере, на демидовских заводах зимой это работать никому не мешало.
Короче, преимущества отнюдь не жизненно важные — до этого же никому это особо не мешало.
А теперь посмотрим, что вы потеряете, исключив маховик и отделив рабочий цилиндр от котла.
Во первых, энергия удара уменьшится — рычаг-то исчез, и солидный момент инерции вместе с ним.
Во-вторых, механизм из-за перекосов в таком длинном цилиндре и направляющих будет постоянно стремиться заклинить в нижнем положении — сотрясения там будь здоров, а точность у нас хромает… Сколько там у нас механиков на обслуживание предполагается?
В-третьих, какова по-вашему будет конструкция паропровода без резьбовых соединений с пеньковыми уплотнениями и сколько раз в месяц он будет чиниться?
Как будете делать золотники, которые в случае рычажного молота находятся внутри самой машины и особой точности не требуют?
И наконец, если отвлечься от паровика и сравнить ваш гипотетический молот со старым добрым водяным.
Во сколько раз дороже будет стоить ваш паровик?
Нет, даже не стоимость самой машины, хотя она тоже ох немаленькая. Стоимость эксплуатации.
Суммарный КПД верхнебойного водяного колеса и кулачково-рычажного механизма — в районе 80%. Причем вода бесплатная.
Суммарный КПД вашего молота — процента два. А уголек с дровами отнюдь не дешевы — и эти 98% пойдут прямехонько в себестоимость изделий…
Удивительно, что по первым двум пунктам возражений нету, а они — основные. Собственно, если бы было исключительно первый пункт — то он один пересиливает все недостатки вместе взятые.
Про энергию глупость написали — там машиной только поднимается, падает под своим весом, а в случае с прямолинейным движением можно сделать высоту больше — и удар получится сильнее.
Про перекос тоже странно, откуда он возьмется-то? У нас поначалу 3 тонны не будет.
Про золотник вообще не понял. И в случае парового молота его не использовали, золотник — это чисто для паровика с вращением.
Про цену вы правы — поэтому поначалу нужно ковать то, что водяной молот не способен, то есть точные и ровные детали. Затраты отобьются.
Да первый пункт совершенно очевидно обходится, я даже писать не стал — утопите наковальню, и в момент удара обе поверхности будут строго горизонтальны. Так в общем-то и делали, если нужно было.
С точностью то же самое — сделайте точный рычажный механизм, как на последних рычажных молотах, и будет точно бить.
Что до глупостей про энергию — такие понятия из школьной физики, как правило рычага, угловая скорость и момент инерции вам знакомы? Формулу кинетической энергии помните — которая mV2? Если помните, то я искренне недоумеваю по поводу вашего замечания. Хотя, конечно, если нужно, то могу объяснить более развернуто.
Перекосы и колебания есть при любом ударе. Понаблюдайте как-нибудь при случае за работающим молотом. Там колебания такие, что анкерные болты с фундамента отрывает.
У вас баба будет связана со штоком намертво, соответственно шток будет воспринимать все её сотрясения и колебания. Просто прикиньте, какое плечо, какой поперечный момент и амплитуда колебаний получатся при хотя бы миллиметровом перекосе бойка из-за неравномерного нагрева поковки.
Я вас уверяю, в таком длинном цилиндре при миллиметровых и более допусках болтаться и клинить поршень будет очень прилично. Не говоря уже о том, что раздалбываться будет со страшной силой.
В молоте Нейсмита это решается более совершенными технологиями — материалами, уплотнениями, точностью размеров поршня с цилиндром и высоким давлением пара, которое обеспечивает начальный сдвиг с мертвой точки. У вас это как решаться будет?
По поводу того, что на нем ковать.
Ковать на нем полуится только что-то более мелкое из-за уменьшенной энергии. Чего такого облегченного придумать можно, из-за чего вся бодяга со стоимостью механизма и топлива окупится?
В общем, вертикальный молот окупит себя только в случае увеличения веса бабы в несколько раз или на порядок по сравнению с рычажным (как это и случилось в реальной истории).
А для этого необходимы новые технологии.
А когда эти технологии появятся, с учетом послезнания гораздо выгоднее будет использовать гидравлику по причине безобразно низкого КПД паровиков.
Паровики существовали исключительно как промежуточный тупиковый вариант на то время, пока не появилась разработанная гидравлика.
Да-да. Утопить наковальню. Делаешь 5 ударов, деталь сплющилась — и наковальню поднимаешь. Это же элементарно! А чем будем наковалню поднимать, надеюсь не винтом?
И, недеюсь, вы не собираетесь регулировать фундамент после каждых 5 ударов? 😀
Ну и конечно да — сделать сложнейший механизм вместо прямой линии. Упрощение по методике кота Леопольда, ага.
И кинетическую энергию вспоминать не надо — оба типа молотов падают под действием силы тяжести, никакие углы тут речи не играют.
Кстати, в прямом паровом молоте легко регулировать силу удара, регулируя высоту поднятия. Опишите как вы это сделаете в водяном молоте.
И про клин поршня тоже бред, а уплотненияя поршня точно как в паровой машине, есть статья на сайте.
>>промежуточный тупиковый вариант на то время
Именно так! Промежуточный тупиковый. И всего-то лет на 20-30, не больше… 😀
Ну понятно.
Вы вот только мне объясните — зачем глупые люди молотки на рукоятку насаживают?
И зачем глупые люди цилиндр и поршень у паровика полируют?
Рука — не поршень, она поступательно движения не имеет, в любом случае подобие кривошипа.
А причем тут полировка?
Полировка при том, что с выбоинами на внутренней поверхности машина работать не будет — заклинит поршень очень скоро.
А если поршень от машины с зазором в миллиметр присоединить к бабе, в выбоинах на цилиндре недостатка не будет.
Проще говоря, болтается там поршень. А чтоб не болтался, зазор меньше делать надо.
Ну так в чем проблема — можно взять биток молотка в руку и бить по траектории кривошипа!
Дополнительное звено-то зачем в виде рукояти? Деревяшку искать, дырку в молотке под нее делать — это ж сколько ненужных элементов сразу из конструкции можно исключить?
С полировкой, зазорами и точность — все проблемы будут решены при постройке паровика. Паровой молот будут делать после паровика.
И с соосностью были проблемы у Уатта и поршень разбивал цилиндр. Но это все было решено фактически в самом начале развития паровых машин.
А рукоять нужна, потому что молоток в руке падает не только под действием силы тяжести. Паровой молот — только.
Вот примерный чертеж «сложного» механизма -http://www.downloads.izikastom.info/articles/helve_hammer.pdf
Это что — сложнее парового молота?
Для регулировки высоты есть кривошипно-ременные молоты, тоже не фантастической сложности механизмы.
Эти все чудесные схемы исходят из того, что у нас электродвигатель, который изначально дает вращение. Паровик изначально дает перемещение.
И кроме того — как будут эти схемы выглядеть с молотом хотя бы в 200 кг?
И все недостатки водяного молота тут присутствуют, скрадываются только малым весом.
Это современные игрушки, в древности то, что делается ими, делается мускульной силой.
Паровой молот делает то, что мускульной силой не сделать. И с точность, с которая не получится у водяного молота.
>А рукоять нужна, потому что молоток в руке падает не только под действием силы тяжести. Паровой молот — только.
Прежде чем молоток упадет, его надо поднять. То бишь запасти энергию. Что труднее поднять — молоток без рукояти или молоток на рукояти?
А без разницы — поднять одинаково.
И если будет падать только под силой тяжести — то и удар будет одинаков. Третий класс вторая четверть, однако.
>>А без разницы — поднять одинаково.
🙂
Проведите как-нибудь дома эксперимент с молотком или кувалдой. Будете зело удивлены 🙂
А попробуйте поднимать молоток или кувалду и бросать с одной высоты — будете удивлены еще больше.
Вы кувалдой работали когда-нибудь? Или колуном? Если нет, посмотрите, как это делают спецы.
>>А попробуйте поднимать молоток или кувалду и бросать с одной высоты — будете удивлены еще больше.
Извиняюсь, устал под вечер — это вы к чему? Предлагаете опыт Галилея повторить? 🙂
Кстати, насчет кувалды — я конечно не спец, но вот например:
http://www.youtube.com/watch?v=SgZ7tA5MF3I
http://www.youtube.com/watch?v=4ECghYw3qzM
http://www.youtube.com/watch?v=fJWqx-zPffs
Обратите внимание, на какую высоту кувалду поднимают, как её держат, когда поднимают и когда бьют, и какие усилия прилагают в первом и во втором случае.
И что при этом со скоростью бойка и энергией удара происходит.
А вот здесь замечательный пример того, что будет, если бить так же, как и поднимать:
http://www.youtube.com/watch?v=E-bkmWS9OpE
Который раз пишу — паровой молот не бьет силой пара, он падает под своим весом. И молот водяной работает так же. Только уже в конце появились двойного действия да и то — пар был дополнением и в любом случе рычага пару не требуется.
Еще раз: Паровой молот бьет именно падением под своим весом. И все. Точка.
Поэтому — да, повторите опыт Галилея.
Электродвигатель заменяется на водяное колесо, при чем тут пар? Тут как раз и пытаются тебе объяснить, что пар для молота не нужен.
Кривошипные молоты прекрасно работают и при массе 200 кг, и при массе 2000 кг.
Пар — это первое, что будет доступно.
Я верю, что электродвигатель лучше. Но пар будет раньше.
А кривошипные молоты — фигня. Они только для узких ниш, которые остались после введения современных гидравлических прессов. Но в те времена гидравлический пресс построить сложнее, чем электродвигатель. А на кривошипном решить задачи, доступные для гидравлики нельзя. А паровой молот эти задачи хоть частично, но решит.
kraz, вы хоть ролики-то посмотрели?
Кувалда там по-вашему как падает? Да точно также под своим весом, просто по круговой траектории.
В общем, пишу развернуто, раз из роликов все еще не очевидно.
Энергии для того, чтобы поднять рычажный молот на такую же высоту, как и вертикальный, нужно больше. Берется эта дополнительная энергия из маховика, который запас ее во время предыдущего удара, и уходит в удар текущий.
У рычажного молота баба движется по окружности, у вашего вертикального — по прямой. Перемещение и конечная скорость при ударе у рычажного тем больше, чем больше длина рычага. И эта скорость удара всегда больше, чем у вертикального.
А поскольку энергия пропорциональна квадрату скорости, то при одинаковом усилии, выдаваемом движителем, рычажный механизм с маховиком всегда будет выигрывать в энергии удара у вашего вертикального, который без маховика и без рычага.
Это даже если не брать в расчет дополнительную массу(а значит, и энергию) самого рычага с одной стороны, и силу трения в цилиндре вместе с сопротивлением сжимаемого газа под поршнем с другой.
Поэтому при одинаковом весе бабы и мощности движителя возможности вертикального молота для столь ожидаемых вами крупных поковок будут куда как скромнее. Раза этак в полтора-два.
Это с одной стороны.
С другой стороны — вертикальная конструкция капризнее. В рычажном машина не связана с бабой во время удара, и гигантских динамических нагрузок не воспринимает.
Следовательно, рычажный молот, а особенно водяной, проще, мощнее и долговечнее, и на порядок дешевле.
А соотношение стоимости затрат к энергии удара — самый главный показатель, ради которого, уверяю вас, люди будут мириться со всеми неудобствами.
Уатт был человек очень большого кругозора, и наверняка прекрасно представлял себе конструкцию и удобства применения вертикального молота, но понимал, что без маховика или балансира его тихоходная машинка шансов просто не имеет.
А насчет решения всех проблем с технологиями при постройке паровика — я ведь не зря конкретизировать просил, что обсуждаем. Вы выше сказали — обсуждаем переделанный молот Уатта именно на том самом уровне технологий, а теперь говорите ровно противоположное — все проблемы с технологиями сначала решим при постройке паровика.
Раз вы устали повторять, я тем более устал — если вы проблемы с точностью обработки и материалами механизма решили, то все — прощай разорительный пар, здравствуй дешевая гидравлика!
Какое отношение имеют ролики мужиков с молотками к паровому молоту??
Покажите мне один ролик или одну схему рычажного молота с маховиком????
Как вы себе это вообще представляете? Даже если молот весит 3 кило маховик крайне затруднителен, а при весе молота в 200 кг уже за пределами возможности (того времени — точно).
А если запасания энергии нет, то весь вопрос — в высоте подъема, именно оттуда берется энергия и пофиг как вы ее закачали. Неужели это неясно?
Траектория движения тут вторична — и потери у вертикального молота при падении минимальны.
И посмотрите реальную схему рычажного молота Уатта — где там маховик и балансир????
Зачем выдумывать и приписывать Уатту то, что он не делал?
Про «вертикальная конструкция капризнее» — бред. То, что проще не будет капризнее. И практика это подтвердила — как только была придумана вертикальная схема, рычажные фактически умерли. Остались вот в гаражах с электродвигателем по 3 кг молоты. Тут же была пдфка со схемами таких гаражных молотов, штук пять описано — где там маховик? Хотя бы в одном??
Вы ее хотя бы открывали?
И весь ответ того, что Уатт не сразу построил вертикальный молот — в инертности мышления. Как сначала пытались строить самолет с махающими крыльями. Уатт сделал ту же ошибку, что и вы — он взял кинематику руки и ничего не вышло. То есть молот работал, но не лучше, чем от водяного колеса. И поэтому никому не нужен был.
А если построить прямой — то поковка у него будет совсем-совсем другого качества. И существовала эта схема пару десятков лет, пока не появилась возможность построить гидравлический пресс. При этом законы гидравлики открыли раньше — и пытались сразу строить (вместо вертикального молота), но не выходило.
Поднимите, наконец, историю!
Следи за губами — водяное колесо. И да, кривошипные молоты используются весьма активно и сейчас, в том числе и большой массы. Лично видел лет 5 назад на одном из машиностроительных заводов.
Для тех, кто на бронетранспортере:
Сейчас с бОльшей частью работ справляются гидравлические прессы. А на долю кривошипных молотов достается только то, где не надо точности.
Тогда гидравлики построить было нельзя (хоть теория уже была, Паскаль, 1653 г.), но потребность в точности была нужна.
И тут вопрос не в цене — а именно в работах, которые нельзя вообще сделать на кривошипном. В принципе.
kraz, признайтесь честно — вы надо мной постебаться решили? Как-то не очень смешно.
Ролики как раз и демонстрируют, как важна правильная круговая траектория для скорости бойка и энергии удара.
Надеюсь, ясно, что на последнем ролике девушка неправильно делает и почему у неё колун даже не вошел в комель?
Маховик у водяного молота — само водяное колесо. На демидовском заводе в Нижнем Тагиле, например, они были огромные, весили реально дофига и двигали каждое сразу несколько вот таких молотов:
http://img-fotki.yandex.ru/get/2914/varandej1.91/0_3b40d_a9cb08e7_XL
Масса бабы молота как-то слегка побольше 300 кило. Молот конца 18 — начала 19 века.
Вот рабочие агрегаты рычажных паровых молотов(18 и 19 века):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schwanzhammer_VS.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schwanzhammer_VS_back.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Marteau-pilon_-_Fourneau_St-Michel_2.JPG
http://www.rootsweb.ancestry.com/~mecoakla/photos/old/industry-axe/Emerson-Stevens/Emerson-Stevens-trip-hammers-2.jpg
http://www.rootsweb.ancestry.com/~mecoakla/photos/old/industry-axe/Emerson-Stevens/Emerson-Stevens-03.jpg
Маховики, надеюсь, видно.
Вот патентный чертеж молота Уатта:
Что там обозначено литерой V? Ваши гипотезы?
Вертикальная схема когда распространилась? Когда повышенное давление пара позволило БЫСТРО поднять такую бабу и на такую высоту, которую с помощью рычага и маховика уже получить было невозможно.
Короче говоря, если и это вас не убеждает — я не знаю, как еще объяснить.
А слабо посмотреть эти схемы и увидеть, что маховик прикреплен к кулачковому механизму, а не к самому молоту?? И понять, что молот падает исключительно под своим весом (ну, разве если молот в 5 кг, тогда еще можно представить, но конструкций я не встречал). А если под своим весом — все ваши рассуждения идут лесом. Тренируйте силу удара, поднимая топор, а потом расжимая пальцы.
И в чем вы хотите меня убедить? Что кривошипный молот справится с задачами для прямого молота??
Блин, не получается ссылку вставить на молот Уатта.
Вот здесь картинка с буквами есть:
http://himedo.net/TheHopkinThomasProject/TimeLine/Wales/Steam/URochesterCollection/Thurston/Chapter3.html
Во времена и на технологиях Уатта из-за небольшой мощности вообще паровик без маховика или какого-то другого механического вккумулятора — нонсенс.
Вот по вашей ссылке молот Уатта
Где там вообще литера V ???????????
А вот рядом с P и Q — к рычагу C после штока B прикреплен. Рисунок маленький и масштаб не соблюден, понятное дело, поэтому там просто видно плохо.
>>А вот рядом с P и Q
Это типа вы там маховик нашли?
P.S. Все равно не вижу ни V, ни маховика в той картинке, что я вставил из вашей статьи.
>>А слабо посмотреть эти схемы и увидеть, что маховик прикреплен к кулачковому механизму, а не к самому молоту??
Мда.
Наверное, действительно зря я этот разговор затеял.
Конечно, зря. Сначала надо было бы понять, что именно доказываешь, а потом уже доказывать.
Чего нельзя сделать на кривошипном молоте? Если что, они бывают и вертикальные, и с массой в сотни тонн.
Вот на вертикальном можно, а на кривошипном — нельзя.
Что именно — есть в статье и в комментах.
Тут вопрос даже не в паре, а именно в ходе молота.
>>Конечно, зря. Сначала надо было бы понять, что именно доказываешь, а потом уже доказывать.
Браво, kraz. Вы иногда бываете прямо-таки хрестоматийны 🙂
Опять прочел сообщения и не уловил весь смысл? Бывает. Еще раз, кривошипные молоты бывают и вертикальными. Понятно что такой молот сложнее рычажного, но он все еще намного проще парового.
Вообще-то вертикальный водяной молот уже был в 16 веке. Посмотрите «Очерки истории техники докапиталистических формаций», http://www.twirpx.com/file/697213/
Стр 414. Там он вполне себе изображен, как указано, из Агриколы.
На реактивных авиамоделях пневматика без резьбы. При этом поставил — забыл.
Давление — это не скорость, а сила. Поэтому поковку того же размера, состава и температуры молот не продавит вообще даже четырехкратным давлением. Удар — он того, позволяет накапливать энергию постепенно, а использовать в долю секунды. Почему у боксёра удар 5 тонн — не рекорд, а ни один штангист и тонну не поднимает. А к.п.д. сказывается только на количестве сожжённого в процессе работы топлива. И на цене. Так ещё чем холоднее, тем твёрже, а металл гораздо больше остывает в процессе прессования, чем в процессе ковки, а тем более штамповки.
Вот-вот, и я про тоже
Поклонники гидравлики, а что вы будете использовать в качестве гидравлической жидкости? И где во времена, скажем, крестоносцев возьмете резину для уплотнений? Не забудьте и о точности обработки.
Самый распространенный в настоящее время гидравлический прибор — автомобильный амортизатор. Легкое искривление штока, небольшая на нем раковина и все — аморт работает все хуже, и до полного выхода из строя считанные километры…
Пневматика позволяет работать с утечками, гидравлика — нет. В пневматике для ремонта не надо сливать жидкость, а потом ее заливать и прокачивать до посинения. При низкой надежности агрегата собранного из местных комплектующих — ба-а-альшое преимущество.
Цилиндр диаметром в тридцать сантиметров при давлении в три с половиной атмосферы позволит поднять молот массой в две тонны на высоту ограниченную лишь длиной цилиндра, напоминаю, потенциальная энергия E=m*g*h.
Расчеты гидравлического пресса эквивалентного двухтонному молоту падающему с высоты 1 (один) метр прошу в студию.
В качестве жидкости можно использовать воду или очищенное растительное масло. Воду дешевле конечно.
О временах крестоносцев тут вроде никто и не говорил.
По поводу точности и уплотнений вы комментарии выше почитайте.
По поводу динамических характеристик гидравлики…
Гидравлический молот — слышали наверное? Вот например — http://gagar.ru/news/2011-06-27-855
Собственно, по поводу пневматики никто и не возражает, только это несколько посложнее(конденсат и все такое, да и аппаратура там чуть похитрее нужна).
Если внимательно почитать этот сайт:http://gagar.ru/news/2010-08-09-695
Это плохо или хорошо?
Вы намекаете, что такая аппаратура не для попаданца?
Я это привел только в качестве примера того, что гидравлика достаточно быстра.
В качестве жидкости — растительное масло типа оливкового. Или минеральное, если доступ к нефти есть. Про времена крестоносцев никто и не писал, а во времена паровых молотов каучук уже был доступен.
Аналогии — негодный способ доказательств. Аммортизаторы проектируют с учетом доступных технологий на пределе ради уменьшения стоимости и массогабаритов, поэтому так и происходит, а вовсе не из-за особенности гидравлики.
Не надо гидравлики. Я сам — кузнец, работал на трёхтоннике, и он сделан пневматическим по схеме старого парового, с цилиндром двойного действия. Не помню точно, в чём дело было. Вроде гидравлика нужной производительности дороже, капризнее и требует гидронасос на каждую машину, а паровики и пневматики подключаются к магистралям. Кроме того, гидравлика медлительнее. Пресс гибочный у нас был как раз гидравлическим, но всё быстрое, ковочно-штамповочное — пневматическое.
не понял сути спора, если разница основная в том что движение вертикальное, а не круговое, что мешает сделать вертикальный молот от водяного колеса? разница только в скорости будет и сложности настройки, а цена строительства и обслужевания и работы у водянного колеса в разы меньше
Разница только в том, что при одном и том же водяном приводе вертикальное движение вместо кругового — потеря КПД. Как минимум двойная.
ммм… ну сделаешь ты неполную шестерню и цепь и будет точно так же крутится, где потеря кпд большая? я бы вобще сделал, через блок на потолке, наполняемый бак противовес бабы молота, шумно мокро но в сотни раз дешевле чем колесо и пар… я так думаю
Упс… Прошу прощения — это меня просто переклинило чуток… 🙁
Я речь вел конечно же о паровом движке.
А насчет водяного — имхо для тех задач, которые на таком молоте решаются, овчинка с новой конструкцией просто выделки не стоит.
Я смотрю, тут практики кузнечного дела подтянулись потихоньку, так насчет удобства кривой-прямой наковальни, я думаю, надо у них поспрашивать.
Может еще стоит вспомнить, почему сегодня не строят гигантских молотов? А не строят их потому, что с середины XIX века (работы Д.К. Чернова как точка отсчета) появилось некоторое понимание структуры металла и влияния ковки на нее. Поняли, что правильно отлитый металл прочнее кованого. Причем как сформированного кузнечной сваркой, так и отливки, впоследствии прокованой. И что наклеп полезен только на поверхности, а осаживать всю заготовку — значит создавать в ней микротрещины и тем снижать ее прочность. Ковка разрушает хорошо отлитый металл и нужна только для придания ему формы, но не свойств.
Зато из-под пресса выходит вполне годный металл, который разве что отжечь потребуется, и то не всегда.
После этого, как только появлялись методы литья, проката, штамповки и металлорезания для определенного вида продукции — молоты с такого производства разумные люди списывали быстрее поросячьего визга. И сегодня молот — вспомогательный инструмент для сравнительно малых деталей. Который просто дешевле, чем специальный пресс городить или литейку/мехобработку перенастраивать ради мелкой партии неответственных деталей.
Сегодня даже ножи, традиционный хлеб кузнецов, все больше делают литыми или запеченными методом порошковой металлургии. Дальше только слесарная обработка, без всяких тяжелых молотов. И качество при этом не хуже кованых, как минимум.
«Может еще стоит вспомнить, почему сегодня не строят гигантских молотов?»
Может и стоит, но это ни в коем случае не из-за того, что литьё является супер-технилогией до которой наши предки «ну туп-пые»(с)»сами-знаете-кто» — тем более что вы-же дальше пишете, и совершенно верно, про развитие проката, который используется не только для придания формы, но и для упорядочивания структуры кристаллических зерен и предотвращения образования полостей, ну и кроме того — новые виды литья, такие как литьё под давлением или центробежное литьё.
Кроме того, «с середины XIX века» развитие получило не только понимание структуры металла, но и умение работать с легированной литой сталью, которая сама по себе имеет более высокие характеристики чем то, что ранее было продуктом «кузнечной сваркой, так и отливки, впоследствии прокованой»…
А ножи сейчас, увы, чаще всего делают штамповкой из катанных листов, а ни разу не «все больше делают литыми»…
>> не из-за того, что литьё является супер-технилогией до которой наши предки «ну туп-пые»(с)»сами-знаете-кто».
А между тем, литье стали — это на самом деле высокая технология. И в том, что предки его осваивали веками, виновата совсем не чья-то тупость. Оно реально непросто.
Начнем с того, что температуры плавления чугуна и стали по шкале Цельсия отличаются в полтора раза. Энергоэффективная печь для плавки стали весьма сложна и велика, до этого надо дойти как в плане знаний, так и в организации производства. В деревенской кузне правильную домну не соорудишь при всем желании — финансы не позволят.
Дальше — вязкость расплава, от которой зависит заполнение литейной формы. Чугун льется хорошо, а сталь не очень. Еще и остывает быстрее, из-за разницы температур с воздухом. Литье под давлением именно эту проблему решает. Только требует пару мелочей — литейного пресса и прочных форм. Чтобы выдерживали одновременно температуру и давление. Весьма нетривиальная задачка в допромышленную эпоху. Поршень надо довольно точно изготавливать, чтобы в зазор не ушло больше расплава, чем на деталь. Как точно сделать огнеупорный и прочный поршень в эпоху, когда кобальт, никель и вольфрам были ругательствами у металлургов, а не названиями важных компонент легированных сталей? Что вам скажет античный литейщик на предложение изготовить поршень из ванадиевой стали?
Прокат, кстати, делают из литья. Из крицы прокат такой же хреновый, как и поковка. И прокатный стан опять требует материалов, которые будут тверже катаемого металла при рабочих температурах. Греть же заготовку желательно докрасна. Опять нужны высоколегированные огнеупорные стали. А лоу-тек метод их изготовления не подскажете? 😉 Не трудитесь — в основе все равно литье. 🙂
Так что литье стали — это вполне себе супер-технология. Перепишите названия стран, освоивших это самое литье к XVII веку, а потом возьмите сегодняшний список экономических лидеров мира. Сделайте поправку на исторические корни не существовавших в XVII веке стран (США, Канада и т.д.). И сравните, на сколько процентов совпадет. А если сравнивать на начало не XXI, а XX века, до мировых войн, то выйдет еще показательнее. Африка, Средняя Азия, Палестина — сами сталь лить и катать не научились и сидят теперь аутсайдерами. Обе Америки и Австралия и того краше — туземцев бесцеремонно спихнули с их земли выходцы из промышленных стран. Большую часть уничтожили, меньшую держат в резервациях, кто-то ассимилировался с завоевателями.
А вы говорите — не супер-технология! Порох и сталь. И прав тот, у кого ружье.
Предметный разговор? Ну что-ж, позволю себе немного изменить порядок ответа.
«Прокат, кстати, делают из литья.»
Да ладно, а я думал в сименсовском конвертере чугун порошком идёт 😀
«кобальт, никель и вольфрам были ругательствами у металлургов»
может источниками на кобальт и никель как ругательство именно применительно к работе с черным металлом? Про вольфрам и его отношения с оловом немного в курсе…
«литье стали — это вполне себе супер-технология»
Тут есть два аспекта — супер-технология как хай-тек, и супер технология дающая результат превосходящий все остальные, если вы внимательно прочтете мой пост, то поймете, что моё возражение относилось в первую очередь ко второй компоненте — литьё недостаточно/непрактично для получения законченных изделий из черных металлов, а если-уж речь пошла об дополнительной обработке то при характерных для попаденца небольших объемах более гибкая ковка является более перспективным направлением, и тут вертикальный молот двойного действия даже на уровне деревенской кузницы более чем оправдан — тем более до пресса он вполне масштабируется, при необходимости.
Вообще, проблема литья из стали появляется не раньше чем необходимость в точном литье из оной — изготовление ДВС, стальных орудий большого калибра и т.д.
Кстати, линк специально про неэффективность паровых молотов вообще и отсутствие необходимости в оных http://www.eztm.ru/about/news/pg14/569/ ))
» Перепишите названия стран, освоивших это самое литье к XVII веку, а потом возьмите сегодняшний список экономических лидеров мира.»
Индия — может быть, но не Афганистан, хотя если Канада в списке — Бразилия? Также «в обойме» Испания и Швеция — как минимум не круче Ю.Кореи. В пику — Япония, под вопросом Китай, возможно Германия — благо в 17-м веке её не существовало ). «А если сравнивать на начало не XXI, а XX века, до мировых войн,» то Индия точно выпадает, как и канадо-бразилия а Япония тем не менее очень даже (хотя, если придираться где-то между Италией и Францией и наравне с последней — после ПМВ). Впрочем, вопрос кто и почему смог/не смог слишком большой и в данной теме оффтоп (
«Порох и сталь. И прав тот, у кого ружье.»
Кровь и железо! А ружьё это фуфло — вот пушка и пистолет, это да.
>> А ножи сейчас, увы, чаще всего делают штамповкой из катанных листов, а ни разу не «все больше делают литыми»…
Вот тут да, оговорился. Массовые ножики, конечно, штампованные. Это у именитых фирм литье с ковкой соревнуется.
Впрочем все это не отменяет главного тезиса — в производстве даже ножей молот перестал быть нужен.
Удар по металлу заменили точно рассчитанным давлением. Вот поэтому гигантским молотам и пришел каюк. А попаданцу стоит подумать, надо ли вообще их городить. Или водяных хватит, а дальше другие методы внедрять, тот же прокат.
«Это у именитых фирм литье с ковкой соревнуется.» не перечислите эти именитые фирмы применяющие литьё для изготовления именно клинков ножей? Порошковые технологии и керамика, естественно, не в счёт, так-же как модели выпускаемые тиражом менее сотни экземпляров.
Комменты доставляют… осталось только вспомнить, что только паровой молот в представлении простого читателя автоматически ассоциируется с котлом, и таким образом, представляет собой законченное решение вида «простой ресурс -> полезная работа» и по-сути является им, в то время как приставки гидро- и пневмо- говорят лишь о том, какая среда используется для демпфирования нагрузки на приводной механизм.
Сейчас в большинстве случаев приводной механизм электрический (либо дизель в мобильных вариантах, например для питания отбойных молотков) и, таким образом, во-первых, требует дополнительных технологий, а во-вторых, не может рассматриваться напрямую при ни при сравнении КПД, ни при сравнении надежности — сколько там было у изделия Дизеля?
>Про золотник вообще не понял. И в случае парового молота его не использовали, золотник — это чисто для паровика с вращением.
Тогда он бить не будет, это лифт. Поднялся, потом котёл погасили и он в процессе остывания опустился.
>Что до глупостей про энергию — такие понятия из школьной физики, как правило рычага, угловая скорость и момент инерции вам знакомы? Формулу кинетической энергии помните — которая mV2? Если помните, то я искренне недоумеваю по поводу вашего замечания. Хотя, конечно, если нужно, то могу объяснить более развернуто.
Момент инерции точно также и мешает разгонять и в итоге всего лишь позволяет увеличить эффективную массу, а высота — это скорость удара.
>В молоте Нейсмита это решается более совершенными технологиями — материалами, уплотнениями, точностью размеров поршня с цилиндром и высоким давлением пара, которое обеспечивает начальный сдвиг с мертвой точки. У вас это как решаться будет?
Ну как то пушечные ядра задолго до Уатта не клинило. Чем больше зазор, тем меньше клинит. Ну да, к.п.д. опять таки уменьшается. Но молот — не пресс, для него утечки пара не равны принципиальной не возможности.
>Ну понятно.
>Вы вот только мне объясните — зачем глупые люди молотки на рукоятку насаживают?
И зачем глупые люди цилиндр и поршень у паровика полируют?
Кинематика. Фокус в том, что рука — рычажный механизм. И бить прямо просто не умеет. Плюс поднять большой вес вручную трудней, чем длинную палку, а эффект один. У цилиндра этих проблем нет.
Рука то в обоих случаях поднимает ТОЛЬКО ВЕС, а бьёт в одном случае масса, а в другом масса И МОМЕНТ ИНЕРЦИИ. А поршень разгоняет ВСЁ ЦЕЛИКОМ.
>А рукоять нужна, потому что молоток в руке падает не только под действием силы тяжести. Паровой молот — только.
Потому что наоборот.
>В общем, пишу развернуто, раз из роликов все еще не очевидно.
Энергии для того, чтобы поднять рычажный молот на такую же высоту, как и вертикальный, нужно больше. Берется эта дополнительная энергия из маховика, который запас ее во время предыдущего удара, и уходит в удар текущий.
У рычажного молота баба движется по окружности, у вашего вертикального — по прямой. Перемещение и конечная скорость при ударе у рычажного тем больше, чем больше длина рычага. И эта скорость удара всегда больше, чем у вертикального.
А поскольку энергия пропорциональна квадрату скорости, то при одинаковом усилии, выдаваемом движителем, рычажный механизм с маховиком всегда будет выигрывать в энергии удара у вашего вертикального, который без маховика и без рычага.
Это даже если не брать в расчет дополнительную массу(а значит, и энергию) самого рычага с одной стороны, и силу трения в цилиндре вместе с сопротивлением сжимаемого газа под поршнем с другой.
Поэтому при одинаковом весе бабы и мощности движителя возможности вертикального молота для столь ожидаемых вами крупных поковок будут куда как скромнее. Раза этак в полтора-два.
Рука поднимает молоток вертикально, а бьёт молоток по дуге, момент инерции — это дополнительная энергия при той же массе, а значит и весе. Растёт эффективная масса и только, при этом экономия на фактической массе и на силе, используемой при подъёме. Паровой, механический, или гидравлический молот поднимается и бьёт по одной и той же траектории и выигрыша нет, просто скомпенсируйте отсутствие рычага большей фактической массой и для её подъёма даже понадобится тот же самый цилиндр и тот же котёл. Но при этом имеем параллельный удар. Задумывались, почему боёк молотка имеет не плоскую, а сферическую поверхность? Это из-за удара по дуге: плоскость будет бить косо, а сфера строго по радиусу. Кстати, когда мне надо бить более-менее точно, я беру молоток именно за боёк, а ручку кладу на участок руки между локтевым и запястным суставом. А если и это не хватает, то беру более лёгкий молоток, но если мало и этого, то беру самый большой и тяжёлый, какой есть, и не бью, а давлю. На сколько могу, по прямой. И часто даже двумя руками.
http://www.survivorlibrary.com/library/a_history_of_the_growth_of_the_steam-engine_1st_ed_1878.pdf
стр 111
Паровой молот Уатта
1782 50 кило, 240-300 ударов в минуту
1783 375 кг 90 ударов
Мда… Как бы до парового молота были и гидравлический молот, и гидравлический пресс. На воде. Причем у пресса площадь рабочего поршня была очень большой. Вода… из ручья\плотины сверху.
А ежели кто сумлевается в работоспособности, напомню про давления и напоры поступающей воды на гидородобыче в бранспойтах. Имхо до совсем недавнего времени применялось.