Модсли токарный станок: что изобрел, значение изобретения токарный станок, биография кратко для подготовки сообщения

Токарно-винторезный станок Модсли 1800 г. С характерными закругленными формами

Итак, в станке Модсли мы видим уже все основные элементы современных нам аналогичных механизмов. Основные детали станка изготовлялись серийно и поэтому имели геометризованный рисунок: безукоризненно параллельные направляющие трехгранной формы, точно подогнанные к треугольным креплениям на станине; утяжеленная книзу чугунная рама станины со специфическими закруглениями и утолщениями в местах опоры функционально соответствует своему назначению, а также технике литья. Тектоника станка такова, что в целом он воспринимается точно уравновешенным и хорошо защищенным от вибрации. Несущие части легко поддерживают на себе рабочий механизм.

Производственный токарный станок из металла середины XVIII в.

Мастерская Модсли, позже выросшая в машиностроительный завод, была одним из первых капиталистических предприятий и пользовалась широкой известностью. Трудами самого Модсли и его учеников был создан довольно большой станочный парк, в котором концентрировались передовые достижения технической мысли того времени.

Станки Модсли в высшей степени интересны с точки зрения формообразования, поскольку воплощают в себе характерные особенности формы раннего периода капиталистического производства и вместе с тем отличаются высоким техническим совершенством и культурой. Тенденция к упрощению и удешевлению сочетается в них с логической простотой конструкции, геометрически правильные очертания помогают восприятию целостной формы и как бы воплощают в себе четкие и точные, размеренные движения высококвалифицированного рабочего. Модсли впервые применил на токарном станке 1797 г. стационарное защитное устройство, чтобы зубчатые колеса, соединяющие шпиндель с ходовым винтом, не захватили рабочего. На заводе Модсли было около дюжины станков, все на чугунных станинах, производство которых обходилось дешевле, чем производство деревянных, благодаря высокой технологичности литья и возможности серийной формовки. Почти все они имели механический суппорт и приводились в движение ременной передачей от трансмиссии. Несмотря на их различные назначения, а значит и различия в конструкции, серийность и геометризация налагают на них своеобразный отпечаток. Чугунные колонки станин и железные растяжки, закрепленные болтами, геометрически чистые линии горизонтальных направляющих, точная подгонка одной детали к другой – все это предполагает точный расчет конструктора. Ряд деталей на заводе Модсли производился серийно, о чем свидетельствует наличие сборочного цеха. В станках Модсли все говорит о стремлении к максимальному удешевлению и упрощению производства. Это прежде всего сказывается в отказе от каких бы то ни было украшений, зато большое внимание уделялось прочности станков. Поэтому некоторые из них работали на протяжении всего XIX столетия.

Паровоз с «ногами» Брунтона 1813 г.

Как видим, в эпоху промышленного капитализма социальный заказ оказывал влияние на форму станков не меньше, чем в мануфактурный период. Максимальное удешевление – основная, доминирующая нота в формообразовании этого периода; удешевление как производства станка, так и работы на нем; удешевление, которому подчинялись выбор материала, способы изготовления, технологические усовершенствования и форма.

Отсюда ведут свое начало неотрывно связанные с формой поиски наиболее рациональной конструкции. В то время такой поиск только начинался и относился главным образом к технической части, а интересы главного участника производственного процесса – человека, его требования, способности и возможности, как правило, не учитывались. Еще не была замечена зависимость между производительностью труда и композиционным расположением узлов станка, его формой и технологическим процессом. Познание этих закономерностей возникло почти столетием позже, на новом, более высоком, этапе овладения техникой. Мы уже говорили о том, что одной из основных причин некритического перенесения старых форм на принципиально новые объекты была свойственная каждому созидательному процессу преемственность формы и даже некоторая косность, заставляющая инженера на первых порах втискивать новое содержание в уже имеющуюся привычную форму. Маркс так описывает попытку построить локомотив: «У него было в сущности две ноги, которые он попеременно поднимал, как лошадь. Только с дальнейшим развитием механики и с накоплением практического опыта форма машины начинает всецело определяться принципами механики и поэтому совершенно освобождается от старинной формы того орудия, которое превращается в машину». В сущности конструкторы знали о машинах очень мало. Упоминаемые Марксом паровозы Брунтона (1813) и Гордона (1824) получили «ноги» потому, что инженеры того времени не могли представить возможности передвижения на колесах без подталкивания. Первые легкие паровозы не давали достаточного сцепления колес с рельсами и поэтому буксовали. Потребовалось несколько лет настойчивых опытов и изучения законов трения, чтобы установить причины скольжения колес по рельсам. А пока паровозы пытались снабдить «ногами». В локомотиве Брунтона поршневой шток соединялся с механизмом, подражавшим движению ног лошади, который и заставлял колеса катиться. При первом же испытании этот паровоз взорвался. Не имел также успеха и локомотив с «ногами» конструкции Гордона, как и другие многочисленные попытки такого рода. Приблизительно в то же время выдающиеся конструкторы Блекетт и Хадлей провели ряд экспериментов и на их основе доказали, что ведущие колеса паровоза не просто катятся, а и упираются в рельсы и их трение почти в 50 раз превышает трение свободных колес вагонов. Так был открыт секрет буксования паровозов и отпала необходимость в искусственных «ногах».

Токарные станки

Если предположить, что токарный станок был изобретен сравнительно не давно, около двухсот лет назад, когда человек начал связывать свою жизнь с металлом, то окажется, что это абсолютно неверное предположение. Токарные станки берут свое начало еще до точки отсчета столетий нашей эры. Первые упоминания о станках такого типа датируются 650 годом до нашей эры. Это был простейший станок, операции на котором исполнялись с помощью человеческих рук и нехитрых приспособлений.

В средних веках токарные станки стали приобретать очертания современных, так как развитие наук пошло вперед, и уже к станку был разработан механизм, напоминающий принцип ножной швейной машинки, и с этого момента весь процесс точения происходил в одну сторону. В 1500 году токарные станки обрели стальные центры и люнет, что дало возможность обрабатывать детали сложной формы, но сам привод имел малую мощность, и данный недостаток не позволял снимать стружку больших размеров с заготовки. Следовательно и обработка металла не было эффективной, выход был прост: руку рабочего необходимо было заменить механизмом, который бы обладал большей мощностью, чем мускульная сила человека.

Восемнадцатый век можно охарактеризовать, как время активного совершенствования токарного станка в целом, поиска решений для повышения эффективности обработки металла. Накопленные разработки позволили в конце восемнадцатого века создать универсальный токарный станок, который стал основой всего машиностроения. Автором создания суппорта, который вдохнул новую жизнь в токарный станок, стал английский изобретатель Генри Модсли, постоянно совершенствуя его, доведя до того вида, который известен нам сейчас. Кроме этого, именно Модсли стал внедрять стандартизацию, при изготовлении резьбы на гайках и винтах для упрощения технологического процесса.

Следующим этапом в совершенствовании токарных станков стала их автоматизация. И здесь абсолютными пионерами можно назвать американцев. Не смотря на то, что использование техники для обработки металлов и металлических заготовок в США началось намного позже, чем в Европе, уже в девятнадцатом веке американские токарные станки были гораздо лучше по качеству, чем европейские. Так как станки выпускались серийно, появилась возможность производить замену целых узлов или блоков, которые выпускались одной фирмой. Были внедрены первые элементы автоматизации, позволяющие останавливать процесс обработки при достижении определенного размера детали.

В России «праотцом» токарных станков принято называть Наротова Андрея Константиновича. Большинство ученых по сегодняшний день спорят о пальме первенства Генри Модсли в изобретении суппорта, доказывая, что именно Андрей Наротов еще раньше , чем Модсли изобрел токарный станок, который по точности обработки был гораздо лучше в разы, чем станок Модсли.