Чтение онлайн

Вначале проблема повышения мощности паровых молотов решалась главным образом за счет увеличения массы бабы. В 1843 г. все тот же Несмит предложил молот двойного действия (молот с верхним паром). Давление пара стало использоваться не только для подъема, но и для ускорения падения бабы. При подаче пара в верхнюю часть цилиндра поршень отбрасывался вниз, увеличивая кинетическую энергию падающих частей молота. По аналогии с паровой машиной золотник приводился в движение струей пара, который попеременно впускался в верхнюю и нижнюю полости парового цилиндра, опуская или поднимая бабу.

В зависимости от мощности паровых молотов получили распространение несколько систем парораспределения. Наиболее широко применялись золотниковое и клапанное. Золотниковое парораспределение было характерно для небольших молотов, а клапанное – для молотов большой мощности.

Указанные системы управлялись с помощью специальных рычагов и тяг вручную или автоматически. При автоматическом режиме механизм парораспределения был связан с бабой молота. Автоматическое изменение хода производилось во всех молотах при подъеме бабы на наибольшую допускаемую высоту. Это предупреждало возможные аварии при ударе поршня о верхнюю крышку цилиндра или от удара бабы в нижний сальник цилиндра.

Крупные молоты, как правило, были простого действия, небольшие – двойного действия, молоты средней мощности изготавливались как простого, так и двойного действия.

При кричном переделе железа молот применялся как для получения компактного кричного железа, так и для отковки различных полуфабрикатов и изделий. Затем для первой операции стали применяться прокатные станы.

Вместе с тем в условиях бурного развития машиностроения непрерывно возрастала потребность в крупных кованых деталях для разнообразных машин и механизмов. После появления в 50–60-х годах XIX в. бессемеровского и мартеновского способов выплавки стали стало возможным получение крупных стальных отливок. Их обработка требовала сверхмощных паровых молотов. Среди потребителей таких молотов были орудийные, судостроительные, механические заводы.

Большой вклад в развитие производства паровых молотов внесли русские инженеры и ученые. Так, в 1872 г. Обуховский завод экспонировал на Московской политехнической выставке ствол 12-дюймового орудия, выкованного из стального слитка весом 40 тонн. На этом предприятии был и 50-тонный паровой молот. Его шабот был отлит из чугуна, состоял из четырех частей и имел массу 460 тонн. Молот делал 25 ударов в минуту при высоте подъема 2,9 м. В 1873 г. на Пермском пушечном заводе был построен 50-тонный молот двойного действия. Его шабот в 12 раз превышал массу падающих частей и весил 600 тонн. Высота подъема бабы составляла 3 м. Общая масса молота – 1442 тонны.

В 1872 г. во Франции на заводе «Шнейдер и Ко» в Крезо был установлен 100-тонный паровой молот, там ковали слитки массой 120 тонн. Наиболее тяжелый 125-тонный паровой молот был построен в 1891 г. в США на заводе Вифлеемской компании. Все эти сверхтяжелые молоты были простого действия.

На этом производство гигантских молотов прекратилось, так как выявились большие трудности в их производстве и эксплуатации. Сильные удары молотов вызывали сотрясения зданий цехов, почвы в окрестностях предприятий. Это стало опасным для целостности окружающих строительных сооружений и самих молотов. На смену им пришли гидравлические ковочные прессы.

В процессе развития и совершенствования парового молота изобретатели пошли по пути устранения двух недостатков – низкого теплового коэффициента полезного действия и сотрясающего удара, разрушающего как здание, так и сам молот. В результате были разработаны конструкции бесшаботных молотов с двусторонним вертикальным или горизонтальным ударами. Они не требовали громоздких фундаментов и не вызывали сотрясений зданий.

Для предотвращения перекосов и смещения одних частей молота относительно других при сильных ударах стали изготавливать двухстанинные молоты. У них были надежные направляющие для бабы, обеспечивающие их более устойчивую работу. Недостаток таких молотов в том, что в связи с наличием двух станин уменьшается площадь рабочего места. Это затрудняло работу с крупными заготовками. Для разрешения проблемы были созданы мостовые молоты. Их паровой цилиндр располагали на мостовой ферме, поддерживаемой двумя опорами, далеко отстоящими друг от друга.

В 30-х годах XX в. строились паровые молоты с массой падающих частей от 25 кг до 15 тонн и более. Высота подъема бабы – от 0,7 до 1 метра, иногда до 3 м. Число ударов в молотах небольшой мощности при автоматическом управлении доходило до 500 в минуту, в более крупных – от 30 до 150 в минуту.

Существенным недостатком паровых молотов был большой расход пара, достигавший 10 тонн на 1 тонну поковок. Для повышения экономичности молотов для привода вместо пара стали использовать сжатый воздух, подаваемый в цилиндр от центрального компрессора. Преимущество воздуха в том, что он не конденсируется, и поэтому не нужно держать котел постоянно под паром. Воздух применяется для привода молотов небольшой мощности.

В Советском Союзе были сконструированы штамповочные молоты для автомобильной и авиационной промышленности. Для предотвращения сейсмического воздействия на окружающие объекты молоты устанавливаются на виброизолирующие фундаменты. Сейчас эксплуатируются молоты с эффективной энергией удара миллион джоулей. В 1975 г. на Новокраматорском машиностроительном заводе был сконструирован самый большой в мире бесшаботный молот с энергией удара 1 470 000 джоулей.

Еще в начале XVIII в. Дени Папен построил лодку, приводимую в движение паром. Но лодка двигалась медленно, так как паровой двигатель, установленный на ней, был еще несовершенен. Кроме того, Папен не смог довести испытания этой лодки до конца: ее разбили лодочники на р. Фульде.

В 1736 г. англичанин Джонатан Хольз попытался применить на судах паровую машину Ньюкомена. Однако эта машина оказалась совершенно непригодной в качестве двигателя судна.

С изобретением парового двигателя Уатта начались опыты по применению новой машины в судоходстве. Наиболее удачной попыткой можно считать пароход, построенный французом Жоффруа. В 1781 г. его паровая лодка при помощи парового двигателя могла уже целый час плыть против движения.

В 1785 г. американец Фитч построил пароход, где паровой двигатель приводил в движение весла. Однако испытания парохода прошли неудачно.

Первый пригодный для судоходства пароход изобрел инженер и механик ирландец Роберт Фултон. Он родился в бедной крестьянской семье, был гениальным самоучкой.

Свой первый, еще несовершенный, пароход Фултон построил и испытал на Сене в Париже. В 1803 г. опыт удался, судно в течение 1,5 часа плавало по Сене, развивая скорость 5 км в час (по течению). Так как на строительство большого парового судна французское правительство не отпустило средств, Фултон уехал в Америку, где продолжал заниматься совершенствованием своего парохода.

В 1807 г. Фултон построил колесный пароход «Клермонт», установив там паровую машину двойного действия Уатта. Длина парохода равнялась 43 м, мощность двигателя – 20 л. с., тоннаж – 15 т. В 1807 г. «Клермонт» совершил свой первый рейс по Гудзону из Нью-Йорка в Олбани протяжением 150 миль (270 км). Происходивший против течения и при встречном ветре рейс занял 32 часа. Скоро по Гудзону было налажено регулярное движение. «Клермонт» Фултона положил начало паровому судоходству. С этого времени пароходы стали строить и в других странах.