Gremlin95

Gremlin95

пикабушник
поставил 55 плюсов и 13 минусов
проголосовал за 0 редактирований
2161 рейтинг 701 комментарий 18 постов 6 в "горячем"
20

Поколения

Поколения Великая Отечественная война, Бессмертный полк

Два моих прадеда и пробабушка, а так же моя бабушка, тетя и ее дочь. Шествие Бессмертного Полка навивает странные чувства. Ты воочию видишь, что мы - продолжение наших предков. Живите достойно, и пусть над нами будет мирное небо.

14

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла.

Что ж господа, я сильно погорячился, обещая закончить цикл в уже знатно постаревшем 2018 году, однако дал слово – держись, а потому сейчас я пишу этот пост.


С начала - короткое описание станка, с переменным успехом радующего меня своей работой.

Станок с рабочей зоной 300х400 мм на плате-ардуинке модели ElecksMaker Mana SE. Синий лазер мощностью 2.5 A. Шаговые двигатели позиционируют верхнюю планку с лазером посредством рифленых ремней-направляек, тем же самым принципом действует и верхняя каретка ЧПУ-вундерфали. Информация на станок отправляется с ПК, подключение к которому осуществляется HDMI кабелем.

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост

Станок был куплен на зарубежном сайте со всем известным названием по бешеной скидке порядка 40% за 17 тысяч кровных деревянных. Проблемы начались практически сразу после прибытия станка – один из подшипников оказался с производственным дефектом. Производитель признал свою вину без всяких вопросов, и выслал деталь на замену. К сожалению, не ту. Поэтому подшипник был вылечен кустарным методом, что, впрочем, не повлияло на работоспособность устройства. Спустя пол года работы и смены старой системы на компьютере возникли проблемы с установкой прошивки и ПО, после чего станок отправился в долгий ящик вплоть до того момента, когда попал в мои неспокойные криворуки.


Методом проб и ошибок, научного тыка, яростного загугливания и околачивания проходных различных спец. форумов, станок вновь озарил ярким синим светом мою довольную лицевую часть головы, снаряженную модными зелеными защитными очками (помним, техника безопасности превыше всего).


В качестве ПО для работы был выбран небезызвестный BenBox, крайне странная и неудобная программа, тем не менее обладающая большинством приятных качеств в плане печати. В качестве материала работы – березовая фанера-тройка, замечательно подходящая для резки.

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост

Я не стану вдаваться в детали настройки программы, потому как большинству из вас никоим образом не пригодится эта информация, однако я с удовольствием отвечу в комментариях на все ваши вопросы, если таковые будут, поскольку главная беда, с которой я столкнулся в процессе калибровки станка – отсутствие качественной информации в поиске, а так же отсутствие возможности задать возникшие вопросы кому-либо.


Ну что, далее – работы, работы и еще раз работы.

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост
Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост
Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост
Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост

На последней фотографии станок за работой печатает красивую сервировочную доску из грушевого спила. Спил несколько месяцев томился и досыхал, пока наконец не лег под нож лазер.


К сожалению, я не смогу показать Вам большинство работ по коже, поскольку расползались они быстрее, чем остывали, вырываемые из рук друзьями и родственниками. Забегая вперед – нет, я не запихивал свои руки под работающий лазер. Но очень хотелось, правда-правда.

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост

Тестовая фотография, маленькие экспериментальные кусочки кожи и кости.

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост

Работа с полутонами

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост

Точечный вождь мирового пролетариата в работе

Личный опыт работы с лазерным ЧПУ-гравером. Конец цикла. Чпу, Лазер, Хобби, Любимое дело, Новый год, Длиннопост

Логотип моего дорогого друга из мастерской DeadRabbit, предоставившего мне данный станок. Материал - кость.


Стоит добавить, что данное устройство ест время как толстушка – бургеры. Если вы хотите распечатать фото или просто более-менее крупное изображение – готовьте выделить под это несколько очень долгих часов. Кроме того, ножки станка выполнены из пластика, и, соответственно, очень скользкие. При работе на высокой скорости каретки возможны смещения станка или заготовки, потому я посадил их на старый добрый двусторонний скотч.


Скажу честно – хочу поскорее закончить данную статью и с абсолютно чистой совестью вернуться к праздничному столу. До нового года остался час. С наступающим Вас, господа подписчики и славный город Владивосток. Всем желаю новых открытий и увлекательных занятий в новом году!

Показать полностью 9
19

ЧПУ и лазеры - что это такое? Третья часть о лазерном ЧПУ-гравере.

Какое-то время назад попал в мои неспокойные руки лазерный ЧПУ-гравер. Мой дорогой друг из мастерской DeadRabbit отправил мне его на временное пользование и хранение, станок занял свое почетное место на подоконнике и ждал своего часа. Ждать пришлось довольно долго, но вот, неделю назад, мой взгляд все же добрался до заветной машинки.


Итак, прошло непозволительно много времени с моих последних публикаций, потому в этой статье мы коснёмся сразу двух тем – что такое станки с ЧПУ и что такое лазер. Отойдем от моей дурной привычки копать глубоко в историю вплоть до Египта и Рима (помним правило – если что-то не придумали в древнем Египте, значит это сделали в Риме) и начнем сразу с ХIХ столетия. Я почти уверен, что эти ушлые древние наверняка тоже имели какую-нибудь чертовщину, аналогичную лазеру или ЧПУ, но археологи пока не откопали эту вундервафлю. Как только это случится, я обязательно перепишу данную главу цикла, а до тех пор придется довольствоваться тем, что имеем.


Что такое ЧПУ? Понятия не имею, поэтому буду изучать это вместе с вами.

Числовое Программное Управление или ЧПУ – компьютеризованная система управления, которая используя команды, написанные на специализированном языке программирования, управляет механизмами станка.


Сменяемые программы, нанесённые на перфокарты с помощью двоичного кода, использовались уже в жаккардовом ткацком станке, созданном в 1804 году. На перфокартах были закодированы два возможных положения исполнительного механизма — опуская или поднимая челнок, можно было программировать простые одноцветные узоры. Благополучно забьем на этот факт и сразу придем более высокотехнологичным системам. Почему? Я не представляю, как это работало. Поэтому я просто оставлю здесь кусочек статьи о применении перфокарт в жаккардовом станке для тех, кому все-таки интересно попытаться разобраться.

ЧПУ и лазеры - что это такое? Третья часть о лазерном ЧПУ-гравере. Лазер, ЧПУ, Технологии, Пирография, Длиннопост
«Двоичным кодом набрана перфокарта. Челнок прокидывает в образовавшийся зев нить, формируя двусторонний орнамент, где одна сторона является цветовым или фактурным негативом другой. Поскольку для создания даже некрупного узора, требуется около 100 и более уточных нитей и ещё большее количество нитей основы, создавалось огромное количество перфорированных карт, которые связывались в единую ленту, Прокручиваясь, она могла занимать два этажа. Одной перфокарте соответствует один прокид челнока.»

Основоположником систем с ЧПУ считается Джон Т. Парсонс, профессор Массачусетского технологического института. В конце 40-х годов он разработал оборудование для кодирования управляющей программы на металлических перфокартах. Программа управляла приводами подач фрезерного станка.

В 1948г. система была принята в эксплуатацию в военной авиапромышленности США, первый коммерческий вариант системы стал доступен покупателям в 1952 г. Дальнейшее развитие шло по пути модернизации аппаратной части (электронные лампы-транзисторы-интегральные микросхемы), повышения точности, добавления функциональности. Параллельно шло и развитие методов и языков программирования для оборудования с ЧПУ.


Современные станки с ЧПУ – это машины и аппараты, оснащенные компьютеризированной системой управления приводами технологического оборудования, а также элементами станочной оснастки. Как показала практика, наиболее востребованы фрезерные, гравировально-фрезерные токарные и прессовальные станки с ЧПУ.

ЧПУ и лазеры - что это такое? Третья часть о лазерном ЧПУ-гравере. Лазер, ЧПУ, Технологии, Пирография, Длиннопост

В чем выгода и польза от использования станков с ЧПУ? Автоматизация процесса и повышение точности выпускаемой продукции. Программа исключает ошибки, допускаемые в работе мастером-человеком, кроме того, одна и та же деталь по одному и тому же чертежу может быть изготовлена на любом аналогичном станке в любом количестве с минимальной разницей между единицами продукции. Человек на это не способен. Более того, обучение рабочего занимает время, а темп его работы в любом случае будет уступать машинному производству. И пусть во время своего появления к первым станкам с ЧПУ относились с недоверием, сейчас эта технология внедрена практически на большинстве производств от бумажной промышленности до металлургии.


В статье о личном опыте я расскажу непосредственно об устройстве имеющегося у меня в наличии станка, а пока перейдем к лазерам.

ЧПУ и лазеры - что это такое? Третья часть о лазерном ЧПУ-гравере. Лазер, ЧПУ, Технологии, Пирография, Длиннопост

С лазером у нас все выйдет несколько проще, потому как физику в школе изучали все. Особо везучие сталкивались с ней еще и в университете, соответственно хотя бы краем уха, но касались темы. Лично я, обучаясь на строительном, крайне благодарен своему университетскому преподавателю по физике, который объяснил мне принцип работы лучевой пушки на примере падающего с крыши кирпича. Подобная наглядность мне всегда нравилась, и поэтому я постараюсь так же просто объяснить это тем, кто в физике не сведущ.


Снова начиная издалека, пройдемся сначала по явлению интерференции света. Все мы знаем, что естественный свет, преломляясь, разбивается на спектры, то есть раздельные пучки света разного цвета. Это происходит из за того, что естественный свет состоит из лучей с различной длинной волн. Первая особенность лазера – способность излучения частиц (а свет состоит из частиц, если вдруг кто забыл), имеющих одну и ту же длину волны. Это важно потому, что при преломлении таких лучей с помощью линзы мы можем сфокусировать их практически в одну точку.

ЧПУ и лазеры - что это такое? Третья часть о лазерном ЧПУ-гравере. Лазер, ЧПУ, Технологии, Пирография, Длиннопост

Теперь главное – как это получается? В основе работы лазера лежит явление вынужденного излучения. Атом может находиться в двух энергетических состояниях – стабильном и возбужденном. Когда атом получает свой квант энергии, он переходит в возбуждённое состояние (не буду объяснять, что это такое, НО это не то, что вы подумали). В таком состоянии он находится очень недолго, и переходит обратно в стабильное, попутно излучая фотон. Если этот фотон каким-то образом попадает в другой атом, тот тоже переходит в возбуждённое состояние, и так далее. Таким образом возникает огромное количество фотонов с одной и той же длинной волны.

ЧПУ и лазеры - что это такое? Третья часть о лазерном ЧПУ-гравере. Лазер, ЧПУ, Технологии, Пирография, Длиннопост

Сам лазер состоит из активной среды (с этими самыми атомами и фотонами) и двух зеркал – глухого и полупрозрачного. Полупрозрачное фактически пропускает только пару процентов из этих фотонов, но именно они и составляют лазерный луч.


Теперь складываем два плюс два и получаем что имеем – фотоны одной длинны волны и линзу, максимально фокусирующую их в одну точку.


Совмещаем оба вышеуказанных изобретения в одно устройство и – встречайте, лазерный ЧПУ-гравер, о котором я расскажу в следующей, финальной статье.

ЧПУ и лазеры - что это такое? Третья часть о лазерном ЧПУ-гравере. Лазер, ЧПУ, Технологии, Пирография, Длиннопост

Данное устройство не мое, фото взято из интернета, но мое - аналогично. До нового года обязуюсь подвезти последнюю статью с личным опытом и своими работами.

Показать полностью 5
7

Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере.

Какое-то время назад попал в мои неспокойные руки лазерный ЧПУ-гравер. Мой дорогой друг из мастерской DeadRabbit отправил мне его на временное пользование и хранение. Постепенно изучая принцип работы со станком, его устройство и возможности, я пришел к выводу: надо пилить статьи, от начала и до конца. О возникновении стекла и изобретении линз мы говорили в прошлый раз, сегодня, во второй статье из цикла, мы поговорим о пирографии как виде искусств. Статья будет небольшой, постараюсь нивелировать недостаток слов количеством фото-примеров.

Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост

Итак, существует мнение, что пирография появилась практически сразу же, как только человек научился добывать огонь. Теория, как по мне, не самая жизнеспособная, однако использование огня в изобразительном ремесле было довольно широко известно.

Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост

Один из самых известных и издревле используемых методов выжигания – пиротипия или «горячее тиснение», оно же «огненная печать». Суть метода заключена в том, что штамп или клише, разогретый до определенной температуры, прикладывался к поверхности, оставляя четкий, контрастный и рельефный след. Чаще всего, данный метод выжигания использовался для технических нужд, вроде клеймения или маркировки. В искусстве огненная печать тоже использовалась и используется, но, как правило, вместе с иными способами, для создания нужного художественного эффекта. Пиротипия часто используется в обработке дерева, кожи и некоторых других материалов.

Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост

Широко использовался метод обжига древесины. Казалось бы, дерево и огонь не очень хорошо дружат между собой, однако обработка деревянных изделий огнем пользовалась популярностью у наших предков, потому как придает дереву множество полезных свойств. Кроме того факта, что обожжённая древесина очень приятно смотрится в интерьере, она так же повышает свою устойчивость к открытому пламени, защищена от гниения, грибка, отрицательного воздействия ультрафиолета и ветра. В современном мире все эти вещи достигаются за счет всевозможных пропиток, грунтовок и антисептиков. Тем не менее, обжиг имеет не значительно худшие показатели защиты в сравнении с химической обработкой при меньшей стоимости процесса, не говоря уже о действительно приятном внешнем виде такой древесины.

Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост
Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост

Мода на пирографию, то есть изображение с помощью горячей металлической иглы, получила широкое распространение не очень давно – всего лишь в прошлом веке, после изобретения электрического пирографа. Но подобный прием был известен еще до нашей эры, чему служат доказательством предметы быта, найденные в Перу и датированные примерно VII веком до н. эры, а в средние века многие художники, включая Рембрандта и Пикассо, экспериментировали с данным видом изобразительного искусства. Спустя пару веков, когда процесс был более менее отточен, пирография начала завоевывать сердца людей и стала развиваться именно как народное творчество. Почему так? Да потому что времени на изображение уходило крайне много, и заработать на своих навыках было бы довольно затруднительно. Тем не менее, такой увлекательный процесс не был забыт и остался в народе в виде хобби. До появления первых электрических пирографов, чаще всего, горячая гравировка использовалась как дополнительный способ обработки кожи, дерева и кости.

Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост

А вот после изобретения выжигателя (кстати, информации о его изобретателе я так и не нашел), пирография получила настолько широкое распространение, что даже сейчас во многих странах мира считается одним из самых популярных способов детского творчества, наравне с лепкой и рисованием. Вспомните, может и у вас в детстве был пирограф, а где-то в стареньком советском шкафу родительского дома лежат пожжённые детской рукой кусочки фанеры?

Немного о термической обработке дерева и кожи. Вторая часть цикла о лазерном ЧПУ-гравере. Пирография, Пиротипия, История, Длиннопост

На этой ноте я закончу сегодняшнюю статью. В следующих выпусках я расскажу о:


ЧПУ – как, когда и для чего?


Лазер – что это и как это? Наука против Звездных Войн.


Лазерный гравер – личный опыт, примеры и работы.

Показать полностью 14
31

От обсидиана до линзы. Первая часть цикла о лазерном ЧПУ.

Какое-то время назад попал в мои неспокойные руки лазерный ЧПУ-гравер. Мой дорогой друг из мастерской DeadRabbit отправил мне его на временное пользование и хранение, станок занял свое почетное место на подоконнике и ждал своего часа. Ждать пришлось довольно долго, но вот, неделю назад, мой взгляд все же добрался до заветной машинки. Во тьме осенних вечеров воцарился мир синих вспышек лазера и запах жженой древесины…


По сему, я решил запустить линейку статей о принципе работы данной вундервафли, его устройстве, истории создания и, в конце концов, непосредственно кадры работы чудо-устройства. Это первая статья из цикла, и посвящённая появлению стекла и изобретения линз, благодаря которым человечество и научилось концентрировать потоки света в своих целях.

От обсидиана до линзы. Первая часть цикла о лазерном ЧПУ. Выжигатель, Линзы, История, Длиннопост

Природное вулканическое стекло, иначе – обсидиан, было известно человеку с древних времен. Однако искусственно создать данный материал удалось только 6 тысяч лет назад в древнем Египте, Финикии или Месопотамии – историки разнятся во мнениях, кому именно отдать лавры первенства. Бытует легенда, что секрет создания был открыт финикийскими торговцами, которые готовили пищу на берегу, сложив очаг из привозимой ими африканской соды. Однажды утром в кострище они нашли слиток прозрачного стекла. И все-таки это всего лишь легенда, поскольку создание прозрачного стекла требует температуры до 1500 градусов, чего нельзя достигнуть открытым огнем. Другая, более жизнеспособная теория, утверждает, что стекло так же было открыто случайно, как побочный продукт термической обработки меди.


Так или иначе, согласно раскопкам на территории Египта было найдено множество стекольных мастерских. Исходным сырьем для изготовления стекла служили песок, известь и щелочь - органическая (зола растений) либо неорганическая (сода). В качестве красителей использовались металлургические шлаки: соединения меди, кобальта и марганца. В IX веке до нашей эры появились рецепты создания прозрачного стекла. Однако такое стекло было наиболее дорогим – поддержание высоких температур требовало огромных затрат топлива, поэтому прозрачное стекло считалось предметом роскоши. Изготавливались из него, как правило, посуда и украшения.


Развитие стекла не стаяло на месте, и мастера великой Римской империи научились «выдувать» стекло. С помощью стеклодувной трубки из раскалённой массы выдували пузырь и постепенно придавали ему форму различными специальными инструментами.


К концу первого тысячелетия, методы производства стекла существенно изменились, и началось все с Европы. Основные изменения коснулись состава сырья для производства. В связи с тем, что постоянно возникали трудности с доставкой соды, ее заменили поташом, получая его выщелачиванием золы буковых или хвойных деревьев.


В XI веке немецкие мастера, а в XIII веке – итальянские, освоили производство листового стекла. Они выдували полый цилиндр, затем обрезали его дно, разрезали его и раскатывали в прямоугольный лист. Качество такого листа было не высоким, но практически полностью повторяло химический состав современных оконных стекол. Ими стеклили окна церквей и замков знатных вельмож.


В конце Средневековья, центром европейского стекловарения становится Венеция. В тот исторический период венецианский торговый флот бороздил воды всего Средиземноморья, что способствовало быстрому перенесению новейших технологий. Производство стеклянных изделий было важным ремеслом в Венеции, о чем свидетельствует количество стеклодувов в этом городе - более 8000 человек.


Благодаря изобретению Джорджем Равенкрофтом в 1674 г. нового способа производства хрусталя в XVII веке лидерство в развитии технологии производства стекла постепенно перешло к английским мастерам. Равенкрофт сумел получить более качественный состав стекломассы, чем итальянские мастера. Он заменил поташ оксидом свинца высокой концентрации и получил стекло с высокими светоотражающими свойствами.

От обсидиана до линзы. Первая часть цикла о лазерном ЧПУ. Выжигатель, Линзы, История, Длиннопост

К этому же времени развитие получили и оптические линзы. Конечно, известны и используемы они стали гораздо раньше – примерно в XIII веке нашей эры. Неосторожное действие стеклодува, уронившего каплю раскаленного стекла, создало фактически плоско-выпуклую линзу. Наблюдательный мастер не мог не отметить, что предметы, на которые он смотрел сквозь эту каплю, меняли свой размер. Ученые той эпохи довольно быстро подхватили случайную находку, и уже спустя пару десятков лет научилось исправлять дефекты зрения с помощью очков.


Примерно с XV века спрос на очки был настолько высок, что повлек за собой не только открытие множества мастерских по их созданию, но и настоящую моду. Очки считались признаком аристократии и статуса, они имели множество форм и размеров, украшались драгоценными камнями, а самые богатые позволяли себе стекла величиной с ладонь. Стекло того времени еще не было достаточно хорошего качества, потому зачастую линзы изготавливались из горного хрусталя или берилла.

От обсидиана до линзы. Первая часть цикла о лазерном ЧПУ. Выжигатель, Линзы, История, Длиннопост

Первые научные исследования, в которых были использованы линзы (лупы), принадлежат энтомологам Томасу Моуффет и Георгу Гуфнагелю (1589—1590). Первый из них изучал мелких клещей (0,2—0,4 мм), в частности, он со всей отчетливостью установил различия между чесоточным и сырным клещами.

Уже в XVI в. была высказана идея создания оптического прибора, состоящего из двух, а не из одной линзы. Только в начале XVII в. знаменитый Галилей сначала сконструировал телескоп, а затем (в 1609 г.) и микроскоп.


В рамках разговора о лазерах, дальнейшее развитие оптики нас мало интересует, за исключением ряда фактов, которые будут описаны в последующих статьях цикла, однако стоит заметить, что использование относительно прозрачных материалов с целью концентрации солнечного стекла в одной точке, было применимо задолго до нашей эры. И все же только с появлением чистых линз можно связать дальнейшие физические исследования и открытия в области оптики.


На сегодня все, смотрите в следующих статьях цикла:

Способы художественной термической обработки дерева и кожи. История и примеры.


Принцип работы ЧПУ. Кто, когда и зачем?


Личный опыт, проблемы, работы – истории и инструкции с запахом жженого дерева.

Показать полностью 2
6

Сталь на воде. Паровые машины, часть третья

Конечно, еще Папен начал эксперименты по созданию судна, движимого без помощи весел и парусов. И все мы помним, чем закончились его эксперименты в этом нелегком труде. Лишь столетие спустя идеи кораблестроения с использованием пароатмосферных машин получило развитие в трудах ирландского инженера-механика Роберта Фултона. Испытание своего первого, несовершенного парохода Фултон проводил в 1803 году на реке Сена в Париже. Можно было сказать, что опыт удался, судно продержалось на плаву 1,5 часа, скорость, которую развивал пароход, достигала 5 км/час.

Еще раньше, июле 1783 года французский маркиз Жоффуа Клод презентовал судно типа «Пироскаф». Это первое официально задокументированное судно на паровом двигателе, которое приводилось в движение посредством горизонтального парового механизма с одним цилиндром. Машина вращала пару гребных колес, которые размещались по бортам. Испытания проводились на реке Сене во Франции. Корабль прошел примерно 360 километров за 15 минут (приблизительная скорость – 0,8 узла). Затем двигатель вышел из строя, после чего француз прекратил опыты. Наименование «Пироскаф» длительный период использовалось во многих странах как обозначение судна с паровой силовой установкой.

Сталь на воде. Паровые машины, часть третья Паровые машины, История, Наука, Техника, Пароход, Длиннопост

Однако первым действующим паровым кораблем все же считается другое творение рук Фултона - колесный пароход «Клермонт», оснащенный двигателем Уатта, построенный в 1807 году. Пароход был 43 метра длиной, мощность двигателя достигала 20 лошадиных сил, а грузоподъемность составляла 15 тонн. Первый свой рейс «Клермонту» удалось совершить в 1807 году по Гудзону. Весь путь от Нью-Йорка до Олбани, протяженностью 270 км, при встречном ветре и против течения, судно проделало за 32 часа. Именно благодаря «Клермонту» было положено начало пароходству.

Непонятно только как быть с тем фактом, что к тому времени уже судно "Charlotte Dundas", построенное в Англии, свободно перевозившее баржи по лондонскому каналу Форт-Клайд уже в 1801 году. Его паровая мощность составляла 10 лошадиных сил. Очень прочный деревянный корпус корабля был в длину 17 метров, но это достаточно уникальное явление как-то не заметили и всерьёз не приняли, поэтому и имя его создателя, англичанина Вильяма Симингтона, осталось в тени. Пароход стал не востребованным уже через год, так как собственники озера опасались, что выдаваемая пароходом струя отвода пара способна повредить береговую линию. В связи с этим они запретили использование подобных кораблей в своей акватории, а 1802 году «Шарлотта» стала на вечный причал и пробыла там до 1861 года, когда ее растащили на детали.

В океанские просторы пароход пришёл в 1819 году. Это было американское судно «Саванна» с гребными колёсами и парусами. Именно оно покорило Атлантику, океан был пересечён, хотя многие мили пути приходилось идти под парусом. Однако уже в 1838 году пароход «Сириус» из Британии пересек Атлантику полностью без использования парусов. Он так же, как и все суда до него, был с гребными колёсами, установленными по боковому борту или сзади.

Сталь на воде. Паровые машины, часть третья Паровые машины, История, Наука, Техника, Пароход, Длиннопост

В этом же году появился первый вариант винтового парохода, корабль «Архимед», построенный английским фермером Френсисом Смитом, что и стало стимулом для быстрого развития морского судостроения. Немаловажную роль сыграло и применение новых строительных материалов для создания судов. Переход к строительству корпусов из железа и стали имел величайшее значение в судостроении.

В военном флоте внедрение паровых силовых установок началось во время обустройства самоходной батареи «Демологос» в 1816 году. Данная конструкция сначала не нашла широкого применения по причине несовершенства движителя колесного типа, который отличался громоздкостью и уязвимостью для противника. Кроме того, сложность имелась с размещением боевой части оборудования. О нормальной бортовой батарее не могло идти и речи. Для вооружения оставались лишь небольшие промежутки свободного пространства на корме и носу судна. При уменьшении количества орудий, возникла идея повышения их мощности, которая реализовалась в оборудовании суден крупнокалиберными пушками. По этой причине пришлось делать оконечности тяжелее и массивнее со стороны бортов. Данные проблемы были частично решены с появлением гребного винта, позволяющего расширить сферу применения парового двигателя не только в пассажирском, но и военном флоте.

Самым известным – к сожалению печально известным – паровым судном был великолепный «Титаник», оборудованный двумя четырёхцилиндровыми паровыми машинами и паровой турбиной. На момент ввода в эксплуатацию этот стальной монстр являлся самым большим судном в мире. Вся силовая установка обладала мощностью 55 000 л. с. Лайнер мог развивать скорость до 23 узлов (42 км/ч). Его водоизмещение, превышавшее пароход-близнец «Олимпик» на 243 т, составляло 52 310 т. В соответствии с устаревшими правилами «Титаник» был оснащён 20 спасательными шлюпками, суммарной вместимостью 1178 человек, что составляло лишь треть от максимальной загрузки парохода. Журнал «Shipbuilder» назвал «Титаник» практически непотопляемым, это высказывание получило широкое распространение в прессе и среди общественности. Однако 14 апреля 1912 г. во время своего первого путешествия «Титаник» столкнулся с айсбергом в Атлантическом океане и затонул в течение 2 часов 40 минут.

Сталь на воде. Паровые машины, часть третья Паровые машины, История, Наука, Техника, Пароход, Длиннопост

Власть парового транспорта на море продолжалась гораздо дольше, чем на суше, и спуск на воду последних паровых кораблей производился вплоть до 60-х годов прошлого столетия, однако до наших дней дошло множество судов такого типа. Самый старый из них, норвежский колёсный пароход «Скибладнер», построенный в 1856 году, все еще находится в эксплуатации и колесит по озеру Мьёса.


сайт-источник BrsInCraft.ru

Показать полностью 2
13

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая.

Первые изобретения транспортных средств, оснащенных паровыми двигателями, относятся к XVIII веку. Уже известный нам кузнец Т. Ньюкомен, на основании разработок И. Ньютона, воплотил в жизнь "паровую телегу", которая, вследствие своей громоздкости и чрезвычайной прожорливости топлива, не смогла выйти за рамки рудничных дворов, где топливо было дешево и имелось в неограниченных количествах.


Самым первым автомобилем в натуральную величину стал тягач с паровым двигателем, созданный в 1769 году Николасом Жозефом Куньо в Парижском арсенале для перевозки орудий. Транспортное средство называлось «fardier à vapeur» (паровая телега). Это был самоходный трактор, приводимый в движение с помощью пара. Общество признало изобретение довольно эффективным в сельском хозяйстве, где изобретение и использовалось. Машина двигалась со скоростью 3,6 км/час. Второй тягач, более крупный, был построен в мае 1771 года. Он сохранился до наших дней и сейчас находится в Музее произведений искусства и предметов быта в Париже.

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая. Паровые машины, Наука, Технологии, История, Длиннопост

Английский изобретатель Ричард Трейвисик в 1801 году представил на суд публике «Пыхтящего Дьявола» — первый компактный паровой автомобиль, предназначенный для перевозки людей, а два года спустя — более удачный «Лондонский паровой экипаж». Скорость передвижения достигала 15 км/час и 6 км/час на подъеме.

Теперь огромные междугородние дилижансы, запряженные лошадьми, сменили технологичные паровые дилижансы. Паровой дилижанс механика Гернея стал возить публику из Лондона в пригородные деревушки. У дилижансов Гернея - нарядных, лакированных, похожих на карету, сзади торчали, как жерла пушек, целых три трубы. Колес было шесть: одна пара громадных, в рост человека, другая пара поменьше, а третья пара совсем маленькая. Маленькие колеса находились далеко впереди. Когда поворачивали руль вправо, передние колесики шли вправо, а за ними поворачивался и весь дилижанс. Паровой котел был запрятан внутрь кузова.

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая. Паровые машины, Наука, Технологии, История, Длиннопост

Изобретаемые средства передвижения были необходимы не только для перевозки людей, но и для технических нужд. В 1822 году Давид Гордон взял патент на изобретенный им паровой трактор. Установленная в больших барабанах диаметром 2,7 м паровая машина через зубчатые колеса, связанные с внутренними венцами барабанов, приводила барабаны во вращение. Впереди была приспособлена двухколесная тележка для управления трактором. По мысли изобретателя машина могла бы тянуть за собой груженые повозки. Проект Гордона явился первым проектом колесного парового трактора. Насколько известно, реализован он не был.

В 1825 году на участке дороги длиной 171 км от Лондона до Бата была организована первая пассажирская линия. При этом использовали кареты, имевшие паровой двигатель. Это стало началом эпохи скоростных дорожных экипажей, которые хотя и исчезли в Англии, но получили широкое распространение в Италии и во Франции.


По мере увеличения количество парового транспорта на дорогах английское правительство стало издавать очень строгие правила для паровых дилижансов.

Впереди каждого парового дилижанса, на расстоянии пятидесяти пяти метров, должен идти человек с красным флагом. При встрече с каретами или всадниками он должен предупреждать путников о том, что за ним следует паровик.

Машинистам строго воспрещается пугать лошадей свистками. Выпускать пар из машин разрешается только в случае отсутствия на дороге лошадей.

Скорость движения паровика не должна превышать в деревне шести километров в час, а в городе - трех километров.


В 1832 году англичанин Джон Гиткот получил патент на первый гусеничный паровой трактор "для осушки и разработки болотистых земель, слишком вязких для возделывания при помощи лошадей и рогатого скота". Паровой трактор Гиткота имел гусеницы, звенья которых состояли из деревянных рам, обтянутых полотном. Гусеницы охватывали два больших колеса, при помощи которых осуществлялось их перематывание.

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая. Паровые машины, Наука, Технологии, История, Длиннопост

В 1871 году Бурелл (Англия) построил трактор с паровым двигателем для омнибуса. Эти машины строились в большом количестве. Часть их так же поступала в Турцию и Россию. Машина весила 10,5 т и могла тянуть на крюке прицеп с грузом, весившим до 37 т. Скорость ее в городских условиях доходила до 8 км в час.

Первый велопаровик сконструировал американец Сильвестр Роупер в 1860 году. На велосипед "Хенлон", оснащенный железной рамой и деревянными колесами, позади сидения была подвешена на пружинных амортизаторах паровая машина. Под котлом располагалась топка, над котлом - два цилиндра. С помощью шатунов движение цилиндров передавалось на заднее колесо. Велопаровик работал на угле. За седлом водителя торчала дымовая труба. Этот паровой велосипед сейчас находится в музее при Смитсоновском институте в США.

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая. Паровые машины, Наука, Технологии, История, Длиннопост

В 1869 году представил свое изобретение француз Л. Перро. За основу был взят велосипед Мишо с железной рамой, педалями на переднем колесе и установленном на рессоре сиденьем. Над задним колесом располагался одноцилиндровый паровой двигатель с котлом и спиртовыми горелками. Во время испытаний машина прошла 15 км, с максимальной скоростью до 15 км/ч. Сейчас она находится в коллекции Робера Грансена. Это был более прогрессивный велопаровик по сравнению с моделью Роупера.

Но чаще паровые двигатели ставили на трехколесные велосипеды, т.к. и котел больших размеров, и запасы топлива и воды удобнее было располагать на более устойчивых конструкциях.

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая. Паровые машины, Наука, Технологии, История, Длиннопост

Мотоцикл американца Люциуса Коупленда был построен в 1884 году. Изобретатель установил над колесом цилиндрические котел и цилиндр. В качестве топлива использовался бензин. От двигателя движение передавалось с помощью ременной передачи на заднее колесо. Вес двигателя -9 кг.Мощность двигателя составляла 0,25 л.с. У Коупленда существовало несколько вариантов парового мотоцикла на двух и на трех колесах.

Паровые машины так же привлекли и внимание военных. Изобретатель Николя Жозеф Куньо состоял капитаном на воинской службе во французской армии. В 1770 году он создал паровой тягач для транспортировки тяжелых орудий. Это была телега с установленным на ней паровым котлом. Одноцилиндровая паровая машина размещалась над передним колесом трехколесной телеги. Она могла перевозить груз весом 4 тонны. Максимальная скорость - 4 км/час. Непрерывное время работы - всего 15 минут. Именно с этим механизированным средством передвижения зафиксировано первое транспортное происшествие: при демонстрации паровая телега врезалась в стену, но уцелела. Сегодня эту машину можно увидеть в одном из музеев Парижа.

В 1885 году английский инженер Джеймс Коуэн сконструировал первый бронетранспортер. Это был покрытый броней автомобиль с паровым двигателем. Его корпус выглядел как полусфера и напоминал стальную черепаху.

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая. Паровые машины, Наука, Технологии, История, Длиннопост

Проект гусеничного бронированного поезда был разработан Эдуардом Буйеном (Франция, 1874 год). По его словам, он стремился создать проходимую универсальную повозку, движимую без участия лошадей: "Поставьте бронированную батарею на мою повозку, и вы получите самое грозное оружие войны, какое было когда-либо создано до сих пор". Бронепоезд Буйена представлял собой гусеничный паровоз с вагонами, на которые устанавливаются орудия, защищенные толстой броней. Вес поезда по расчетам Буйена - 120 т, скорость - 10 км/час. Поезд вооружен 12 пушками и 4 митральезами (предшественники современного пулемета), которые обслуживает команда в 200 человек. Буйен получил патент на свое изобретение, но в жизнь оно, к счастью, не вошло.

Пыхтящие дьяволы. Паровые машины. Часть вторая. Паровые машины, Наука, Технологии, История, Длиннопост

В 1856 году в Крымскую кампанию англичане применяли паровой трактор Бойделя, Эта машина привлекла внимание военных кругов своей высокой проходимостью по местности. Колеса трактора были снабжены широкими качающимися плитами, которые укладывались на дороге, уменьшая, благодаря своей большой площади, давление на грунт.

Успех паровых машин в военном деле сложно было переоценить – вид огромных, гремящих и пыхтящих машин должен был ужасать и деморализовывать бойцов противника. На деле, он наводил страх на всю, непривыкшую к такому виду техники публику.

Однако КПД паровых двигателей был сравнительно мал. Поэтому в начале 20 века паровые двигатели уступили свое место двигателям внутреннего сгорания, которые пришли на смену паровым и более экономно расходовали тепло, были более легкими и могли обеспечить высокую мощность при значительном уменьшении размеров. Несмотря на то, что последние модели паровых автомобилей развивали скорость до 60км/ч и обладали плавным ходом, паровые двигатели все быстрее и быстрее исчезали с горизонта.


сайт-источник BrsInCraft.ru

Показать полностью 6
Отличная работа, все прочитано!