Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

прочностью и износоустойчивостью, стойкостью против окисления, нагрева, действия кислот. Нужные для этого химические вещества при­меняют в жидком виде — в растворах, газо­образными или в виде порошков, которые в рас­плавленном состоянии наносят на поверхность металла. Так, например, покрывают детали алюминием.

Покрывают детали и твердыми сплавами. Твердосплавные покрытия позволяют повысить в 10 раз стойкость экскаваторов, дробилок, буровых инструментов, штампов, которыми приходится выдерживать интенсивное истира­ние, удары и трение. Это дает народному хозяйству миллионы рублей дополнительной экономии: ведь деталь можно изготовлять из обычной стали, а из дорогого сплава делать только тонкий защитный слой.

Защитные покрытия из сплавов и особо прочных металлов наносятся на деталь разны­ми способами. Хром, например,— электро­литическим путем. А при никелиро­вании можно обойтись и без электрического тока. Деталь погружают в подогретый раствор, содержащий соединения никеля. Никель осаж­дается из раствора, причем очень равномерно. Получается слой строго определенной толщины. Это позволяет покрывать детали сложной фор­мы с внутренними полостями. А если после покрытия деталь подогреть, защитный слой станет более твердым.

Детали, никелированные химическим способом, надежны в работе при высоких температурах.

Можно и иначе защитить поверхность ме­талла — закалить, т. е. нагреть, тонкий наружный слой, оставив сердцевину более мяг­кой. Тогда деталь не станет хрупкой и будет хорошо переносить нагрузки, а твердый закаленный слой предохранит ее от поверхностного износа. Поверхность часто нагревают пламе­нем. Деталь вращают около движущейся вдоль нее горелки, и металл при этом насквозь про­греться не успевает. Затем его охлаждают во­дой. Слой в несколько миллиметров после на­грева и охлаждения становится твердым.

Широко применяется и другой способ за­калки — с помощью токов высокой частоты. Если поместить металлическую деталь в пере­менное магнитное поле, то в ней появится ток, который распространится лишь по поверхно­сти. В несколько секунд поверхностный слой нагреется и после охлаждения закалится. Закалочное устройство имеет индуктор — один или несколько витков медной трубки. По нему проходит ток высокой частоты, возбуж­дающий переменное магнитное поле. Внутри индуктора и помещают деталь. Меняя частоту тока, можно изменять толщину закаливаемо­го слоя от долей миллиметра до сантиметра. Индукторы разных форм позволяют закаливать самые разнообразные изделия — плоские, ци­линдрические и т. п. Можно также закаливать поверхность не всей детали, а только отдель­ных ее частей — зубья шестерен, шейки валов, концы рельсов. Сейчас этот процесс успешно автоматизируется. Уже существуют закалоч­ные установки — автоматы, работающие на токах высокой частоты. У них очень высокая производительность. На таком автомате можно закалить за сутки 350 тыс. швейных иголок. Игла за время падения внутри индуктора успе­вает нагреться и сразу же попадает в охлаж­дающее масло. Весь процесс занимает 0,3 се­кунды.

Электричество помогает упрочнять металл и другим способом — электроискро­вой обработкой. Деталь включается в цепь и служит электродом. Между ней и дру­гим электродом, когда они сближаются, про­исходит электрический разряд. При этом мель­чайшие частички металла, металлического спла­ва, углерода и т. д. переносятся с электрода-инструмента на электрод-деталь и поверхность детали постепенно покрывается тончайшим защитным слоем. Стойкость к износу трущихся поверхностей после электроискрового упроче­ния увеличивается во много раз. Это происхо­дит потому, что высокая температура при раз­ряде (выше 10 000°) обеспечивает быструю закалку.

Выше уже говорилось, что материал защит­ного покрытия может быть различным. К упо­мянутым уже твердым металлам и сплавам, углероду и т. д. надо прибавить еще особую керамику, содержащую окислы алюминия, ти­тана, магния, хрома, циркония и других ме­таллов. Так защищают от прогорания детали реактивных двигателей, турбинные лопатки, нагреватели электропечей, т. е. те детали, которые работают в условиях высоких темпе­ратур. Керамику наносят большей частью рас­пылением. Получается очень твердый, стойкий против всевозможных химических воздействий тонкий слой, который прочно соединен с ме­таллом.

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ДЕФЕКТОСКОПИЯ

ТЕХНИКА ТОЧНОСТИ

 

Точность и надежность

Представим себе на минутку, что подшип­ники тракторного двигателя изготовлены неточно — размер их диаметра завышен. Шейки коленчатого вала поместятся в них с большим зазором. При вращении коленчатый вал будет часто ударять по подшипникам и сам получать ответные удары. В конце концов произойдет авария. Пример показывает, насколько важна для современной техники точность изготовле­ния деталей и точность измерения готовых изделий.

Существующая в мировой практике метри­ческая система мер и весов введена в 1872 г. С тех пор «царем» точности для измерения длин стал международный прототип (основной образец) метра. Его бережно хранят в «столице точности», в предместье Парижа — Севре, где помещается Международное бюро мер и весов. Место, в котором находится эталон метра, надежно ограждено от сотрясений и тепловых влияний.

В каждой стране есть свои эталоны метра. Они тоже хранятся в таких условиях, что их размеры надолго остаются практически неизмен­ными. Все «нижестоящие» меры должны про­веряться по эталону.

Представители метра на заводе — заводские эталоны. Это измерительные плитки, или концевые меры длины. Две противоположные мерительные поверхности каждой плитки отшлифованы и притерты с вы­сокой тщательностью. На плитке обозначено расстояние между мерительными плоскостями. Соединив несколько имеющихся в наборе пли­ток, можно в известных пределах получить любой размер с точностью до 5 мк.

Инструменты-универсалы

Точность изготовления тех или иных дета­лей и их частей проверяется различными изме­рительными инструментами. У каждого из них есть своя область работы, своя «профессия». Все контрольно-измерительные средства можно подразделить на две большие группы. К первой относятся универсальные инструменты, которые могут измерять размеры в довольно широких пределах, ко второй — средства автоматического контроля; их применяют для измерения большого числа одинаковых деталей.

Самый простой измерительный инструмент — линейка. Но многие детали измерять линейкой неудобно. В этих случаях применяют крон­циркуль и кронциркуль-нутромер. Когда-то кронциркуль и линейка были един­ственными мерительными инструментами. Те­перь их используют редко — ведь ими можно производить только грубые измерения. На произ­водстве часто встречается более точный ин­струмент, в котором кронциркуль и линейка объединены. Это штангенциркуль. У него к подвижной рамке прикреплена допол­нительная шкала — нониус, с помощью которого можно определить доли миллиметра.

Штангенциркуль. 10 делений его нониуса равны 9 делениям основной шкалы. В результате штрихи нониуса сдвинулись от­носительно штрихов основной шкалы: первый — на 0,1 мм, второй — на 0,2 мм и т. д. Ведь каждое деление нониу­са на 0,1 ям меньше деления на основной шкале. И пока нониус передвигается в пределах 1 мм, всегда совмещаются именно те штрихи обеих шкал, в порядковом номере которых содержится столько единиц, сколько «пройдено» десятых долей миллиметра. Несколько иначе происходит измерение штангенциркулем, когда нужно определить величину размера, большего чем 1 мм. Но принцип измерения остается тот же.

Возможность измерить с точностью до 0,01 мм впервые появилась после того, как был изо­бретен микрометр. Основа этого измери­тельного инструмента — точный микрометриче­ский винт, имеющий резьбу с шагом 0,5 мм. На одном конце этого винта насажен барабан, по окружности которого нанесено 50 делений. Следовательно, при повороте на одно деление

269