Развитие машиностроения

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАГИНОСТРОЕНИЯ

 

Машиностроение. Если исходным пунктом промышленного переворота XVIII—XIX вв. явилось введение новых рабочих машин в текстильной промышленности, то теперь исходные, решающие технические сдвиги происходят в сфере машиностроения.

Благоприятные предпосылки для быстрого развития машиностроения создавал непрерывно возраставший спрос основных отраслей производства на различные машины и механизмы. Однако для удовлетворения запросов бурно развивавшихся промышленности, транспорта, сельского хозяйства и военного дела машиностроение должно было измениться качественно и количественно.

К началу XX в. самая большая  часть машиностроительных предприятий  была сконцентрирована в Англии, Германии, США и Бельгии. Общая стоимость  машин, изготовленных в этих странах  с 1888 по 1898 г., увеличилась в Англии со 123,2 млн. руб. золотом до 171,6 млн. руб., в Германии с 26,9 млн. руб. до 64,7 млн. руб., в США и Бельгии эти цифры возросли более чем вдвое и составляли в 1898 г. соответственно 56,9 млн. руб. и 24,8 млн. руб. золотом.

По характеру выпускаемой  продукции машиностроительные предприятия этого периода следует разделять на две группы. К первой относились предприятия, выпускавшие паровые машины и котлы, текстильные и металлообрабатывающие станки. Это были заводы, специализировавшиеся на производстве машин и механизмов одного назначения.

Во вторую группу входили предприятия, изготовлявшие машины и механизмы разнообразного назначения. Эти заводы производили наряду с паровыми машинами, текстильными и металлорежущими станками другое оборудование и приборы для промышленности, транспорта, сельского хозяйства и военного дела. Это были универсальные машиностроительные предприятия.

Развитие машиностроения сопровождалось все большей специализацией производства. На машиностроительных предприятиях специализация перекинулась на участки и цехи. Все это сказалось на увеличении количества, улучшении качества машин и оборудования, на повышении производительности труда.

«Для того, чтобы повысилась производительность человеческого труда, направленного, например, на изготовление какой-нибудь частички всего продукта, необходимо,— отмечал В. И. Ленин,— чтобы производство этой частички специализировалось, стало особым производством, имеющим дело с массовым продуктом и потому допускающим (и вызывающим) применение машин и т. п.».

Развитие машиностроения в этот период характеризовалось постепенным  переходом от индивидуального к  мелкосерийному, а несколько позже  к серийному, крупносерийному, а  затем и массовому производству.

Логическим завершением процесса специализации заводов, цехов и участков была специализация самого металлообрабатывающего оборудования. Узкая направленность оборудования способствовала не только повышению его производительности, но создавала предпосылки для массового выпуска продукции с последующей автоматизацией самого технологического процесса.

Таким образом, характерной чертой развития машиностроения в последней  трети XIX— начала XX в. явился переход  от универсальных к специализированным металлообрабатывающим станкам.

Машинный парк предприятий превратился  в систему разнообразных высокопроизводительных машин. Сложнейшее оборудование, приборы, различные изделия и аппараты производились с помощью машин. Основой промышленного производства стало машиностроение.

Наряду со специализацией производства и оборудования шел процесс специализации  самого машиностроения. Он выразился  в выделении его различных  отраслей (металлургическая, транспортная, сельскохозяйственная и др.), в которых наблюдались наиболее зримые результаты перехода предприятий к выпуску массовой продукции.

Переход к стандартизированному, высокопроизводительному, массовому, непрерывному производству в машиностроении стал возможен на базе специализации металообрабатывающих станков, расширения разновидностей оборудования с широким использованием индивидуального электрического двигателя.

 

Токарный станок американского  типа

 

Станкостроение. Бурное развитие машиностроения было связано, прежде всего, с быстрым ростом станкостроения—основой производства машин машинами. Здесь важную роль сыграли модернизация механического суппорта токарного станка и использование его в усовершенствованном виде на других станках.

В 70—90-е гг. XIX в. пальма первенства в выпуске новых типов станков переходит к американским предприятиям, которые освоили производство не только всех основных типов металлорежущих станков: токарных, сверлильных, фрезерных, строгальных и шлифовальных, но и наладили выпуск специализированных типов станков, которые предназначались для выполнения одной или нескольких операций: токарно-револьверных, токарно-лобовых, токарно-карусельных, радиально-сверлильных, горизонтально-расточных, продольно-строгальных, продольно- и карусельно-фрезерных, кругло-шлифовальных, зубофрезерных, зубодолбежных, зубострогальных и т. д.

Дифференциация типов станков  по характеру технологических операций создала необходимые условия для появления автоматизации.

В 1873 г. в США на базе револьверного  станка Х. Спенсер создал первый токарный автомат. В 70—90-х гг. получают широкое применение полуавтомат для прутковых работ Джонсона, автоматы системы «Кливленд», имевшие устройства для нарезания резьбы, сверления отверстий и фрезерования четырех плоскостей. Появляются первые многошпиндельные станки-автоматы, позволявшие значительно ускорить процесс изготовления и повысить точность обработки деталей.

 

 

 

 

Строгальная машина для обработки

древесины

 

 

         Вертикальный фрезерный станок

Токарный электрический  станок

 

Широкое использование инструментов из быстрорежущей стали и твердых  сплавов обеспечило возможность  создания быстродействующих станков.

Стандартизированное, массовое, непрерывное  производство машин потребовало повышения точности изготовления изделий и механизмов. В 1851 г. английский инженер и предприниматель Джозеф Уитворт (1803—1887) сконструировал первую измерительную машину большой точности, позволившей измерять обрабатываемые детали с точностью до сотых и тысячных долей миллиметра. Ему же принадлежит разработка системы стандартных калибров, допускавших высокую точность подгонки деталей. К 1880—1890 гг. измерительные инструменты Уитворта получили широкое распространение на машиностроительных заводах Европы и Америки. У себя на заводе Уитворт впервые использовал стандартизацию и взаимозаменяемость винтовой резьбы. Это положило начало широкому применению унифицированных деталей, механизмов и машин.

В России массового производства металлорежущих станков не было. В основном станки производились на отдельных заводах для собственных нужд или изготовлялись небольшими партиями по заказам. В 1875 г. станочный парк России был на 90% иностранного происхождения. Такое положение сохранилось вплоть до начала первой мировой войны. Даже такие крупнейшие предприятия, как заводы братьев Бромлей и «Феникс», изготовляли станки в объеме 35—40% от общего объема продукции предприятия.

Причины недостаточного развития станкостроения в стране крылись в слабой металлургической базе России, отсутствии поощрительных мер по развитию станкостроения, беспошлинном ввозе станков из-за границы, а также дефиците опытных рабочих-станкостроителей.

Однако такие крупные заводы, как Невский, Мотовилихинский (Пермь), Нобеля, братьев Бромлей и др., производили станки собственной конструкции: токарные, сверлильные, расточные и строгальные.

В 1874 г. завод Нобеля в Петербурге изготовил фрезерный станок для  обработки криволинейных поверхностей и нарезки зубьев колес. В 80-х гг. конструктор С. С. Степанов изготовил оригинальный комбинированный металлорежущий станок, предназначенный для передвижных железнодорожных мастерских. На нем можно было вытачивать, строгать, фрезеровать и сверлить детали. Станки Степанова даже экспортировались в США, Германию и Францию.

В конце XIX — начале XX в. на Харьковском паровозостроительном заводе были созданы универсальные радиально-сверлильный и долбежно-сверлильно-фрезерный станки оригинальной конструкции.

 

Ограниченные возможности  механических передач. Унаследованный со времен промышленного переворота способ передачи энергии заключался в соединении трансмиссиями большого количества рабочих машин с паровым двигателем. Сколь громоздкую и усложненную форму приобрел этот способ к концу XIX в. ярко показано в уже известной нам повести А. И. Куприна «Молох»:

«Кожаные приводы спускались там  с потолка от толстого стального стержня, проходившего через весь сарай, и приводили в движение сотни две или три станков самых различных величин и фасонов. Этих приводов было так много, и они перекрещивались во стольких направлениях, что производили впечатление одной сплошной, запутанной и дрожащей ременной сети. Колеса некоторых станков вращались с быстротой двадцати оборотов в секунду, движение же других было так медленно, что почти не замечалось глазом».

Процесс концентрации и централизации  производства сопровождался укрупнением промышленных предприятий, в частности машиностроительных, а также ускорением работы применявшейся на них системы машин. Все более возрастал расход энергии, доставляемой теплосиловыми установками заводов, причем увеличение затрат на получение энергии давало все меньший прирост в выработке продукции. Это вызывалось прежде всего растущими потерями энергии при ее передаче от паровых двигателей к рабочим (в данном случае металлообрабатывающим) машинам при наличии механических трансмиссий.

 

Источник:

 

Вергинский В.С., Хотеенков В.Ф. Очерки истории науки и техники, 1870-1917 гг. – М.: Просвещение, 1988. – 304 с.