Полезное трение

Обсуждая этот предмет, мы не должны забывать учета того самого замечательного обстоятельства, что источник теплоты, порожденный трением, оказался в этих экспериментах явно неисчерпаемым (Граф Румфорд)

Сварка трением – это соединение деталей до одного целого

без протекания электрического тока. Не совсем точно выразился, электрический ток, конечно, течет, но только по виткам электрической машины, которая вращает привод.

Данная технология особенно полюбилась машиностроителям для соединения несвариваемых между собой материалов. Например, алюминий и сталь, медь и алюминий и пр.

Как возникла данная технология, которую на западе называют «русской»?

Не зная всех премудростей, о чем писал граф Румфорд в своей цитате, но впервые ими воспользовался наш соотечественник токарь Эльбрусского рудника А. И. Чудиков. Даже фамилия говорит сама за себя, видимо частенько чудил товарищ, особенно после хорошо проведенного выходного дня. В то время, а это произошло в 1956 году, выходной день был один – раз в неделю. Как всегда токарь что-то точил, но на сей раз, ему необходимо было  высверлить глухое отверстие в ответственной детали. Токарь пребывал в задумчивом настроении и забыл включить охлаждающую жидкость. Стоило ему отвлечься в своих мечтах и увеличить подачу, и сверло наглухо приварилось к болванке. Деталь годилась только в брак, а новую нужно было снова выточить, для чего нужно было взять со склада заготовку, предварительно подписав у мастера накладную. За испорченную деталь мастер по головке не погладит, да еще вдобавок лишит премии.  Что делать? В этот момент ему пришла идея, он взял два металлических прутка один зажал в патрон шпинделя, а второй – в патрон задней бабки. Включил станок и прижал торцы вместе, когда стык засветился, он резко выключил привод станка и затормозил вращение. Потренировавшись на нескольких прутках, он получил прочное соединение. После чего пошел к мастеру, который в тот момент был занят разговорами с корреспондентом газеты «Труд». В те времена, корреспонденты могли заработать себе авторитет, если они регулярно писали о могучем рабоче-крестьянском подвиге. Вот и ходили корреспонденты газет на заводы  и на поля, как на работу в редакцию. А что делать, о чем писать, гламурных журналов не было.

Токарю, меж тем, терять драгоценное время было нельзя, оно уже было потеряно за точением бракованной детали, и он с пафосом обратился к мастеру: «Я только что изобрел новый способ сварки методом трения».

На следующий день в газете «Труд» была напечатано сообщение, что токарь А.И. Чудиков изобрел способ сварки металлов методом трения.

Газетную заметку, по долгу службы, в поисках информации, прочел начальник отдела научно-технической информации Ю.Я. Терентьев, работавший во ВНИИ электросварочного оборудования, который и выступил инициатором начала исследований в данном направлении.

Первые эксперименты, показали эффективность нового метода, после чего на ученом совете было принято решение по развитию сварки трением. Это положило началу многолетних научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по данной теме.

Первая машина для сварки трением «МСТ-1» была разработана во ВНИИЭСО и внедрена на Сестрорецком инструментальном заводе в 1959 г. С помощью данной машины сваривались заготовки для производства металлорежущего инструмента. По сей день данная технология с успехом применяется на этом и других предприятиях для производства концевого металлорежущего инструмента: метчиков, фрез, сверел, разверток, зенкеров. Данная технология позволяет экономить дорогостоящую металлорежущую сталь.

Технология сварки на таких машинах примерно такая же, как и у изобретателя Чудикова, только все процессы автоматизированы. Одна деталь вращается, другая неподвижная с определенным усилием поджимается к первой и в пределах нескольких секунд происходит прочное неразъемное соединение.

Как показала практика, сварка трением – это высокоэффективный технологический процесс соединения заготовок преимущественно круглой формы. Технология, разработанная в 60-е годы, позволила сваривать не свариваемое, т.е., ее внедрение позволило сваривать  детали из разнообразных и разнородных материалов.

Особенно эффективно применять сварку трением для соединения пластмассовых заготовок.

Данная технология получила быстрое распространение в отечественной и зарубежной практике. Особенно ее полюбили автомобилестроители, с помощью ее свариваются промежуточные валы, клапаны, валы рулевого управления и т.д.

Экономичность, простота оборудования, высокое качество соединения – вот составляющие, которые дают стимул разработчикам сварочного оборудования для расширения этого метода.

Разновидностью вышеописанной технологии является вибрационная сварка, при которой торец одной из деталей совершает возвратно-поступательное движение относительно другой неподвижной детали. Однако для реализации требуется высокая частота механических колебаний до 100 Гц и более, что ограничивает ее при сварке массивных деталей.

В физике считается, что полезная работа превращается в менее полезную энергию – теплоту.

Сварка трением – вот истинно полезная теплота, которая выделяется с помощью сил трения и используется для производства нужной и полезной человеку продукции. Как видите, теплоты выделяется столько, что стальные заготовки на стыке – плавятся. Очевидно, такое количество теплоты может поставить только эффект ЗЭТ, но не тепловое хаотическое движение соударяющихся молекул.

Только благодаря трению наши предки, без знаний физики, смогли добыть огонь и согреться, и вкусно приготовить себе еду.

Только благодаря трению мы стоим вертикально на двух ногах и при движении не падаем, при этом наши подошвы и земля под ними, выделяют теплоту, которую мы не замечаем.

Теплота всюду – она под ногами!

Назад  Вперед