Что же такое машина?

... устарел, как Робот-6,
когда Робот-8 есть.

А. Вознесенский

Для чего человек добывает или синтезирует вещества? Обрабатывает полученные из них материалы? А затем изготавливает из них детали? Последнее слово несет подсказку, ведь из деталей что-то собирают. В том числе — машины!

Вот как писал о создателях машин — механиках — немецкий инженер Якоб Лейпольд: "...механик... должен быть человеком, который знает не только подлежащие обработке материалы... но он также должен выполнить свою работу в соответствии с механическими науками.., для чего ему необходимо знать из геометрии и арифметики все то, что потребуется при расчете машины".

Этому гимну профессии механика примерно триста лет. Как раз тогда и происходила промышленная революция, положившая начало огромной волне преобразований, докатившейся до наших дней. От мускульной силы человека и животных предстояло перейти к использованию энергии ископаемого топлива. Люди учились, изобретали все новые, более мощные машины, расширяли производство, строили заводы.

Никогда в истории человечества лик Земли не менялся столь быстро, как в эти три столетия! Выросли огромные города, появились невиданные средства передвижения, мир стал необыкновенно динамичным. А главное, необходимость создавать тысячи новых машин заставляла людей совершенствовать свои знания, и все больше их, как говорится, садилось за парты и начинало "грызть" гранит науки.

Так вот, попробуйте теперь вы ответить на вопрос: что же такое машина? Автомобиль, станок, пылесос, робот?.. Простого перечисления нам мало, надо найти у них какие-то общие черты. Взгляните на рисунок в начале этой главы, повторяющий гравюру XVII века. На нем видно, как вырывающийся из котла пар производит движение, вращая колесо с лопатками. Это первое, что необходимо для машины, — двигатель.

Затем движение передается с помощью целого набора зубчатых колес. Итак, второй признак машины — передаточный механизм. И, наконец, крутящийся вал заставляет попеременно опускаться "пестики" огромных ступок, способные раздробить их содержимое. То есть третий "участник" машины — орудие, совершающее полезную работу, — действует, словно само по себе, без участия человека, либо только под его управлением.

Эти три главные составляющие машины вы, приглядевшись, сможете обнаружить во многих окружающих вас устройствах. Во многих, да не во всех, называемых машинами, — например, в вычислительных машинах двигатели нужны лишь для вспомогательных операций. О них речь еще впереди, а пока поговорим о машинах более традиционных. Здесь много чего любопытного, даже если обратиться к самым простым из них...

КАК МАШИНУ... РАЗОБРАТЬ?

Попробуйте вырвать из стены забитый в нее гвоздь и завинченный шуруп такой же длины и толщины. Что легче? Верно, вытащить гвоздь, а излишние усилия при извлечении шурупа могут привести к тому, что вывалится кусок стены.

А зачем шуруп вырывать, спросите вы? Как завинчивали, так и вывинтим. Ведь наверняка его и придумали для того, чтобы соединять детали хоть и крепко, но не навсегда, то есть сделать соединения разъемными.

Действительно, в тех случаях, когда машина (или ее часть) не подлежит периодической разборке, детали, из которых ее собирают, можно и припаять, и приварить друг к другу. Или еще способ — клепка. Возможно, вы замечали, как соединены листы металла в обшивке кораблей или самолетов, когда вдоль швов ровными рядами тянутся головки заклепок.

Но есть машины, например станки, которые время от времени необходимо разбирать — для перевозки, профилактики, ремонта. И даже в таких домашних машинах, как электробритва, часы, переносной магнитофон, приходится порой что-то менять, те же батарейки. А значит — вскрывать, затем все ставить на место.

Иными словами, нужны разбираемые крепежные детали. И хотя такое устройство, как винт, имеет древнее происхождение, лишь в средние века начали разрабатывать способы массового их производства. Как часто бывает, изготовление маленькой детали или внешне простого приспособления потребовало появления хитроумнейших машин-станков.

Можно подумать, что на сегодня способы разъемных соединений достигли полного7 совершенства. Это далеко не так. Крепежных деталей требуется невероятно много, например, в США их поставляют ежегодно на рынок свыше трехсот миллиардов! А что делать: даже в холодильнике их нужно до трех сотен, а уж в реактивном самолете — полтора миллиона! Поэтому мысль изобретателей и здесь не стоит на месте: разработаны специальные покрытия для укрепления болтов и гаек, устройства для контроля усилий при их затяжке, сконструированы новые станки для их изготовления.

...Помните, как малышами вы часто ломали машинки, пытаясь узнать, как они устроены? Теперь же, если вас мучит такой вопрос, лучше попробуйте их разобрать. А потом — собрать, да так, чтобы не осталось "лишних" винтиков.

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки