Техника - молодёжи 1947-01, страница 26

Профессор с торжеством на лише переводил взгляд с катящегося шара на гостей и обратно.

— Я не могу, — сказал он, — открыть вам секрет этого изобретения, вы сами понимаете его значение. Прошу вас перейти в столовую; может быть, за ужином вы попробуете свои силы и попытаетесь объяснить это явление.

Мы сели за стол; из открытой двери кабинета с зловещей регулярностью выскакивали яркие зайчики — это настольная лампа отражалась & катящемся шаре. После попыток нескольких из нас объяснить виденное профессор сказал:

— Никакого чуда здесь нет. Мой волшебный шар отличается от второго

шара, лежащего на столе, только тем, что он нагрет примерно на 200 градусов. В шкафу у меня стоит плитка, с которой я снял этот шар. Фокус заключается <в том, что мои рельсы сделаны из свинца. Свинец обладает большим коэ-фициентом теплового расширения и сравнительно малой теплопроводностью.

Если положить на мои свинцовые рельсы холодный шар, он останется в покое. Если же шар нагреть* то небольшие участки свинцовых рельсов под ним сразу нагреются и поднимутся в виде бугорков. Шар, конечно, не может удержаться на их вершине и покатится в какую-нибудь сторону, но бугорки будут гнаться за ним и все время подтал

кивать его, потому что рост бугорка будет продолжаться еще некоторое, очень короткое время после того, как шар сойдет с него. Так получается потому, что нагревание свинца происходит не мгновенно. Тепло постепенно распространяется в глубь металла.

Бугорки будут подталкивать шар до тех пор, поюа шар не остынет. Постепенный разгон шара объясняется его инерцией, которая препятствует мгновенному измерению скорости. Уменьшения скорости шара вы не могли на-глаз заметить, так как массивный блестящий шар остывает очень медленно.

Адвокат кончил. Начал говорить ни-женер-механик.

ии&ашмСсс

— Я всю свою жизнь, — сказал инженер-механик, — испытывал- неприятности от теплового расширения. И мне всегда приходилось с ним бороться.

Взять| хотя бы лекальное дела В молодости я был слесарем-лекальщиком. Ведь большую часть времени, в течение которого калибр находится у лекальщика, он лежит на столе. А почему лежит? Остывает. Возьмешься его доводить, поработаешь несколько минут — смотришь, а он совсем теплый, тут уже его нельзя померить. Вот и кладешь его на стол — остывать. Минут через пять возьмешь его, померишь, потрешь немного — и опять клади на стол. Ты стараешься — комариный нос ловишь, а забудешься, померишь его тепленьким, ну и бросай на свалку — сразу брак получится.

Так и мучились, пока в 1927 году не был открыт новый замечательный сплав—инвар. Название это происходит от французского слова «инвариаблъ», что значит «неизменный». Инвар —это же-лезо-никелевая сталь с содержанием 35—37 процентов никеля. Коэфициент теплового расширения инвара очень мал, его можно сравнить только^ С коэфи-циентом расширения кварца. При специальной термической обработке этот коэфициент может быть сделан отрицательным, тогда ннвар при нагревании не расширяется, а сжимается. — конечно, тоже очень мало.

Теперь наиболее точные калибры, например плитки Иогансона, делают из инвара. Из него изготовляют не только точнейшие измерительные инструменты,

В помещение, где стоят эталонные часы, никто не входит, чтобы изменить своим присутствием постоянства температуры в помещении и тем самым не нарушить правильности хода часов. Эталонные часы связаны электрически с другими часами, показание которых вследствие этого строго син* хронизировано с эталонными.

но такжз и коромысла весов и маятники точных часов...

Как известно, — продолжал инженер,— изменение длины маятника под влиянием колебаний, температуры является главной причиной, вызывающей неверный ход часов.

Для получения предельно возможной точности главные астрономические часы помещают в глубоких подвалах, в которых поддерживают совершенно постоянную температуру. Чтобы тепло, выделяемое человеческим телом, не повлияло на такие часы, в подвал никто не входит. Поэтому завод таких часов производится автоматически, и они обычно снабжаются приспособлениями для дистанционного наблюдения, для наблюдения издали. Вообще при работе с точными приборами экспериментатор никогда не должен забывать, что он сам источник

тепла, которое может нарушить работу приборов.

Опять получилось,— усмехнувшись, заметил рассказчик, — что еще один техник выступил как прокурор теплового расширения.

Но я уж исчерпал свое время, пусть другие скажут и в защиту теплового расширения.

2t /ьгкло^ое ьъимшремсе.

— Я тоже инженер-механик, — сказал следующий рассказчик, — конструирую приборы автоматического контроля. В автоматике тепловое расширение — хороший помощник.

Уже давно пытались использовать расширение металлических стержней для автоматического включения сигналов пожарной* тревоги» но так как удлинение твердых тел при нагревании даже на 100 процентов не превышает обычно десятых долей процента от длины тела, практическое осуществление таких приборов было очень трудным. Предлагались многочисленные конструкции со сложной- системой рычагов, но все они был» дороги и ненадежны.

Решение задачи оказалось необычайно простым. Если склепать или сварить между собой две тонкие пластинки из различных металлов, с разными коэфи-циентами расширения, то при нагревании они будут изгибаться а сторону той из них, которая имеет меньший коэфициент расширения.

Такая склепанная из двух металлов пластинка и называется биметаллом, что значит по-русски — двойной металл.

Деформации биметаллических пластинок, состоящих, например, из инвара и меди, настолько велики, что они могут использоваться не только как индикаторы изменения температуры, но и как термометры и чувствительные элементы

для включения разнообразных приборов. Биметаллическая пластинка управляет сигналом поворота на самой новой автомашине «ЗНС-ИО». Сигналы, употреблявшиеся на прежних марках машин, представляют собой красный фонарь, который, зажигаясь, предупреждает о том, что машина готовится к повороту.

В машинах «ЗИС-ПО» сигнал поворота, вместо того чтобы гореть ровным светом, после включения начинает мигать, ритмически зажигаясь и угасая. Благодаря этому он резко выделяется на фоне остальных огней.

Мигание сигнала поворота осуществляется следующим способом: при включении сигнала загорается лампочка.

24