Техника - молодёжи 1973-09, страница 42

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕХАНИЗМОВ

Машину, какой бы она ни бы ла, можно сравнить с современ ным блочным зданием, смонтиро ванным из принципиально про стых элементов — механизмов Инженеру-конструктору, присту лающему к проектированию, не добиться успеха без понимания возможностей этих элементов, без знания азов техники.

Обзору модификаций простейших механизмов наш журнал посвятил ряд статей, опубликованных в № 3 — 1969 г. (о замках), в № 12 — 1969 г. (о часах), в № 8 — 1970 г. (о передачах), в № 1 — 1973 г. (о средствах сто-порения резьбовых соединений), в № 6 — 1973 г. (о маховиках). Сегодня под рубрикой «Энциклопедия механизмов» мы помещаем статью о цепях.

ЦЕПИ,

без

которых не

обойтись

С. ЖИТОМИРСКИЙ, инженер

Цепь, быть может, самое гениальное изобретение доисторических людей. Ведь у нее нет аналогов в природе. Если катящиеся камни и бревна наталкивали на мысль о колесе, а переплетения вьющихся растений преподносили почти готовую идею веревки, то до цепи человек должен был додуматься сам, без подсказки. И он это сделал в незапамятные времена. По крайней мере, археологи разыскали в раскопках обрывки цепей, относящиеся к раннему периоду бронзового века.

Само определение цепи звучит парадоксально: «состоящее из последовательно соединенных звеньев гибкое твердое тело».

Благодаря именно этим свойствам — твердости и гибкости — цепь стала чрезвычайно ценной и плодотворной находкой для техники.

Образ цепи не раз использовали писатели и поэты. Что же говорить

об ученых! Слово «цепь» мы встречаем во множестве терминов, относящихся к самым разным областям знаний. Цепь электрическая, кинематическая, размерная... Вспомните еще о цепях гор, о цепных ядерных реакциях, о причинной цепи исторических событий, и, я думаю, примеров наберется достаточно.

Но в этой статье речь пойдет о цепях, сделанных из металла, которые уже несколько тысячелетий служат людям.

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ВЕРЕВКА

Долгое время цепи использовались только как заменители шнуров и канатов. Ведь цепь долговечнее веревки, прочнее ее при той же толщине, не боится огня. Веревку можно перерезать, размочалить, перегрызть — и вот цепь на века становится проклятием пленников, рабов.

Появление якорной цепи, без которой не обходится ни один современный корабль, связывают с именем Александра Македонского. В 332 году до н. э. его армия осадила финикийский город Тир. Тирийские ныряльщики ночью перерезали якорные канаты на кораблях македонцев, занявших гавань. Тогда Александр приказал заменить канаты цепями.

Но якорные цепи прижились не сразу. В римском флоте, например, они были введены только в конце I века до н. э. Юлием Цезарем во время Галльской войны. (Любопытно, что римляне переняли их у галлов.)

Величайший механик древности Архимед прославился не только своими математическими сочинениями, но и военными машинами, которые построил для защиты родного города Сиракузы (213 г. до н. э.). Во время штурма Сиракуз римляне основной удар нанесли с моря, используя корабли, снабженные подъемными штурмЬвыми мостиками. Но город был хорошо подготовлен к нападению. Описывая оборону, древнегреческий историк Полибий, в частности, сообщает: «...Кроме того, по приказу Архимеда из-за стены опускалась железная лапа, укрепленная на цепи; этой лапой машинист, управлявший клювом машины, захватывал нос корабля и затем опускал вниз конец машины, находившийся внутри городских стен. Он поднимал таким образом в воздух нос корабля и ставил корабль отвесно на корму, а затем лапа и цепь отделялись от машины, и корабли либо падали набок, либо совершенно опрокидывались...» Таковы были цепи сиракузских мастеров!

Наверно, не менее крепка была гигантская заградительная цепь Константинополя, закрывавшая вход в бухту Золотой Рог. В трагические апрельские дни 1453 года, когда огромная турецкая армия окружила

город, кораблям правоверных не удалось прорваться в залив. Зато как-то ночью защитники расцепили заграждение и пропустили пять итальянских судов, везших в осажденный город продовольствие.

Если бы мы разложили все сделанные людьми «металлические веревки» по росту, то получилась бы удивительная картина. Весь диапазон размеров — от тончайших цепочек ювелирных изделий до громадных грузовых цепей — был бы заполнен бесчисленными образцами, каждый из которых оказался бы чуть крупнее соседнего при одной и той же конструкции.

Цепь в роли веревки честно служит нам и сейчас, подвешенная к крюку мостового крана или намотанная на ворот деревенского колодца.

ТРАНСПОРТЕР И ИНСТРУМЕНТ

Первый непрерывный транспортер был цепным. В трудах римского архитектора I века до н. э. Марка Витрувия Поллиона есть описание механизма для подъема воды на большую высоту, своеобразной цепной нории. «Через вал ступального колеса, — пишет Витрувий, т— перекидывают две железные цепи, которые спускаются ниже уровня воды и к которым подвязываются бронзовые ковши. Ковши при вращении колеса поднимаются кверху, причем при проходе цепи через вал они опрокидываются и выливают воду в желоб».

Интересно, что в этой конструкции цепь висит свободно, внизу нет направляющей звездочки. И все-таки это прообраз будущей цепной передачи. Гораздо позднее, в XV веке, для откачки воды из шахт применялись цепи с упругими кожаными шарами, набитыми конским волосом. Шары протаскивались сквозь деревянную трубу и гнали перед собой воду, поднимая ее на высоту до 70 м. На нижнем конце трубы уже был предусмотрен направляющий ролик.

Цепь — механизм, собранный из отдельных частей,—позволяет включать в себя самые разнообразные элементы: ковши, шары-поршни, скребки, крюки, площадки или даже тележки. Пропустив цепь по замкнутому маршруту и прикрепив к ней нужные- звенья, мы получаем универсальный непрерывный транспорт, широко используемый в технике.

Всем знакомый эскалатор — это цепь, тянущая ступени-тележки.

Совсем иные тележки используются в подвесных конвейерах, работающих в промышленности. Под потолками цехов автозаводов по самым замысловатым траекториям тянутся направляющие балки. По ним катятся на колесах бесчисленные тележки, связанные огромной длины цепями. Цепи тянут тележки и, следуя за

40