История технологии художественных отливок. Литье пушек (стр. 1 из 3)

Министерство образования Российской Федерации

Волгоградский Государственный Технический Университет

Кафедра '' Машины и технология литейного производства''

Реферат

ИСТОРИЯ ТЕХНОЛОГИИ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ОТЛИВОК.

ЛИТЬЕ ПУШЕК.

Выполнил:

Студент гр.ЛМХ-633

Просин Д.А.

Проверил:

Ким Г.П.

Волгоград 2001г.

С литьем пушек возросла социальная и общественная роль литейщика. Произошло это после изобретения пороха и появления огнестрельного оружия.

Порох, на основании ряда исследований, был изобретен в Китае в IX в. и уже в Х в. применялся для огнестрельного оружия. Арабы использовали его в конце XIII—начале XIV вв., они же завезли его в Европу в XIV в. через Испанию. В 20—40-х годах XIV в. первые образцы огнестрельного оружия появились в Италии, Франции, Германии, Англии. Наиболее раннее из известных упоминаний о применении артиллерии на Руси относится к 1382 г. (оборона Москвы от орд хана Тохтамыша).

Первые орудия представляли собой гладкоствольные трубки с глухой казенной частью, в которой имелось затравочное отверстие. Заряжали их с дульной части. Такая конструкция просуществовала почти до второй половины XIX в.

Орудийный ствол изначально получали при помощи сварки свинцом откованных железных полос, скрепленных затем медными обручами. Отдельно изготавливали казенную часть. Такая техника была пригодна для изготовления лишь орудий небольшого размера и не могла обеспечить их надежную эксплуатацию.

С этих позиций цельнолитая пушка даже из бронзы была предпочтительнее. При этом значительно ускорился и упростился процесс производства, появилась возможность более точно воспроизводить калибр орудия, улучшать его конструкцию. К конструкционным улучшениям следует отнести цапфы, позволявшие более просто менять угол наклона орудия при стрельбе, скобы на стволе — для его удобной переноски, простейшие прицельные приспособления (мушка и прорезь).

Рис. 1 Пищаль «Медведь». Бронза. Литейный мастер Семен Дубинин. 1590 г., Москва, Кремль

Первые шаги развития артиллерии на Западе и в Московском государстве характеризовались тем, что каждый литейный мастер создавал свой особый тип пушки, назначал по своему усмотрению длину, толщину и прочие размеры изделия. До появления общих требований к орудиям30 был распространен обычай украшать пушки орнаментами, надписями, отличительными скульптурами, от которых они часто получали свое название: «Аспид», «Лев», «Барс», «Гамаюн» и т.п. (рис.1). В этом, как и в других отличиях, проявлялось своеобразное соперничество между литейщиками. Характерно, что старейшая из дошедших до наших дней русских литых пушек (1492 г.) не имеет цапф и скоб, но ее дуло и торец украшены орнаментом. Богато украшались вначале и появившиеся позже лафеты (рис.2). Так что пушки также можно причислить к разряду художественных отливок прикладного назначения.

Рис. 2. Пищаль с «витым» стволом. Бронза. Литейный мастер Яков Осипов. 1671 г Литой лафет — чугун. XIX в.

Техника литья к моменту появления огнестрельного оружия получила достаточное развитие, этому способствовало изготовление крупных колоколов. С технологической точки зрения, как пишет Н. Н. Рубцов, форма пушки представляет собой упрощенную форму колокола. Вследствие этого освоение производства пушек не представляло слишком серьезных затруднений для колокольных мастеров. Например, такие известные мастера-литейщики, как

А. Чохов, Моторины, отливали и колокола, и пушки. На старинных гравюрах, где показаны литейные мастерские, можно увидеть одновременно изображение колоколов и пушек.

Литейщики достаточно быстро поняли, что хорошо звучащая, но хрупкая «колокольная бронза» мало подходит для изготовления пушек. Традиционная пушечная бронза содержит в два раза меньше олова, чем колокольная, что делает ее существенно пластичнее, т.е. более пригодной для эксплуатации при ударных нагрузках.

Хотя, к сожалению, и для военных целей, но именно массовое литье пушек положило начало созданию первых крупных литейных предприятий. Уже в царствование Ивана Грозного приглашенный из Италии знаменитый архитектор, инженер и артиллерист А. Фиорованти расширяет в Москве литейные мастерские и создает на их базе пушечнолитейное предприятие «Пушечную избу» (1478 г.). Вскоре на р. Неглинной, в районе Пушечной улицы, где сейчас находится здание «Детского мира», был построен завод — знаменитый «Пушечный двор», проработавший несколько столетий («Пушечная изба» сгорела через 10 лет после постройки).

При создании полковой артиллерии упорядочивается технологический процесс, разрабатываются основные элементы классификации пушек. Их стали делить на группы в зависимости от величины ядра, заряжаемого в них В 1540 г в Нюрнберге была разработана таблица калибров с указанием диаметров каменных и чугунных ядер Например, в России трехфунтовая пушка имела калибр 2,8 дюйма (70 мм), двенадцатифунтовая — 4,7 дюйма (120 мм) и т д

Формовка пушек, установившаяся в XIV в — так называемая «медленная формовка», по аналогии с производством колоколов, использовалась сравнительно долго В ее основу был положен древний способ изготовления колоколов по шаблону с горизонтальной осью вращения (по Теофилу).

Рис.3. Пооперационное изготовление литейной формы пушки по способу «медленной формовки» .

В первую очередь готовили глиняную модель корпуса пушки. На деревянный круглый или граненый сердечник слегка конической формы накладывали соломенный жгут, повторяя приблизительно наружные очертания ствола пушки (рис 3. б) Далее формовщик руками наносил слои глины, предварительно просушивая предыдущий слой на воздухе Первые слои состояли из жирной влажной глины, смешанной с молотым кирпичом, последние — из тонко размолотой жирной глины, смешанной с волосом (шерстью) и конским навозом Излишек глины срезали шаблоном, повторяющим конфигурацию наружной поверхности ствола (рис 3, в).

На полученную глиняную модель прибивали деревянные модели цапф, закрепляли модели ручек и украшений (рис 3, г,). Последние изготавливали из смеси воска, сала и толченого древесного угля в специальных гипсовых формах (рис 4).

После получения модели переходили к изготовлению кожуха формы. Для этого модели пушек смазывали разделительным составом, состоящим из сала с растительным маслом Затем наносили насколько слоев влажной смеси, аналогичной

Рис.4. Гипсовые формы для изготовления восковых деталей модели пушки.

той, которую использовали в последних слоях модели. Каждый слой просушивали на воздухе. И далее на них наносили слои из густой глины до тех пор, пока не получали кожух толщиной от 175 до300 мм (в зависимости от величины пушки).Затем извлекали модели цапф, а образовавшиеся отверстия заделывали глиной. Сверху на кожух для прочности накладывали железные обручи, продольные полосы (рис 3, д) и снова железные обручи(рис 3, е) Места пересечения поперечных и продольных бандажей скрепляли проволокой. После этого форму просушивали на козлах, разжигая под ней огонь (рис.3,е) .Высушенную форму снимали с козел, выбивали модели сердечник, который и тянул за собой соломенный жгут, вследствие чего можно было легко влечь из модели, разматывая жгут.

Форму с оставшейся в ней глиняной рубашкой модели ставили вертикально в яму на железные подкладки и разводили огонь внутри ствола, чтобы растопить разделительный слой между кожухом(формой) и рубашкой модели, а так же выплавить восковые модели ручек и украшений.

Оставшаяся глиняная рубашка модели от прогрева становилась хрупкой и ее легко можно было удалить Чтобы облегчить удаление рубашки, особенно из формы пушек малых калибров, на ней при изготовлении модели вырезали по винтовой линии пазик глубиной до соломенного жгута, затем пазик заливали канифолью или смолой Таким образом после удаления (разрушения) глиняной модели оставалась литейная форма для ствола пушки с отпечатками на внутренней поверхности всех украшении, надписей и т п

Стержень для формы пушки изготавливали также как и модель, с той разницей что сердечником служил железный прут, вместо соломенного жгута брали пеньковую веревку, а шаблон по которому вытачивали стержень имел конфигурацию внутреннего канала пушки

Затем литейную форму собирали устанавливали внутри стержень, раскрепляя его специальными приспособлениями — жеребейками, прикрепляли к форме ствола форму для казенной части Продольный разрез формы показан на рис. 3, а.

Собранную форму ставили вертикально в заливочную яму казенной частью вниз Пространство вокруг формы забивали сухой землей и на ней делали лит пиковую чашу, из которой металл поступал в литейную форму Заливку форм как и для всех других крупных отливок выполняли непосредственно из печи по каналам в полу литейной Так отливали бронзовые пушки в западно -европейских феодальных государствах и Московской Руси В годы царствования Ивана III в Москве было налажено производство литых артиллерийских орудии там работали литейный мастер Яков, его ученики Ваня- да -Васюк, Федька- пушечник ,Павлин Фрязин Деббосис и др.

Во времена Ивана Грозного русская артиллерия по мощи и силе не уступала артиллерии западно- европейских стран, а кое в чем и превосходила их Об этом сообщали послы Византии, Венеции, Англии побывавшие в Москве .Английский