Николай Гаврилович Славянов — изобретатель дуговой сварки

Детские и юношеские годы

Николай Гаврилович родился 23 апреля (5 мая) 1854 года в деревне Никольское Воронежской губернии в многодетной семье. Его отец Гавриил Николаевич и мать Софья Алексеевна происходили из старого дворянского рода. Родители хотели, чтобы их сын стал военным, поэтому в 8 лет отдали его на воспитание в Воронежский кадетский корпус. Однако в отличие от многих предков мальчик не чувствовал своего призвания в этом деле, поэтому незадолго до окончания учебного заведения направил прошение об увольнении, после чего поступил в мужскую гимназию, которую окончил с золотой медалью.

Затем Николай направился в Петербург, где поступил в горный институт. В стенах этого вуза тяга юноши к изобретениям проявилась во всей красе. Он разрабатывает авторский проект паровой машины, оснащенной особым парораспределительным устройством. Эта работа получила высокую оценку со стороны совета института.

Похожие главы из других книг:

Бенардос Николай НиколаевичГЛАВА ВОСЬМАЯНИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ БЕНАРДОС(1842–1905)Электрическая дуга Петрова послужила не только для создания мощных электрических источников света, но и для целого ряда других применений электричества. Так, уже сам В. В. Петров применял ее

Командир корабля Николай Бобин и штурман Леонид АгеевВладимир РАТКИН МоскваЖизнь, казалось, не готовила Николаю Бобину никаких сюрпризов Как и многие в то время, закончив 4 класса средней школы, он уехал из своей деревни в город – искать работу В Рыбинске устроился на

Изобретение метода дуговой сварки

Работая на металлургических предприятиях, Славянов отчетливо осознавал важность качественного соединения металлов. Он обосновал необходимость использования электрической дуги, служащей мощным источником тепловой энергии. При этом он учитывал ряд условий необходимых для успешного проведения операции – жидкие фракции металла должны закрывать шлак, основной материал изделия нужно заранее подогревать, зеркало сварочной ванны требуется привести в расплавленное состояние, место сварки необходимо заформовать, чтобы предотвратить растекание жидкого материала.

В изданном труде «Способ и аппараты для электрической отливки металлов» автор подробно описал метод горячей сварки на основе металлических электродов и превентивного подогрева материала. При этом Славянов столкнулся с серьезной проблемой, связанной с питанием электрической дуги и постоянством ее работы. Чтобы обеспечить наличие дуги между свариваемым объектом и электродом Николай Гаврилович разработал дифференциальный электрорегулятор-автомат, способный поддерживать постоянную длину дуги. Ее зажигание и подача электрода после существенного обгорания последнего происходило вручную. Для питания дуги был сооружен электрогенератор, который стал прототипом современных сварочных устройств.

generator-Slavyanova-640x439.jpg

Первый в мире электрогенератор для электрической сварки, построенный по проекту Славянова Н. Г. в 1888 году

В качестве материала для отливки электродов предлагались разные виды металла – медные сплавы, чугун, разные сорта стали и железа. Главное, чтобы их химический состав был аналогичен составу свариваемого предмета. Они были выполнены в виде удлиненных стержней, толщина которых варьировалась в зависимости от силы тока. Эти стержни-электроды, выступавшие в качестве присадочного материала, под действием вольтовой дуги начинали расплавляться. При этом швы выполнялись отдельными участками. Славянов рекомендовал использовать для формовки сцементированный кварцевый песок при условии работы со сталью и железом, а также прессованный кокс для медных сплавов и чугуна.

Как писал Славянов, данный способ пригоден для отливки небольших изделий, а также для соединения двух металлических предметов при заливке пазов между ними жидким материалом. В 1888 году Николай Гаврилович публично продемонстрировал авторский способ для коллег из Петербурга на Мотовилихинском заводе. В отличие от известного метода Бенардоса, выполнявшегося только на постоянном токе и прямой полярности, технология Славянова была более универсальной и предусматривала использование переменного тока. В этом случае электроды нуждались в специальном покрытии, без которого дуга практически не возбуждалась.

Однако главное направление применения метода связано с устранением различных видов дефектов отливок и отковок. Изобретатель был убежден, что основное отличие его способа состоит не в соединении металла электрической дугой, а именно в заливке расплавленным металлом, который получался после дугового нагрева. Независимо от использования угольных или металлических электродов процесс осуществлялся горячим способом с обязательным предварительным подогревом. После окончания работы требовалось время для постепенного остывания материала.

Во втором труде «Способ электрического уплотнения металлических отливок» Николай Гаврилович описал использование электрической дуги с целью уплотнения массивных отливок из стали весом до 12 тонн. Здесь одним из электродов выступала поверхность уплотняемого изделия, а другим был металлический или угольный стержень. Верхняя половина слитка находилась в расплавленном состоянии, что позволяло избавиться от выделяющихся газов. Источником питания служила цепь аккумуляторов или электрогенератор напряжением от 50 В и силой тока не менее 200-300 А.

В 1895 году Славянов провел серию опытных испытаний, во время которых были успешно отлиты стальные болванки, вес которых находился в пределах 1,6-12,8 тонны. Уплотнение изделий из мартеновской стали производили в чугунной изложнице, в верхней части которой был нарощен железный цилиндр. Внутри его находилась огнеупорная смесь, состоявшая из кварцевого песка и жидкого стекла.

nikolaj-gavrilovich-slavyanov-6-450x640.jpg

Изобретение «Электрическое уплотнение металлов». Инженер Туржанский и изобретатель Славянов

Создание сварочного полуавтомата

Славянов считал важнейшим условиям эффективности дуговой электросварки ее автоматизацию. Он был убежден в невозможности сварки расплавляющимся электродом ручным способом и предложил идею полуавтомата – «электроплавильника». Конструктивно устройство включало в себя дифференциальный регулятор, коромысло, штангу и механизм подачи электрода. С двух концов коромысла находился противовес и попарно четыре ролика. Его средний сегмент прикреплялся к регулятору с помощью штанги. Последний был соленоидом, чьи обмотки были включены в сварочную цепь. Сердечник регулятора присоединялся к коромыслу и оттягивался специальной пружиной.

Во время работы «электроплавильник» располагался над свариваемым участком – в роликах размещался двухметровый электрод. Вращением маховика добивались «грубой» подачи электрода, после чего производили натягивание пружины регулятора. В процессе обгорания электрода сокращалась сила сварочного тока, пружина компенсировала силу втягивания соленоида, что приводило к отклонению штанги и опусканию коромысла с электродом.

Жизнь прославленного изобретателя оказалась недолгой. Он скончался 5 октября 1897 года в Перми, где и был захоронен. Сегодня могила инженера включена в перечень исторических памятников федерального значения.

Интересные факты

  • Будучи коренным воронежцем, большую часть сознательной жизни Славянов провел на Уральских заводах, с которыми связаны все его достижения.
  • Славянов получил патенты на электрическую отливку металлических изделий в США, Германии, Австро-Венгрии, Франции, Италии и других странах.
  • Николай Гаврилович предложил отремонтировать знаменитый Царь-колокол, используя изобретенный им метод. Однако поднявшиеся споры на эту тему не позволили приступить к работе.
  • Сын изобретателя Николай стал ученым-гидрогеологом, принятый в 1946 году в ряды Академии наук СССР.
  • В честь Славянова названы несколько учебных заведений, улицы в Перми и Липецке, а также студенческие премии.

nikolaj-gavrilovich-slavyanov-2-640x480.jpg

Пермский политехнический колледж им. Славянова

Видео

Фильм о Славянове и его творчестве.

Музей Славянова в Перми.

Биография [ править | править код ]

Отец — Гавриил Николаевич Славянов. В составе Волынского полка участвовал в Крымской кампании, в знаменитой обороне Малахова кургана. В 1856 году по состоянию здоровья вышел в отставку.

Мать — Софья Алексеевна (Шаховская). Дочь курского помещика

Закончил Воронежскую гимназию. С 1872 года учился в Петербургском горном институте. Сразу после окончания института в 1877 году он был направлен на Воткинский казенный горный завод [1] , где прошёл путь от практиканта до смотрителя механического и токарного цехов, а затем стал главным механиком завода. Осенью 1877 г. женился на Варваре Васильевне Ольдерогге

В 1881—1883 годах работал на частных Омутнинских заводах. Затем переехал в Пермь. С декабря 1883 года и до конца жизни работал на Пермских пушечных заводах, где и сделал большую часть своих изобретений [2] .

В 1887 году на «Пермском пушечном заводе» Славянов спроектировал две динамо-машины, одна из которых послужила базой для создания электростанции. Используя мощности электростанции, Николай Гаврилович реализует проект электро-дугового освещения на Пермских пушечных заводах.

В Екатеринбурге, летом 1887 года динамо-машина, дуговые лампы, различные электроизмерительные приборы экспонировались на двухнедельной Урало-Сибирской научно-промышленной выставке.

Николай Гаврилович Славянов более других ощущал необходимость в подготовке техников. Поэтому он при поддержке директора Алексеевского реального училища М.М. Дмитриевского настойчиво добивался открытия горнозаводского училища в Перми. В 1896 году в Пермское реальное училище из Красноуфимска было переведено горнозаводское отделение. Николай Гаврилович активно помогал организовывать это отделение и поддерживал связь с его преподавателями и учащимися [3] .

Был почётным блюстителем Мотовилихинского мужского двухклассного училища.

Умер 5 октября 1897 г. от разрыва сердца. Похоронен в ограде Свято-троицкой церкви. В 1948 г. перезахоронен возле «Пермского политехнического колледжа им. Славянова» [4]

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Электрик в Дом