Пружины у историков техники почему-то не числятся среди великих изобретений, таких, как молоток колесо, порох или бумага. В технику пружины вошли тихо и незаметно, а ныне нет без них ни одного механизма — от часов до шагающего экскаватора. Такие гиганты машиностроения, как московский ЗИЛ или «Ростсельмаш», делают в год десятки миллионов пружин. Там работают автоматы, они буквально выстреливают пружинами: мелкими—сотнями штук в минуту, диаметром побольше—десятками. Но когда пружин нужно немного и держать автомат невыгодно, приходится тратить десятки минут на изготовление одной пружины.
Согласно действующим Общемашиностроительным нормативам на изготовление пружин (М., «Машиностроение», 1974) на навивку одной пружины диаметром 40 миллиметров и длиной 150 миллиметров из пятимиллиметровой проволоки дается 2,05 минуты. Бесспорно, можно уложиться в такое время, если все приготовлено заранее: установлена в патроне токарного станка оправка нужного диаметра, на которую проволока будет навиваться, а сама проволока зажата, например, между деревянными чурбачками в резцедержателе. Вращается патрон, ползет по ходовому винту суппорт, и проволока ровными витками ложится на оправку. И действительно, ровно через
2 минуты последний виток подползает к концу оправки. Снимаем пружину. Но что это? Вместо 40 миллиметров в диаметре все 50, и шаг получился больше, чем нужно. Может быть, слабо была зажата проволока, без должного натяга? Пробуем навить еще раз, зажав ее так, что деревяшки дымятся. Теперь диаметр пружины миллиметра на три уменьшился. Приходится заменить оправку на более тонкую. Проделав все в третий раз, убеждаемся, что пружина стала меньше, чем нужно.
Так можно и час провозиться. Подобрав, наконец, оправку и нужное натяжение, получаем заданную пружину, но нет никакой гарантии, что вторая пружина, навитая вслед за первой, будет такой же. А длинную и вовсе навить нельзя, ограничивает длина оправки.
Так было в дни моей юности, лет 35 назад когда я обучался токарному ремеслу. Может, сейчас все изменилось?
В библиотеке им. Ленина всего треть каталожного ящичка занята «пружинными» карточками (большинство — расчеты пружин и исследования механических свойств пружинных сталей), а среди них совсем уж тощенькая прослойка — всего несколько карточек, касающихся непосредственно технологии и оборудования. А о простых приспособлениях и вовсе одна книга, 1968 г. издания. Видно, уже десять лет в области «индивидуального пружиностроения» никто не изобретает. А что изменилось за предыдущие 20 лет?
Вот приспособление для навивки пружин на токарных станках. Ба! Все та же оправка, поджатая, чтобы не согнулась, центром задней бабки Все те же дощечки на суппорте станка, только не деревянные, а из текстолита, и поджимаются не болтами резцедержателя, а жесткими пружинами. А суть все та же. На одном из рисунков великого Леонардо да Винчи есть пружина растяжения. Можно полагать, что она была навита тем же способом.
А вот другое приспособление. Можно навивать пружины любой длины, хоть десятиметровые, на токарном станке. Только станок здесь ни причем. Взят узел навивки от пружинного автомата, а станок используется лишь как привод. Есть еще одно приспособление простое: три нажимных ролика, нож и несколько сменных конусов. Есть рабочие чертежи и инструкция по эксплуатации собление для навивки пружин бесконечной длины. Здесь токарный станок непосредственно участвует в навивке Но, для того чтобы пружина навивалась бесконечно, нужно остановить станок, разжать кулачки патроне, зажимающие оправку, и протолкнуть навитый участок пружины в шпиндель станка. Снова зажать оправку и навить продолжение пружины. И так каждый раз.
В позапрошлом году в редакцию позвонил изобретатель
А. М. Ананьев.
— Получил авторское на приспособление для навивки пружин на токарном станке. Можно навивать пружины любой длины, хоть в километр, но в металле еще ничего не сделано
А недавно пришло письмо из Краматорска, где на заводе «Кондиционер» Ананьев работает инженером-инспектором по оборудованию. В конверте любительские фотографии На одной — приспособление, на другой—сам изобретатель, обвитый длиннющей пружиной, как новогодняя елка гирляндой.
Работает приспособление! Если его не остановить, заполнит пружиной, как пеной, весь цех.
А устроено оно так. Вокруг неподвижного конуса вращаются нажимные ролики и шаговый нож Перед началом навивки конец проволоки заводят под ближайший ролик и поворачивают корпус приспособления вручную, пока он не будет прижат к поверхности конуса всеми тремя роликами, и устанавливают на заданный шаг разделительный нож. Включают станок и… пошла пружина! Ролики виток за витком навивают проволоку вокруг конуса, и выползает из приспособления, извиваясь змеей, пружина. И действительно, она может быть длиной хоть в километр, если такая пружина понадобится.
Скалка, на которой держится конус, сделана так, что он может перемещаться относительно роликов в продольном направлении, следовательно, на одном конусе можно навивать пружины разных диаметров. Какое сечение окажется под роликами, такого диаметра и будет пружина. И настраивать приспособление очень удобно Пошла, например, пружина диаметром больше чем нужно,— втянул конус в шпиндель и скорректировал размер За несколько минут можно настроить приспособление на любой диаметр в пределах одного конуса, а, имея несколько сменных конусов, можно навивать пружины любого диаметра нормального ряда.
Ананьев на своем приспособлении работает, как фокусник. По нашей просьбе он навил и вовсе чудную пружину, многоступенчатую. Сначала она шла диаметром в 70 миллиметров, затем в 30, потом в 50 и снова в 70 миллиметров. И на каждой ступени был свой шаг Может, и такие пружины кому-нибудь понадобятся?
Идея воплощена в металл, но пока это еще модель, и не очень совершенная. Например, каждый ролик поджимается отдельно, а надо бы одновременно, как кулачки на токарном патроне. Нет устройства, отсекающего от этой пружинной змеи куски нужной длины.
Или не усложнять простое приспособление? Ведь для массовой навивки пружин существуют автоматы.