книги / Научно-технические изобретения и проекты

электрическая машина-электродвигатель.

свою электродуговую лампу и создал подсвечник для свечи Яб­ лочкова с автоматическим переводом тока.

Как и многие другие электротехники того времени, Н. Н. Венардос работал над усовершенствованием старых и созданием

ав Париже у П. Н. Яблочкова была лишь домашняя лаборатория.

Вначале 1881 г. в Париже была открыта электротехническая лаборатория «Электрисьен», совладельцем которой был россий­ ский подданный Н. И. Кабат, коллежский секретарь, знакомый Н. Н. Бенардоса по Петербургу. Французские и иностранные техники и изобретатели, не имевшие условий для работы, могли

вэтой лаборатории проводить исследования в области электротех­

ники. В числе исследователей, работавших в лаборатории, был

иНиколай Николаевич, занимавшийся разработкой нового типа гофрированных аккумуляторов. Для устройства подобного ак­ кумулятора требовалось прочное соединение свинцовых пластин

иэлектрических контактов. Чтобы достичь этого, он и решил

использовать вольтову дугу, направляемую рукой человека, $ля расплавления металла в нужном месте. По свидетельству авторитетных французских ученых, Н. Н. Бенардос в 1881 г. в Париже успешно демонстрировал процесс сварки пластин из свинца и других металлов [90, 91, 107, 108, 109].

Почему же Николай Николаевич сразу не взял патент на свое изобретение? Известно^ что во Франции существовал обычай

143

монтаже аккумуляторной батареи для городской электростан­ ции [67].

Возвратившись в Париж, он продолжал работать над своими изобретениями в лаборатории «Электрисьен», создал несколько типов коммутаторов для ламп накаливания, регулятор тока для

в то время электротехника профессора Д. А. Лачинова, Н. Н. Бенардос, будучи в Париже в 1882 г., составил таблицу прочности приваренных частей металлических образцов [32]. В 1883 г. Н. Н. Бенардос выезжал в Англию, затем снова вернулся в Па­ риж, где пробыл до конца 1884 г.

1882—1884 гг. были особенно плодотворными. За этот период Николай Николаевич разработал и осуществил около 50 раз­ личных проектов и изобретений. Однако он не забивал о свар­ ке и резке металлов с помощью вольтовой дуги. И в «Приволь­ ном», и в Барселоне, и в Париже он работал над созданием тако­

он совершенствовал технологию, разработал несколько видов держателей, специальную схему питания сварочной дуги, кон­ струкции сварных соединений.

Со времени открытия дугового разряда неоднократно выдви­ гались идеи и предпринимались попытки использовать дугу для прочного соединения металлов, однако только Н. Н. Бенардосу удалось разработать способ, который имел практическое значение. Для этого пришлось работать над решением двух за­ дач: 1 ) энергетической, заключающейся в создании совершенно нового типа аккумулятора, пригодного в качестве непосредствен­ ного источника тока питания электроэнергией сварочных аппа­ ратов; 2) технологической, заключавшейся в разработке метода использования тепла электрической дуги для соединения и разъ­ единения металлов.

Вернувшись в конце 1884 г. из Парижа в Россию, Н. Н. Бенар­ дос поселился в Петербурге, так как его усадьба «Привольное» была продана за долги с аукциона. В списках землевладельцев Юрьевецкого уезда Костромской губернии его фамилия встре­ чается последний раз в 1882 г. [30].

Н. Н. Бенардос поступил на завод товарищества «П. Н. Яб- лочков-изобретатель и К0», который имел хорошую эксперимен­ тальную базу. В результате напряженного труда к лету 1885 г. ему удалось полностью в деталях разработать технологию сварки железа (стали и чугуна) и аппаратуру для сварки, успешно про­ вести испытания и конструктивно оформить свое изобретение. 6 июля 1885 г. он обратился в Департамент торговли и мануфактур

145

тый купец и владелец доходных домов в Варшаве и Петербурге* инженер по образованию С. А. Ольшевский.

5 сентября 1885 г. Н. Н. Бенардос подал новое прошение* о выдаче на его изобретение, взамен трехлетней, десятилетней привилегии, уплатив затем пошлину в размере 450 руб. [127]. Способу сварки и резки металлов дугой он дал звучное название — «Электрогефест» в честь древнегреческого бога огня и кузнечно­ го ремесла Гефеста.

Вкороткий срок Н. Н. Бенардос подготовил материалы в подал заявки на свое изобретение одновременно во все промыш­ ленно развитые страны Европы и США. Совладельцем в зарубежных заявках на патенты указывался С. А. Ольшевский.

В1885 г. Н. Н. Бенардосу были выданы патенты во Франции,. Бельгии, Англии, Германии, Швеции. Русскую привилегию он получил 31 октября 1886 г. за № 11982. В 1887 г. ему были вы­

элемент предложенной им новой технологии, конструкцию не­ которых аппаратов и типов соединений. Новым в технологии, было непосредственное получение электрической дуги между обрабатываемым металлом и электродом, соединенными с различ­ ными полюсами источника электроэнергии. Никаких ограниче­ ний в отношении полярности материала и формы электрода не­ было. Кроме сварки патенты, выданные Н. Н. Бенардосу и

С. А. Ольшевскому, защищали и другие виды обработки металлов

спомощью дуги, в том числе дуговую резку, прожигание отвер­ стий, строжку пазов, разделку дефектов. Н. Н. Бенардос ука­

патента способ электродуговой сварки металлов получил широ­ кое применение .во всем мире.

Вслед за подачей заявок на свое изобретение Н. Н. Бенардос срочно занялся организацией внедрения сварки в промышленном производстве. В 1885 г. в Петербурге было создано товарищест­ во «Электрогефест». В состав правления кроме Н. Н. Бенардоса вошли капиталовладельцы С. Ольшевский, Н. Галумиов, К. Вах­ тер, барон Фелейзен и др.

В Петербурге открылись показательные мастерские, в которых проводились сварочные работы. Мастерские, называвшиеся за­ водом для спайки металлов электричеством по способу Бенар­ доса, размещались на Выборгской стороне в каменных одно­ этажных постройках по набережной Большой Невы и Симбир­ ской улице, состояли из двух помещений: машинного зала, где находились батарея аккумуляторов, динамо-машина и локомо­ биль мощностью в 12 л. с., и сварочного цеха, оборудованного

14Т

тремя сварочными постами, двумя токарными станками, свер­

терская, аккумуляторная, сварочный цех, подготовительное отделение для сварки и кладовые. На втором этаже находились лаборатория, отделение изготовления аккумуляторов для свар­ ки и кабельная. Силовое оборудование завода состояло из двух паровых машин: вертикальной мощностью в 70 л. с. и горизон­ тальной — в 25 л. с. и локомобиля в 12 л. с. В каждом из, цехов могли работать до 200 рабочих [133].

«Производство означенного завода заключается в сварке и пайке электричеством, а также в изготовлении приборов для электрического освещения» — значилось в справке для полу­ чения со стороны Департамента торговли и мануфактур разре­ шения на производство работ [133].

Новый технологический процесс привлек внимание многих известных ученых, крупных технологов и в первую очередь ин­ женеров железнодорожного транспорта. Первыми посетителями завода для спайки металлов электричеством по способу Бенардоса были известные электротехники — профессор Д. А. Лачинов, немецкий профессор Р. Рюльман, инженеры службы подвижно­

об этом изобретении на заседании Русского физико-химического общества, дав ему положительную оценку [31]. Вслед за этим в журнале «Электричество» появилась его статья под названием

листах, плавление металла под водой и т. д.

Убедившись в достоинствах нового метода, Р. Рюльман так­ же написал ряд статей об изобретении Н. Н. Бенардоса, опуб­ ликованных во многих русских и иностранных журналах [50—53, 102—106]. В них авторитетный ученый дал научную оценку пред­ ложения Н. Н. Бенардоса и привел доказательства его высокой компетентности в вопросах металлургии. Р. Рюльман также отметил важное значение электросварки по способу Бенардоса для быстрого исправления дефектов литья, ремонта разрушенных изделий. В присутствии Р. Рюльмана Н. Н. Бенардосом был отремонтирован котел для завода наждачных кругов Струка в Петербурге. Один из машиностроительных заводов предлагал

148

электросварки. В течение 3 ч дефект в котле был заварен, а по­ врежденное место выправлено электрическим наплавлением ме­ талла [50]. Фотография русского изобретателя за сваркой этого котла была приведена в статье немецкого ученого и разошлась по всему мируг.

Большой интерес проявили к изобретению Н. Н. Бенардоса работники железнодорожного транспорта. В октябре 1887 г. завод посетили инженеры-путейцы А. М. Вознесенский, М. С. Ве­ личко, И. Г. Рождественский, в их присутствие были продемон­ стрированы испытания различных способов обработки металлов, предложенных Н. Н. Бенардосом. Вскоре после посещения за­ вода инженер А. М. Вознесенский составил подробный отчет о всем виденном на заводе (см. стр. 193).

Инженеры-путейцы, посетившие мастерскую-завод, были про­ информированы изобретателем о возможности проводить сварку железа по горизонтальной стенке снизу вверх с помощью электро­ магнита, расположенного в верхней стороне стенки.

Подробные данные о технологическом процессе электродуговой сварки и о сварочном оборудовании привел инженер Г. О. Ка­ менский в докладе, прочитанном в Киевском техническом об­ ществе в декабре 1887 г. [24]. Докладчик указал на широкие возможности способа «электрогефест»: соединение металлов элек­ трозаклепками, покрытие одних металлов другими. При соеди­ нении металлов электрозаклепками для выполнения данного соединения в одном листе прожигались сквозные отверстия. Затем этот лист накладывался на другой и через отверстия рас­ плавлялись кромки металла.

При покрытии одних металлов другими на железный лист насыпались бура и мелко измельченная красная медь, которые расплавлялись электрической дугой и сваривались с железом. Таким образом можно было наваривать на железо слой красной меди любой толщины, а также покрывать железо бронзой и другими металлами. Г. О. Каменский описал ряд работ по исправлению различных деталей механизмов, выполненных в его присутствии Н. Н. Бенардосом: сварку сломанной паровозной оси, сварку чугунного шкива диаметром 2 м, в котором были сломаны две спицы и часть обода, заварку цилиндра холодильника, лопнувшего по всей длине, и х. Д- [25, 26].

Интересная статья под названием «Электрогефест» была опуб­ ликована в журнале «Нижегородский вестник пароходства и промышленности» в июле 1887 г. В статье, в частности, отмеча­ лось: «Кто не согласится после всего изложенного, что изобре­

149

1

1

пг

I_ л

1 ~о'

^__1

г г

! !

| 10

Схемы изделий с дефектами, исправленными Н. Н. Бенардосом,

150

ности производимых предметов одинаково громадные выгоды:

имашино- и судостроению, и арсеналам — и оружейным заво­ дам, и наконец, почти всем обрабатывающим металлы фабрикам

изаводам!» [58].

Вслед за публикацией статей Д. А. Лачинова, Р. Рюльмана и других о способе «электрогефест» интерес к электрической

16 статей в различных русских журналах. Кроме упомянутых статей русских авторов следует отметить статью Л. Геркена «Спо­ соб Бенардоса электрической обработки металлов» [14]; Г. К. Мерчинга «Спаивание металлов электричеством по способу Бенар­ доса «электрогефест», в которой помимо подробного описания самого способа и установки в мастерской изобретателя указыва­ лось на широкое распространение этого способа в России и за границей [33]; Г. Гельбака «Электрогефест Бенардоса» [13]; С. Кордеса «Электрогефест. Опытная станция электрической обработки металлов по способу Н. Н. Бенардоса» с планом и подробным описанием электросварочной мастерской изобрета­ теля [29].

В зарубежной периодической печати в 1887 г. было опубли­ ковано около 10 статей ученых и технологов, приезжав­ ших в Петербург в мастерские Н. Н. Бенардоса для ознакомления с его изобретением с целью применения нового технологического процесса обработки металлов у себя на родине. Кроме уже указан­ ных статей профессора Р. Рюльмана необходимо назвать статьи французского электротехника Е. Госпиталье «Электрическая об­ работка металлов», опубликованную в парижском журнале «Ля Натюр» в июле 1887 г. и перепечатанную в том же году в амери­ канском научном журнале [91].

10 июня 1887 г. авторитетный французский инженер-электро­ техник М. Ж. Сарсия сделал сообщение об изобретении Н. Н. Бе­ нардоса на заседании французского общества поощрения нацио­ нальной промышленности. Участникам заседания была проде­ монстрирована сварка металлов по способу *Н. Бенардоса. Сообщение было опубликовано в Бюллетене общества [109]. В том же году М. Ж. Сарсия опубликовал статью «Способ Н. Бенар­ доса электрической обработки металлов», где изложена история изобретения и описаны различные способы сварки [107, 108]. В России она была опубликована в журнале «Инженер» под названием «Способ Бенардоса электрической обработки метал­ лов».

Из других зарубежных публикаций 1887 г. обращают на се­ бя внимание публикации Г. Деппа (Германия) «Пайка с помо­ щью электричества» [82], X. Михаэлиса (Германия) «Обработ­ ка металлов с помощью электрического тока» [95], Э. Ривса (США) «Сварка с помощью электричества» и сообщение «Опыты с .арки металлов электричеством по способу Бенардоса».

151

Следует отметить, что авторы упомянутых публикаций не ставили под сомнение и не оспаривали приоритет русского изо­ бретателя.

Прошло всего лишь 6 лет после изобретения Н. Н. Бенардосом электродуговой сварки металлов и 2 года после получения им на нее патентов во Франции, Бельгии, Англии, Германии,* России и других странах, а дуговая сварка получила широкое практическое применение в промышленности и железнодорож­ ном транспорте.

Товарищество «Электрогефест» не только принимало заказы на выполнение сварочных работ, но и разрабатывало проекты электросварочных установок, примерные сметы на необходимое оборудование и принадлежности для дуговой электросварки и резки металлов.

В монографии инженера Е. Н. Трунина «Обработка металлов электрическим током по способу Н. Н. Бенардоса», изданной в Петербурге в 1889 г., описываются работы, выполненные в начальный период применения электродуговой сварки на заводе товарищества «Электрогефест».

В 1886 г. началось практическое применение электродуговой сварки в мастерских железных дорог и на заводах России не толь­ ко для ремонта, но и для изготовления различных металлических изделий. Воронежские паровозные мастерские Козловско-Воро- нежско-Ростовской железной дороги, Рославльские мастерские Орловско-Витебской железной дороги, Куваевская мануфак­ тура в г. Иваново-Вознесенске, заводы Струве в Коломне, «Лиль- поп—Рау Левинштейн и К 0» в Варшаве, Невского механического товарищества, Лесснера в Петербурге явились пионерами в ос­ воении нового технологического процесса.

По проекту Н. Н. Бенардоса в Воронежских паровозных мастерских был организован специальный электрический отдел. Работы велись двумя сварочными аппаратами при 350 аккуму­ ляторах, а с 1890 г.— одним сварочным аппаратом при 175 акку­ муляторах.

Организация отдела способствовала подготовке квалифици­ рованных специалистов-электриков. Так, там своими силами были изготовлены несколько динамо-машин, электродвигателей, а также запасные части для электромастерской [44].

За период с 1 июля 1888 г. по 1 июля 1892 г. в Воронежских паровозных мастерских с помощью электросварки было исправ­ лено около 800 различных деталей, доход мастерских от ремон­ та указанных деталей составил 8459 руб. Четырехлетняя практика подтвердила целесообразность использования электродуго­ вой сварки. За это время заметно возросла культура производ­ ства, улучшилась техническая оснащенность мастерских.

В 1888 г. в Рославльских главных мастерских ОрловскоВитебской железной дороги был создан электросварочный цех. Сначала применение электрогефеста здесь ограничивалось

152