مخرطة هنري مودسلي. المخرطة: تاريخ الاختراع والنماذج الحديثة. من خلق الآلة إلى خلق الصناعة

ميكانيكي وصناعي إنجليزي. قام بإنشاء مخرطة للقطع اللولبي بدعم ميكانيكي (1797)، وميكنة إنتاج البراغي والصواميل وما إلى ذلك. السنوات المبكرةقضى في وولويتش بالقرب من لندن. في سن الثانية عشرة، بدأ العمل كملء خرطوشة في وولويتش أرسنال، وفي سن الثامنة عشرة كان أفضل حداد في الترسانة وميكانيكي في ورشة جي برام، أفضل ورشة عمل في لندن. وفي وقت لاحق افتتح ورشة عمل خاصة به، ثم مصنعًا في لامبيث. أنشأ مختبر مودسلي. مصمم. مهندس ميكانيكي. قام بإنشاء دعم مخرطة ميكانيكية من تصميمه الخاص. لقد توصلت إلى مجموعة أصلية من التروس البديلة. اخترع آلة التخطيط المتقاطع بآلية الكرنك. إنشاء أو تحسين عدد كبير من آلات قطع المعادن المختلفة. قام ببناء محركات السفن البخارية لروسيا. منذ بداية القرن التاسع عشر، بدأت ثورة تدريجية في الهندسة الميكانيكية. يتم استبدال المخرطة القديمة واحدة تلو الأخرى بآلات أوتوماتيكية جديدة عالية الدقة مزودة بفرجار. تم وضع بداية هذه الثورة بواسطة مخرطة القطع اللولبية للميكانيكي الإنجليزي هنري مودسلي، والتي جعلت من الممكن تشغيل البراغي والمسامير تلقائيًا بأي خيط.

تمثل آلة القطع اللولبية التي صممها مودسلي تقدمًا كبيرًا. يوصف تاريخ اختراعه على النحو التالي من قبل المعاصرين. في 1794-1795، عمل مودسلي، وهو ميكانيكي شاب ولكنه ذو خبرة كبيرة بالفعل، في ورشة عمل المخترع الشهير براهما. وكانت المنتجات الرئيسية للورشة هي دورات المياه والأقفال التي اخترعها برامو. كان الطلب عليها واسعًا جدًا، وكان من الصعب تصنيعها يدويًا. واجه براما ومودسلي مهمة زيادة عدد الأجزاء المنتجة في الآلات. ومع ذلك، كانت المخرطة القديمة غير مريحة لهذا الغرض. بعد أن بدأ العمل على تحسينه، قام مودسلي بتجهيزه بدعامة متقاطعة في عام 1794. تم تثبيت الجزء السفلي من الدعم (الشريحة) على نفس الإطار مع غراب الذيل للسيارة ويمكن أن ينزلق على طول دليله. في أي مكان، يمكن تثبيت الفرجار بقوة باستخدام المسمار. على الزلاجة السفلية كانت الزلاجات العلوية مرتبة بطريقة مماثلة. وبمساعدتهم، يمكن للقاطع المثبت بمسمار في الفتحة الموجودة في نهاية القضيب الفولاذي أن يتحرك في الاتجاه العرضي. يتحرك الفرجار في الاتجاهين الطولي والعرضي باستخدام برغيين من الرصاص. من خلال تحريك القاطع باستخدام دعامة قريبة من قطعة العمل، وتثبيته بشكل صارم على شريحة متقاطعة، ثم تحريكه على طول السطح الذي تتم معالجته، كان من الممكن قطع المعدن الزائد بدقة كبيرة. في هذه الحالة، يؤدي الدعامة وظيفة يد العامل التي تمسك بالقاطع. في الواقع، لم يكن هناك شيء جديد في التصميم الموصوف، لكنه كان خطوة ضرورية نحو مزيد من التحسينات.

ترك مودسلي براهما بعد وقت قصير من اختراعه، وأسس ورشة عمل خاصة به وفي عام 1798 أنشأ مخرطة أكثر تقدمًا. كانت هذه الآلة بمثابة علامة فارقة مهمة في تطوير بناء الأدوات الآلية، لأنها لأول مرة جعلت من الممكن قطع البراغي تلقائيًا بأي طول وبأي درجة. كما ذكرنا سابقًا، كانت نقطة الضعف في المخرطة القديمة هي أنها لا تستطيع سوى قطع البراغي القصيرة. لا يمكن أن يكون الأمر خلاف ذلك، لأنه لم يكن هناك دعم، وكان على يد العامل أن تظل بلا حراك، وكانت قطعة العمل نفسها تتحرك مع المغزل. في آلة مودسلي، ظلت قطعة العمل بلا حراك، وتحرك الدعم مع القاطع المثبت فيه. من أجل جعل الفرجار يتحرك على الشريحة السفلية على طول الماكينة، قام مودسلي بتوصيل مغزل غراب الرأس بمسمار الفرجار باستخدام تروسين. تم تثبيت المسمار الدوار في صمولة، مما أدى إلى سحب شريحة الفرجار خلفها وإجبارها على الانزلاق على طول الإطار. نظرًا لأن المسمار الرصاصي يدور بنفس سرعة المغزل، فقد تم قطع خيط على قطعة العمل بنفس درجة الدوران الموجودة على هذا المسمار. لقطع البراغي بدرجات مختلفة، كان لدى الماكينة مخزون من براغي الرصاص. حدث قطع المسمار التلقائي على الجهاز على النحو التالي. تم تثبيت قطعة العمل وطحنها بالأبعاد المطلوبة، دون تشغيل التغذية الميكانيكية للفرجار. بعد ذلك، تم توصيل المسمار الرئيسي بالمغزل، وتم إجراء قطع المسمار في عدة ممرات للقاطع. تم إجراء حركة العودة لكل فرجار يدويًا بعد إيقاف التغذية ذاتية الدفع. وهكذا، حل المسمار الرئيسي والفرجار محل يد العامل تمامًا. علاوة على ذلك، فقد جعلوا من الممكن قطع الخيوط بشكل أكثر دقة وأسرع من الأجهزة السابقة.

في عام 1800، قام مودسلي بتحسين ملحوظ على آلته - فبدلاً من مجموعة براغي الرصاص القابلة للتبديل، استخدم مجموعة من التروس القابلة للتبديل التي تربط المغزل والمسمار الرصاص (كان هناك 28 منها مع عدد من الأسنان من 15 إلى 15 سنًا). 50). أصبح من الممكن الآن الحصول على خيوط مختلفة بدرجات مختلفة باستخدام برغي واحد. في الواقع، إذا كان من الضروري، على سبيل المثال، الحصول على برغي تكون شوطته أقل بـ n مرة من شوط المسمار الرئيسي، كان من الضروري جعل قطعة العمل تدور بهذه السرعة بحيث تقوم بـ n دورات خلال الوقت أثناء تلقى المسمار الرصاص دورانه من المغزل، ويمكن تحقيق ذلك بسهولة عن طريق إدخال عجلة تروس واحدة أو أكثر بين المغزل والمسمار. وبمعرفة عدد الأسنان الموجودة على كل عجلة، لم يكن من الصعب الحصول على السرعة المطلوبة. من خلال تغيير مجموعة العجلات، كان من الممكن تحقيق تأثيرات مختلفة، على سبيل المثال، قطع الخيط الأيمن بدلاً من الخيط الأيسر. على آلته، قطع مودسلي الخيوط بمثل هذه الدقة والدقة المذهلة التي بدت وكأنها معجزة لمعاصريه. على وجه الخصوص، قام بقطع المسمار الضبط والجوز لأداة فلكية، والتي كانت تعتبر لفترة طويلة تحفة غير مسبوقة من الدقة. كان طول المسمار خمسة أقدام وقطره بوصتين مع 50 دورة لكل بوصة. وكان النحت صغيرا جدا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة. وسرعان ما انتشرت آلة مودسلي المحسنة على نطاق واسع وكانت بمثابة نموذج للعديد من آلات قطع المعادن الأخرى. جلب الإنجاز المتميز الذي حققه مودسلي له شهرة عظيمة ويستحقها. في الواقع، على الرغم من أنه لا يمكن اعتبار مودسلي المخترع الوحيد للفرجار، إلا أن ميزته التي لا شك فيها هي أنه توصل إلى فكرته في اللحظة الأكثر ضرورة ووضعها في الشكل الأكثر مثالية.

ومن مزاياه الأخرى أنه أدخل فكرة الفرجار في الإنتاج الضخم وبالتالي ساهم في انتشارها في نهاية المطاف. لقد كان أول من أثبت أن كل برغي بقطر معين يجب أن يكون له خيط بدرجة معينة. حتى أن تم تطبيق الخيوط اللولبية يدويًا، كان لكل برغي خصائصه الخاصة. كان لكل برغي صمولة خاصة به، والتي عادة لا تناسب أي برغي آخر. أدى إدخال القطع الميكانيكي إلى ضمان توحيد جميع الخيوط. الآن يتم دمج أي برغي وأي صمولة من نفس القطر معًا، بغض النظر عن مكان صنعهما. وكانت هذه بداية توحيد الأجزاء، وهو أمر مهم للغاية بالنسبة للهندسة الميكانيكية. كتب أحد طلاب مودسلي، جيمس نسميث، الذي أصبح فيما بعد مخترعًا بارزًا، في مذكراته عن مودسلي باعتباره رائد التقييس. "لقد انتقل إلى انتشار أهم مسألة تتعلق بتوحيد البراغي. يمكنك أن تسمي هذا تحسينًا، ولكن سيكون من الأدق أن نطلق عليه الثورة التي قام بها مودسلي في الهندسة الميكانيكية. فقبله، لم يكن هناك نظام في الهندسة الميكانيكية. العلاقة بين عدد خيوط البراغي وقطرها. كان كل مسمار وصامولة مناسبين لبعضهما البعض فقط وليس هناك أي شيء مشترك مع مسمار من الأحجام المجاورة. لذلك، حصلت جميع البراغي والصواميل المقابلة لها على علامات خاصة تشير إلى انتمائها إلى بعضها البعض. أي خلط بينهما أدى إلى صعوبات وتكاليف لا نهاية لها، وعدم الكفاءة والارتباك - كان ينبغي استخدام جزء من مجموعة الآلات باستمرار للإصلاحات. فقط الشخص الذي عاش في الأيام الأولى نسبيًا لتصنيع الآلات يمكن أن يكون لديه فكرة صحيحة عن المشاكل والعقبات والنفقات التي سببها مثل هذا الموقف، والشخص الوحيد الذي سيقدر بشكل صحيح الخدمة العظيمة التي قدمها مودسلي للهندسة الميكانيكية.

في الواقع، كان هناك شيء مماثل معروف في هيلاس المملوكة للعبيد عدة مئات من السنين قبل الميلاد. كان من السهل التوصل إلى مبدأ الحصول على أجسام الدوران، حيث من الضروري تدوير قطعة العمل عن طريق لمس سطحها بجسم أقوى وأكثر حدة.

لم تكن هناك مشاكل مع مصدر الطاقة، حيث كان العبيد الأصحاء والأقوياء متوفرين بكثرة. في الأوقات الأكثر تحضرا، كانت هذه الآلة مدفوعة بوتر مشدود بإحكام. ولكن كان هناك قيود كبيرة - فقد انخفضت سرعة الثورات مع فك الوتر، لذلك ظهرت نماذج من المخارط التي تعمل بالقدم في العصور الوسطى.

تصميم ومبدأ تشغيل مخرطة CNC

لقد كانت تشبه ماكينة الخياطة بشكل غامض للغاية - لأنها تضمنت آلية كرنك تقليدية. لقد تحول هذا إلى تغيير إيجابي للغاية: لم تعد قطعة العمل الدوارة تحتوي على حركات تذبذبية مصاحبة، مما أدى إلى تعقيد عمل السيد بشكل كبير وتدهور جودة المعالجة.

ومع ذلك، بحلول بداية القرن السادس عشر، كانت المخرطة لا تزال تعاني من عدد من القيود المهمة:

• كان لا بد من إمساك القاطع يدويًا، لذلك أصبحت يد الخراطة متعبة للغاية أثناء معالجة المعادن لفترة طويلة.
• تم تركيب المسند الثابت الذي يدعم قطع العمل الطويلة بشكل منفصل عن الماكينة، وبالتالي كان تركيبه والتحقق منه طويلاً جدًا.
• لم يتم حل مشكلة إزالة الرقائق أبدًا: كانت هناك حاجة إلى متدرب لتنظيف الرقائق من يد السيد بشكل دوري.
• لم يتم حل مشكلة الحركة الموحدة للقاطع أثناء المعالجة أيضًا: تم تحديد كل شيء من خلال مؤهلات وخبرة السيد.

تم قضاء بضع مئات من السنين التالية في تصميم محرك دوار للمركز المتحرك للآلة، حيث تم تركيب قطعة العمل. وكان أنجح تصميم هو تصميم جان بيسون، الذي كان أول من استخدم محركًا مائيًا لهذه الأغراض.

تبين أن الآلة مرهقة للغاية ، ولكن تم قطع الخيوط عليها لأول مرة. حدث هذا في منتصف القرن السادس عشر، وبعد بضع سنوات، اخترع ميكانيكي بيتر الأول أندريه نارتوف آلة ميكانيكية يمكن من خلالها قطع الخيوط بسرعة متغيرة لدوران المركز المتحرك. من السمات المميزة لآلة نارتوف أيضًا وجود كتلة تروس قابلة للاستبدال.

من اخترع الفرجار؟

الدعم هو العنصر الرئيسي في المخرطة الحديثة، وكل شيء آخر يمكن استعارته بدرجة أو بأخرى من آليات أخرى. في الوقت نفسه، وجود جهاز للحركة الدقيقة لأداة القطع المعدنية على طول السطح الذي تتم معالجته، وفي جميع الإحداثيات الثلاثة، يمكن للمرء أن يتحدث عن آلة تحول تعمل بكامل طاقتها. ولكن، كما هو الحال في معظم الحالات الأخرى من تاريخ التكنولوجيا، من المستحيل إثبات التأليف الوحيد لاختراع الفرجار.

ماذا يقول عن أولوية أندريه نارتوف؟

• ظهر دعامة ذاتية الحركة في آلة ناسخ نارتوف عام 1712، بينما قدم هنري مودسلي نسخته فقط في عام 1797.
• لأول مرة، تم تنفيذ الحركة المشتركة للناسخة والدعم في إصدار Nartov من الجهاز باستخدام آلية واحدة - المسمار الرصاص.
• تم ضمان تغيير سرعة التغذية المتقاطعة تقنيًا من خلال درجات خيط مختلفة على المسمار الرئيسي.

تم تقديم مصطلح "الدعم" (من الكلمة الفرنسية "الدعم - الدعم") لأول مرة في الاستخدام بواسطة تشارلز بلوميت، وكانت الآلة التي بناها مواطنه جان فوكانسون مشابهة عمليًا لتلك التي يعمل بها جميع الخراطين الآن.

كانت هذه الآلية دقيقة بالنسبة لوقتها، وكانت الأدلة على شكل حرف V، وكان الفرجار لديه القدرة على التحرك ليس فقط في الاتجاه العرضي، ولكن أيضًا في الاتجاهات الطولية. ومع ذلك، لم يكن كل شيء على ما يرام هنا أيضًا - على وجه الخصوص، لم يكن هناك ظرف حيث سيتم تأمين قطعة العمل المراد معالجتها.

أدى هذا إلى تضييق القدرات التكنولوجية للمعدات بشكل كبير: على سبيل المثال، كان من المستحيل تحويل قطع العمل ذات أطوال مختلفة. وبشكل عام، إجراء أي عمليات أخرى غير قطع الخيوط على البراغي والمسامير وغيرها.

ثم يظهر هنري مودسلي على المسرح التاريخي.

مخرطة عالمية – لقد حان الوقت

في العديد من مجالات النشاط الإبداعي البشري، يذهب النخيل إلى الشخص الذي لم يخترع شيئا ما فحسب، بل كان قادرا أيضا على تعميم تجربة الأجيال السابقة بشكل صحيح. هنري مودسلي ليس استثناء.

لا يوجد سبب للادعاء بأن مودسلي سرق ببساطة دائرة الفرجار من أندريه نارتوف. نعم، في عهد بيتر الأول، لم تكن العلاقات مع إنجلترا موضع ترحيب بشكل خاص، لكن العلاقات مع هولندا كانت قوية. ولكن بالنظر إلى حقيقة أن الهولنديين بدورهم استضافوا في كثير من الأحيان رواد الأعمال الإنجليز والحرفيين ببساطة، فمن المحتمل أن اختراع نارتوف أصبح معروفًا قريبًا جدًا على شواطئ Foggy Albion (على الرغم من أن مودسلي نفسه كان من الممكن أن يتعلم عن آلة نارتوف، لأنه في تلك السنوات كان يعمل في البناء المحركات البخاريةبالنسبة لروسيا).

تكمن عظمة هنري مودسلي في مكان آخر - فقد قدم الأطراف المعنية إلى المحكمة (وفي إنجلترا بحلول ذلك الوقت كانت الثورة الصناعية جارية قدم وساق) مفهوم أول آلة عالمية حقًا لأداء عمليات الخراطة المختلفة. المعدات التي تم فيها حل جميع مشاكل طريقة تحويل منتجات المعالجة بشكل عضوي.

كان للفرجار الأول من مودسلي تصميم متقاطع: كان هناك برغيان من الرصاص للتحرك على طول الأدلة. لكن في عام 1787، غيّر مودسلي بشكل جذري ترتيب حركات الأداة وقطعة العمل: ظلت الأخيرة ثابتة بلا حراك، وانزلق الفرجار الآن على طول مولده. لتنفيذ هذا التغيير، قام مودسلي بتوصيل أحد براغي الفرجار بغراب الرأس باستخدام محرك تروس (فارق بسيط لم يفكر به نارتوف). ونتيجة لذلك، بدأ قطع الخيط تلقائيًا، وتمت إزالة الدعم يدويًا فقط بعد معالجة الجزء.

من خلال إضافة مجموعة من التروس القابلة للاستبدال إلى الماكينة لاحقًا، حقق مودسلي ما هو متأصل الآن في أي مخرطة - تعدد الاستخدامات وسهولة التشغيل التكنولوجية.

فيديو: تشغيل مخرطة

المخرطة هي آلة للمعالجة عن طريق قطع (خراطة) قطع العمل المصنوعة من المعادن والخشب والمواد الأخرى على شكل أجسام ثورية. على المخارط، يتم تنفيذ الخراطة والتثقيب للأسطح الأسطوانية والمخروطية والمشكل، وقطع الخيوط، وتشذيب النهايات وتصنيعها، والحفر، والغرز، وتوسيع الثقوب، وما إلى ذلك. تتلقى قطعة العمل الدوران من المغزل، والقاطع - أداة القطع - يتحرك مع شريحة الدعم من عمود الرصاص أو المسمار الرصاصي الذي يتلقى الدوران من آلية التغذية.

في القرون السابع عشر والثامن عشر. تطورت الصناعة التحويلية بسرعة. كان لدى العديد من المصانع ورش عمل لتشغيل المعادن.

تم إجراء المعالجة في ورش العمل بشكل أساسي على المخارط القوسية. في هذه الآلات، تم تثبيت عمود مرن في الأعلى، حيث تم ربط أحد طرفي الحبل به. الحبل ملفوف حول الأسطوانة الموجودة على الآلة. تم ربط الطرف الآخر بلوحة تعمل بمثابة دواسة لقدم العامل. بالضغط على الدواسة، يقوم العامل بتدوير الأسطوانة وقطعة العمل. كان يحمل أداة القطع في يده. كانت المخرطة أداة معقدة، ولكنها ليست آلة. للتحول إلى آلة، كانت هناك حاجة إلى حامل أداة، ليحل محل اليد البشرية.

كان مخترع المخرطة ذات الفرجار هو الميكانيكي الروسي أ.ك.نارتوف. قام ببناء العديد من آلات الخراطة والنسخ التي كان لها حامل دعم ميكانيكي.

في الآلات التي صممها نارتوف، يمكن استخدام عجلة مدفوعة بالماء أو القوة الحيوانية للقيادة.

على الرغم من عمل نارتوف الرائع والتقدير الكبير الذي لقيته اختراعاته ومعرفته، إلا أن الدعم الذي اخترعه لم يكن له تأثير كبير على التطوير العملي لتكنولوجيا الخراطة.

في نهاية القرن الثامن عشر. عادت فكرة استخدام الدعامات في المخارط إلى فرنسا. في "الموسوعة الفرنسية" التي كتبها ديدرو عام 1779، تم تقديم وصف لجهاز المخارط، والذي يشبه بوضوح مبدأ الدعم. ومع ذلك، كان لهذه الآلات عدد من العيوب التي حالت دون استخدامها على نطاق واسع في الممارسة العملية.

لم تظهر فرصة تطوير تكنولوجيا الهندسة الميكانيكية إلا نتيجة للمرحلتين الأوليين من الثورة الصناعية. كان من الضروري إنتاج الآلات محرك قوي. بحلول بداية القرن التاسع عشر. أصبح المحرك البخاري العالمي مزدوج المفعول مثل هذا المحرك. ومن ناحية أخرى، تطور إنتاج آلات العمل والمحركات البخارية في النصف الثاني من القرن الثامن عشر. تكوين موظفين مؤهلين للهندسة الميكانيكية - العمال الميكانيكيين. وهذان الشرطان ضمنا الثورة التقنية في الهندسة الميكانيكية.

بدأ التغيير في تكنولوجيا تصنيع الآلات مع الميكانيكي الإنجليزي هنري مودسلي، الذي ابتكر دعامة ميكانيكية للمخرطة. بدأ مودسلي العمل في أرسنال لندن في سن الثانية عشرة. وهناك اكتسب مهارات جيدة في تشغيل الخشب والمعادن، وبالإضافة إلى ذلك، أصبح حدادًا ماهرًا. ومع ذلك، حلم مودسلي بالعمل كميكانيكي. في عام 1789، دخل ورشة لندن الميكانيكية لجوزيف برام، المتخصص في صناعة الأقفال.

في ورشة عمل برام، أتيحت الفرصة لـ G. Maudsley لاختراع وتصميم أجهزة مختلفة لصنع الأقفال.

وفي عام 1794، اخترع ما يسمى بالدعم المتقاطع للمخرطة، مما ساهم في تحويل الآلة إلى آلة عمل. يتلخص جوهر اختراع مودسلي في ما يلي: يقوم الخراطون بتدوير الجسم وتثبيته بإحكام على الآلة بمشابك خاصة. وكانت أداة العمل -القاطع- في يد العامل. عندما يدور العمود، يقوم القاطع بمعالجة قطعة العمل. كان على العامل ألا يقوم فقط بإنشاء الضغط اللازم باستخدام القاطع على قطعة العمل، بل يجب عليه أيضًا تحريكه على طوله. لم يكن هذا ممكنًا إلا بمهارة كبيرة وتوتر كبير. أدنى إزاحة للقاطع تعطل دقة الدوران. قرر مودسلي تعزيز القاطع على الجهاز. للقيام بذلك، قام بإنشاء مشبك معدني - الفرجار، الذي كان له عربتان تتحركان بواسطة البراغي. قامت إحدى العربات بإنشاء الضغط اللازم للقاطع على قطعة العمل، بينما قامت الأخرى بتحريك القاطع على طول قطعة العمل. وهكذا تم استبدال اليد البشرية بجهاز ميكانيكي خاص. ومع تقديم الدعم، بدأت الآلة في العمل بشكل مستمر وبكمال لا يمكن تحقيقه حتى من قبل أكثر الأيدي البشرية مهارة. يمكن استخدام الفرجار لتصنيع الأجزاء الأصغر والأجزاء الضخمة من الآلات المختلفة.

لم يحل هذا الجهاز الميكانيكي محل أي أداة، بل حل محل اليد البشرية، التي تخلق شكلًا معينًا عن طريق تقريبها أو تطبيق طرف أداة القطع أو توجيهها إلى مادة العمل، على سبيل المثال، الخشب أو المعدن. وهكذا، كان من الممكن إعادة إنتاج الأشكال الهندسية للأجزاء الفردية من الآلات بهذه السهولة والدقة والسرعة التي لم يكن من الممكن تحقيقها على يد العامل الأكثر خبرة.

تم تصنيع أول آلة ذات دعم، على الرغم من أنها غير كاملة للغاية، في ورشة برام في 1794-1795. في عام 1797، قام مودسلي ببناء أول مخرطة عمل على قاعدة من الحديد الزهر مزودة بشريحة ذاتية الدفع. تم استخدام الآلة لقطع البراغي واستخدمت أيضًا في معالجة أجزاء الأقفال.

بعد ذلك، واصل موديسي تحسين المخرطة باستخدام الفرجار. في عام 1797، قام ببناء مخرطة قطع لولبية بمسمار رصاصي قابل للاستبدال. كان صنع البراغي في تلك الأيام عملاً صعباً للغاية. كان للبراغي المقطوعة يدويًا خيط عشوائي تمامًا. كان من الصعب العثور على برغيين متطابقين، مما جعل من الصعب للغاية إصلاح الآلات وإعادة تجميعها واستبدال الأجزاء البالية بأخرى جديدة. لذلك، قام مودسلي في المقام الأول بتحسين مخارط القطع اللولبية. من خلال عمله على تحسين خيوط اللولب، حقق توحيدًا جزئيًا لتصنيع اللولب، مما مهد الطريق لتلميذه المستقبلي ويتوورث، مؤسس معايير اللولب في إنجلترا.

أبسط مخرطة

وسرعان ما أثبتت مخرطة مودسلي ذاتية الدفع، المخصصة لأعمال القطع اللولبية، أنها آلة لا غنى عنها في أي مهمة تحول. عملت هذه الآلة بدقة مذهلة، دون أن تتطلب جهداً بدنياً كبيراً من جانب العامل.

محاولات إنشاء آلة عمل في الهندسة الميكانيكية منذ نهاية القرن الثامن عشر. كما تم القيام بها في بلدان أخرى. في ألمانيا، اقترح الميكانيكي الألماني رايشنباخ، بشكل مستقل عن مودسلي، أيضًا جهازًا لتثبيت القاطع (الدعم) على مخرطة خشبية مصممة لمعالجة الأدوات الفلكية الدقيقة. ومع ذلك، فإن التنمية الاقتصادية لألمانيا الإقطاعية تخلفت كثيرا عن تطور إنجلترا الرأسمالية. ولم تكن هناك حاجة إلى الدعم الميكانيكي للصناعة اليدوية الألمانية، في حين أن إدخال مخرطة مودسلي اللولبية إلى إنجلترا كان بسبب احتياجات تطوير الإنتاج الرأسمالي.

وسرعان ما تم تطوير الفرجار ليصبح آلية مثالية، وفي شكل حديث، تم نقله من المخرطة التي كان مخصصًا لها في الأصل إلى الآلات الأخرى المستخدمة في تصنيع الآلات. مع تصنيع الدعامات، تبدأ جميع آلات تشغيل المعادن في التحسن والتحول إلى آلات. تظهر آلات البرج الميكانيكي وآلات الطحن والتخطيط والطحن. بحلول الثلاثينيات من القرن التاسع عشر. كان لدى الهندسة الميكانيكية الإنجليزية بالفعل آلات عمل أساسية مكنت من إجراء أهم العمليات ميكانيكيًا في تشغيل المعادن.

بعد وقت قصير من اختراع الفرجار، غادر مودسلي براهم وافتتح ورشة الآلات الخاصة به، والتي سرعان ما تطورت لتصبح مصنعًا هندسيًا كبيرًا. لعب مصنع مودسلي دورًا بارزًا في تطوير الآلات الإنجليزية. كانت مدرسة للميكانيكا الإنجليزية الشهيرة. بدأ هؤلاء المهندسون الميكانيكيون المتميزون مثل ويتوورث وروبرتس ونسميث وكليمنت ومون وآخرين أنشطتهم هنا.

في مصنع مودسلي، تم بالفعل استخدام نظام إنتاج الآلة في شكل توصيل عدد كبير من آلات العمل من خلال عمليات النقل التي يقودها محرك حراري عالمي. أنتج المصنع النموذجي بشكل أساسي أجزاءً لمحركات وات البخارية. ومع ذلك، قام المصنع أيضًا بتصميم آلات عمل للورش الميكانيكية. أنتج G. Maudsley مخارطًا مثالية ومن ثم تخطيط الآلات الميكانيكية.

نموذج نفسه، على الرغم من حقيقة أنه كان صاحب مؤسسة كبيرة، عمل طوال حياته مع عماله وطلابه. كان لديه قدرة مذهلة على إيجاد وتدريب المهندسين الميكانيكيين الموهوبين. يدين العديد من الميكانيكيين الإنجليز البارزين بتعليمهم الفني لمودسلي. بالإضافة إلى الفرجار، قام بالعديد من الاختراعات والتحسينات في مجموعة واسعة من فروع التكنولوجيا.

منظر عام للمخرطة

على قاعدة صلبة 1، والتي تسمى السرير، يتم تثبيت غراب الرأس 5 وغراب الذيل 2. تم إصلاح غراب الرأس. وحدتها الرئيسية هي عمود المغزل 8. وهي تدور في محامل برونزية داخل مبيت ثابت 7. يتم تثبيت جهاز لتثبيت قطعة العمل على المغزل. في هذه الحالة، هذه شوكة 9. لتثبيت الجزء، اعتمادًا على حجمه وشكله، يتم أيضًا استخدام اللوحة الأمامية والظرف والأجهزة الأخرى. يدور المغزل من محرك كهربائي 10 عبر بكرة القيادة 6.

يمكن أن يتحرك غراب الماكينة على طول السرير ويتم تثبيته في الموضع المطلوب. على نفس المستوى مع مغزل غراب الرأس، يتم تثبيت ما يسمى بالمركز 11. هذه أسطوانة ذات نهاية مدببة. يتم استخدام غراب الذيل عند معالجة الأجزاء الطويلة - ثم يتم تثبيت قطعة العمل بين شوكة المغزل ومركز غراب الذيل.

تتكون المخرطة الحديثة من أجزاء عمل - دعامة لتثبيت القاطع ومغزل لتثبيت الجزء ومحرك وناقل حركة ينقل الحركة من المحرك إلى المغزل. يتكون ناقل الحركة من علبة التروس وعلبة التروس. علبة التروس عبارة عن مجموعة من الأعمدة متصلة بها تروس. ومن خلال تبديل التروس، فإنها تغير سرعة المغزل، وتترك سرعة المحرك دون تغيير. ينقل صندوق التروس الدوران من صندوق التروس إلى عمود الرصاص أو برغي الرصاص. تم تصميم بكرة الرصاص والمسمار الرصاص لتحريك الدعامة التي يتم تركيب القاطع عليها. إنها تسمح لك بمطابقة سرعة القاطع مع سرعة دوران الجزء. تحدد الأسطوانة الرصاصية وضع القطع المعدني، ويضبط المسمار الرصاصي درجة الخيط.

يعمل غراب الرأس وغراب الذيل كدعم للمغزل أو الأداة أو المرفقات.

جميع مكونات الآلة متصلة بالسرير.

هنري مودسلي(إنجليزي هنري مودسلاي؛ 22 أغسطس 1771 - 14 فبراير 1831) - مخترع بريطاني للأدوات والقوالب والآلات، ويعتبر أحد مخترعي مخرطة القطع اللولبية.

سنوات الطفولة من الحياة

عمل والد مودسلي، الذي يُدعى أيضًا هنري، كمصلح للعجلات والحافلات لدى شركة Royal Engineers. بعد إصابته أثناء القتال، أصبح أمين متجر في رويال أرسنال، ومقره في وولويتش، جنوب لندن، وهو مصنع يصنع الأسلحة والذخائر والمتفجرات ويجري أبحاثًا علمية للقوات المسلحة البريطانية. وهناك تزوج من أرملة شابة تدعى مارجريت لوندي، وأنجبا سبعة أطفال، كان هنري الصغير هو الخامس منهم. في عام 1780، توفي والد هنري. مثل العديد من أطفال ذلك العصر، بدأ هنري العمل في التصنيع منذ سن مبكرة، ففي سن الثانية عشرة كان "قرد مسحوق"، أحد الصبية الذين تم تعيينهم لملء الخراطيش في الترسانة الملكية، وبعد عامين تم نقله إلى ورشة النجارة المجهزة بمكبس حدادة، حيث بدأ في سن الخامسة عشرة بتعلم حرفة الحدادة.

حياة مهنية

في عام 1800، طور مودسلي أول آلة صناعية لقطع المعادن لتوحيد أحجام الخيوط. سمح هذا بإدخال مفهوم قابلية التبادل لوضع الصواميل والمسامير موضع التنفيذ. قبله، تم ملء الخيوط، كقاعدة عامة، من قبل العمال المهرة بطريقة بدائية للغاية - قاموا بوضع علامة على الأخدود على الترباس الفارغ، ثم قطعوه باستخدام إزميل وملف وأدوات أخرى مختلفة. وبناء على ذلك، تبين أن الصواميل والمسامير ذات شكل وحجم غير قياسيين، ومثل هذا الترباس مناسب حصريًا للجوز الذي تم تصنيعه من أجله. ونادرا ما كانت تستخدم الصواميل، وكانت البراغي المعدنية تستخدم بشكل رئيسي في الأعمال الخشبية لربط الكتل الفردية. تم تشويش البراغي المعدنية التي تمر عبر الإطار الخشبي على الجانب الآخر للتثبيت، أو تم وضع غسالة معدنية على حافة الترباس، وكانت نهاية الترباس مشتعلة. قام مودسلي بتوحيد عملية صنع الخيوط لاستخدامها في ورشته وأنتج مجموعات من الصنابير والقوالب بحيث يتناسب أي مسمار بالحجم المناسب مع أي صمولة من نفس الحجم. وكانت هذه خطوة كبيرة إلى الأمام في التقدم التكنولوجي وإنتاج المعدات.

اخترع مودسلي لأول مرة ميكرومترًا بدقة قياس تبلغ جزءًا من عشرة آلاف من البوصة (0.0001 في 3 ميكرون). أطلق عليه اسم "اللورد المستشار" لأنه كان يستخدم للإجابة على أي أسئلة تتعلق بدقة قياسات الأجزاء في ورشه.

في شيخوخته، طور مودسلي اهتمامًا بعلم الفلك وبدأ في بناء التلسكوب. كان ينوي شراء منزل في إحدى مناطق لندن وبناء مرصد خاص، لكنه مرض ومات قبل أن يتمكن من تنفيذ خطته. في يناير 1831، أصيب بنزلة برد أثناء عبور القناة الإنجليزية أثناء عودته من زيارة صديق في فرنسا. كان هنري مريضًا لمدة 4 أسابيع وتوفي في 14 فبراير 1831. ودُفن في مقبرة أبرشية سانت لويس. ماري المجدلية في وولويتش (جنوب لندن)، حيث تم إنشاء نصب تذكاري من الحديد الزهر لعائلة مودسلي، في مصنع في لامبيث، وفقًا لتصميمه. وبعد ذلك تم دفن 14 فرداً من عائلته في هذه المقبرة.

تم تدريب العديد من المهندسين المتميزين في ورشة هنري، ومن بينهم ريتشارد روبرتس، وديفيد نابير، وجوزيف كليمنت، والسير جوزيف ويتوورث، وجيمس ناسميث (مخترع المطرقة البخارية)، وجوشوا فيلد، وويليام موير.

ساهم هنري مودسلي في تطوير الهندسة الميكانيكية عندما كانت لا تزال في مهدها، وكان ابتكاره الرئيسي هو إنشاء الأدوات الآلية التي سيتم استخدامها لاحقًا في ورش العمل الفنية حول العالم.

كانت شركة مودسلي واحدة من أهم المصانع الهندسية البريطانية في القرن التاسع عشر وكانت موجودة حتى عام 1904.

الأدب

• جون كانتريل وجيليان كوكسون، محرران، هنري مودسلي ورواد عصر الآلة، 2002، Tempus Publishing, Ltd، pb.، (ردمك 0-7524-2766-0)
• هنري مودسلي / إف إن زاجورسكي، آي إم زاجورسكايا، الناشر: ناوكا - 1981 - 144 ص،