В лапах Xviii века: Дочь кузнеца

Вскоре они сидели за столом и делились новостями. Прохор рассказывал о делах в городе, о ценах на хлеб, на железо с бронзой, рассказывал истории из жизни. Примерно тем же отвечал ему и машин отец. Лишь спустя больше часа приказчик наконец-то перешел к делу, по которому и прибыл в их село.

— Илья Антонов говорил мне, что обещался ты ему телегу переделать так, чтобы одна и та же лошадь на ней больше товару везти смогла.

— Обещался, — согласился Василий Никитич.

— Вот для того и послан я к тебе был дабы товар весь нужный для того привезти да телегу под переделку-то доставить.

— Что ж, оно-то и хорошо коль так, — согласился машин отец. — Раз так, то на завтра по утру-то и займемся этим делом...

Работы по модернизации прядильной машины пришлось временно отложить — стало не до них. Следующим утром все вместе приступили к разборке телеги. Как вскоре стало понятно, купец решил отправить к ним телегу, которая и так уже требовала практически капитального ремонта. Колесные оси были уже сильно изношены и в любом случае требовали замены — вот и решил он провести эту замену по новой технологии. Первым делом с телеги поснимали все колеса, затем оторвали оси и нашли на замену им другие бревна — только ставить пока не стали, лишь приготовили все к этому. Дальше же начиналась уже основная работа...

Первым делом нужно было расточить все ступицы до одного, стандартного для всех колес, диаметра, для чего пришлось изготовить своеобразную расточную оправку. Точнее говоря, обычная деревянная ось, вставлявшаяся в центровочное отверстие в столе, к которой крепился расточной резец — благо, что для работы по дереву можно было и без специальной инструментальной стали обойтись. Чтобы расточить отверстие колесо клалось на стол так, чтобы центр ступицы как можно точнее совпал с центровочным отверстием и прижималось к столу. После чего в отверстие в столе вставлялся конец оправки — и отверстие в ступице растачивалось под нужный размер.

Глядя на такое приспособление, Маша не могла удержаться от усмешки... О какой-либо точности с такой оснасткой можно и не мечтать. Колесо центрируется практически на глаз, с точностью хорошо если в несколько миллиметров, особенно учитывая далеко не идеальную цилиндричность колеса и соосность обода с отверстиями ступицы. Расточная оправка — редкостная кустарщина. Насколько ровная ось, из которой она сделана — того, увы, не знает никто. За неимением соответствующего измерительного инструмента. Перпендикулярность центровочного отверстия тоже под вопросом, столярный уголок в таких делах плохой измеритель. Диаметр расточки ставится буквально 'от балды' и контролируется лишь самодельной пробкой. В прямом смысле пробкой, ибо она тоже деревянная! Но ничего другого, увы, быстро и дешево не сделать. Оставалось надеяться на то, что хотя бы с параллельностью осей ступицы и обода все нормально будет, да несоосность не слишком велика получится... Эх, будь дело в XXI веке... Но увы. О промышленном оборудовании будущих времен можно было только мечтать.

Однако, после не очень долгих мучений дело с расточкой колес было закончено. Ну а пока они с колесами возились, Прохор успел уж под оси заготовки сделать. Оставалось лишь окончательно доработать их после изготовления, подогнав под один диаметр да закрепить под нужным углом чтобы развал-схождение нужные обеспечить. Точнее говоря, только угол схождения правильный задать — развал-то Маша думала обеспечить за счет самой втулки, сделав на неподвижной втулке со стороны оси внутреннюю поверхность под заранее заданным углом относительно наружной. В этом случае вся регулировка колес будет обеспечиваться установкой втулки правильной стороной...

Следующим этапом стало изготовление литейных форм. Единственным на данный момент способом, позволяющим получить достаточно качественные, требующие минимальной чистовой механической обработки, было литье по выплавляемой модели — но для его применения для начала требовалось изготовить форму для изготовления самой выплавляемой модели. Разборную форму...

В XXI веке для их изготовления обычно применялся силикон, но Маша о нем могла только мечтать... В прошлые времена для этого использовались совершенно иные материалы — металл, дерево, гипс. Однако о первом тоже можно было лишь мечтать. Оставались варианты с гипсом и деревом — только вот Маша никогда не имела с ними дела. Да и вообще имела очень мало дела с литейным производством. Литейка у них на заводе закрылась почти десять лет назад, однако уже до этого единственной применявшейся технологией было чугунное литье в земляные формы, которые изготавливались на основе деревянных моделей.

Как вскоре оказалось, не все так просто... Первую форму решили попробовать изготовить из гипса на основе деревянной модели. Вот только хоть модель и тщательно отшлифовали, но после заливки гипс намертво прилип к ней и 'располовинить' форму попросту не удалось. Требовалось сделать пропитку, которая бы обеспечила свободное отлипание гипса от модели. Только что взять в качестве пропитки? После недолгих раздумий решили сделать сразу две модели, одну из которых пропитать маслом, а вторую несколькими слоями олифы и посмотреть, получится ли нормальный результат хоть с одной из них.

Дальнейшая практика показала, что вариант с олифой себя полностью оправдал. Гипсовая форма от нее отлипла свободно, а поверхность оставалась сухой и чистой. После этого, уже сразу учтя прошлый опыт, гипсовую форму также пропитали несколькими слоями олифы с промежуточной просушкой и затем приступили к отливке бронзы. Первая заготовка должна была стать опытной — по ней предстояло определить оптимальную для равномерного заполнения формы конфигурацию литниковой системы, литейную усадку имеющейся в распоряжении бронзы, чистоту поверхности, выяснить вопрос с необходимостью дальнейшей механической обработки...

Литейную форму решено было делать керамическую, из песчано-глиняной смеси. Восковую модель получили в форме, затем вручную прилепили к ней восковые модельки литниковой системы и приступили к изготовлению литейной формы. К сожалению, с бронзовым литьем дел иметь Маше прежде не доводилось никогда, да и свойств имеющихся в распоряжении глин она не знала. Так что оптимальный состав формосмеси пришлось определять опытным путем, для этого решено было сделать сразу три формы с содержанием глины от 5 до 25 %.

Формы изготавливали, макая модель в раствор, а затем обсыпая ее порошком из формосмеси с последующей послойной просушкой в теплом месте в течение полутора-двух часов. Так нанесли десять слоев — после чего поставили на просушку. Сначала неделю формы сушили около печи, затем выплавили из них воск и отправили на просушку в печь еще на пару дней.

И вот уже в конце января настал-таки тот день, когда пришла пора заливать формы. Бронзу плавили в тигле прямо в кузнечном горне.

— В будущем такие детали обычно центробежным литьем делали, при вращающейся форме, — пока плавился металл, вспомнила Маша. — Чтобы воздух из формы лучше выходил, а металл ее равномернее заполнял.

— Так то в будущем, — заметил Василий Никитич.

— В том-то и беда, — согласилась Маша.

Что и говорить, но нынешний уровень технологий с XXI веком даже сравнивать было сложно... Все казалось настолько древним, настолько примитивным... Но увы. Ничего другого у нее в распоряжении нету. Но наконец-то формы разогреты, металл расплавлен. Достав из горна тигель с расплавленным металлом, Василий Никитич осторожно наклонил его и начал одну за другой заливать все три формы.

— Ну вот и все, — закончив это дело, машин отец отставил в сторону тигель с остатками металла.

— Теперь посмотрим, что из этого получится, — согласилась девушка.

Формы поставили остужаться в печи вместе с самой печью до следующего дня. Однако когда через день они наконец-то разломали формы и достали отливки — Машу ждало полное разочарование. Все детали можно было считать полным браком. Одна из форм растрескалась, так что получившаяся деталь оказалась сильно деформированной. Брак... Две других остались целы, но заготовки иначе как браком назвать тоже не получалось. Поверхность втулок оказалась шершавой, с красными пятнами и прилипшими к заготовке частицами формосмеси. Тоже брак...

Форму решено было делать новую, используя лучше всего показавшую себя пропорцию формосмеси, но вот что делать с чистотой поверхности? Будь у нее в распоряжении токарный станок, оно, может быть, и можно было б считать это устранимым браком. Сделать детали с припуском под механичку, продрать на станке и поставить...

Но чего нет — того нет. Значит, нужно искать способ этот брак устранить. Предположив, что дело в перегреве, не просто так же формосмесь прилипать стала, Маша решила со следующими формами поступить иначе. Одну форму залить металлом при той же температуре, но саму форму подогреть до меньшей температуры. Со второй формой поступить наоборот. Форму подогреть так же, а металл заливать при меньшей температуре.

На этот раз удачным оказался первый опыт... Выяснив причину брака при литье, Маша наконец-то смогла пойти дальше. Определившись с конструкцией литниковой системы и рассчитав литейную усадку, девушка наконец-то смогла заняться изготовлением форм под вторую втулку пары скольжения, а одновременно с этим изготовить и все четыре втулки для телеги.

Однако промеры получившихся втулок показали, что как бы они не старались, но идеальных отливок все равно не получалось. В большей или меньшей мере они все же деформировались при отливке. Идеальной цилиндричности и идеального совпадения размеров не получалось. Так что хочешь того или нет, но пока нет хотя бы простейшего расточного приспособления каждая пара втулок будет индивидуальна, хоть и, с учетом точности изготовления деталей телег, взаимозаменяема в сборе.

Последней операцией стала притирка втулок друг к другу при помощи абразивного порошка — после чего получившиеся пары втулок начали устанавливать на оси, выставляя нужные углы развала и схождения колес. В качестве смазки решили использовать некое подобие графитовой смазки на основе смеси бараньего жира с угольным порошком. Наконец-то, все тщательно выставив и проверив, в конце февраля телегу собрали и решили испытать на дороге.

И вот тут-то приказчик оказался откровенно удивлен. Тот груз, что прежде лошадь везла с большим трудом, теперь она перевозила пусть не с легкостью, но уж особо точно не надрываясь. Попытки увеличить нагрузку на телегу показали, что на практике можно будет увеличить ее грузоподъемность вдвое при езде по хорошей дороге — что было очень неплохо...

В Тулу купеческий приказчик возвращался довольный — отвалив при этом за переделку телеги весьма приличную сумму и обещавшись в скором времени прислать ответ от самого купца. Вполне возможно, с заказом на новые наборы втулок.

— Ну что ж, дело пошло, — когда уехал приказчик, заметила Маша.

— Так-то оно так, — согласился Василий Никитич, — теперь лишь бы спрос на то был бы.

— Будет спрос... Я уверена.

Глава 14.

Закончив с купеческой телегой, Маша наконец-то смогла вернуться к доработке самопрялки — тем более, что за прошедшее время уже примерно продумала, что и как следует доработать. Вытяжной механизм доработали, установив дополнительную пару роликов с направляющей воронкой, что должно было обеспечить более равномерную вытяжку нити. В механизм намотки добавили вилку, обеспечивающую перемещение катушки для нити вверх-вниз относительно направляющей мотального механизма. В привод катушки добавили натяжной ролик с рычагом регулировки натяжения. И, наконец, сделали ножной привод главного маховика, что позволяло освободить руки для работы рычагами регулировки натяжения и положения катушки.

К середине марта все доработки были готовы. Убедившись, что все нормально крутиться, Маша решила вновь позвать на испытания Катю. На этот раз было решено сразу осуществлять вытяжку нити в два этапа. Первым делом вытянуть ленту в десять раз, получив промежуточный продукт прядения. Затем повторить с вытяжкой в двадцать раз, получив в конечном счете готовую нить.

Впрочем, первым делом вновь пришлось готовить ленту — что, учитывая требование к достаточно малой толщине и высокой степени равномерности, было весьма непростой задачей. До создания чесальной машины дело у Маши пока, увы, еще не дошло. Лишь когда с большим трудом было получено достаточное для испытания машины количество ленты, подруги смогли приступить к испытанию машины. Впрочем, сначала пришлось объяснить Кате о сути сделанных переделок.

— Хитро придумано, — выслушав объяснения о принципе работы машины, задумчиво произнесла Катя. — Значит, этой вот ручкой положение катушки меняется, а вон той вот натяжение веревки ослабляется... И прялка твоя теперь все сама делать будет?

— Во всяком случае должна, — согласилась Маша.

— Ну ты мне и в прошлый-то раз то же самое обещала, — усмехнулась Катя. — Ну да посмотрим, что теперь-то выйдет...

— Всего сразу не предусмотришь, — пожала плечами Маша.

Еще раз с интересом оглядев получившуюся конструкцию, Катя принялась заправлять ленту в вытяжной механизм, а затем вручную скручивать ее с прикрепленным к катушке куском нити.

— Ну посмотрим, что получится, — закончив с этой работой, еще раз произнесла девушка.

Маша в ответ лишь кивнула. Устроившись на табурете, Катя принялась прясть. В отличие от прошлой попытки, в этот раз дело пошло куда быстрее. Как работает машина Катя еще в прошлый раз усвоила, передаточные отношения были уже подобраны, основные узлы отлажены. Оставалось лишь испытать механизм в действии...

Лента закончилась быстро — тем более, что и было-то ее немного. После чего катушку с намотанным полуфабрикатом переставили на настойку, а на веретено установили другую катушку. После чего Маша изменила передаточные отношения на вытяжном механизме, Катя заправила нитку и продолжила работу. Наконец-то вся ровница была спрядена в нитку — после чего, сняв ее с веретена, девушки принялись разглядывать получившуюся нить.

— Быть такого не может, — рассматривая нитку, произнесла Катя. — Веретеном я бы за весь день столько не напряла... И нить ровная какая...

— А вот теперь представь, что будет если сделать такую машину, где одновременно не одно веретено, а десять, двадцать, сто будет7...

— Много нити будет, очень много. Одна такая самопрялка нити сделает больше, чем все наши бабы с девками, — задумчиво произнесла Катя, — Ты кто, Мариш?

— Как это кто? — удивилась такому резкому переходу Маша, — Человек. Как и ты...

— Откуда ты это знаешь все? Это ведь ты придумала все, я знаю! Ты знала, чего хочешь сделать! Но как? И не говори, что ты дочь кузнеца! Я тоже у бати твоего в кузнице не раз бывала, но ни о чем подобном и не думала! Да и вообще, — после недолгой паузы продолжила Катя, — Изменилась ты сильно...

— Да, я придумала, — согласилась Маша. — И не смотри ты на меня так... Дьявол в меня не вселился. Можешь, коль хочешь, водой святой проверить.

— Зачем? — смутилась подруга, — Я и так тебе верю...