Петровский указ

6 апреля 1722 года был издан и сразу же разослан по заводам важный для развития русской металлургии указ Берг-коллегии "О пробовании железа". Вот текст этой "прародительницы" современных инструкций ОТК - так называют сейчас на заводах отдел технического контроля.

"Его Императорское Величество указал послать из Берг-коллегии на все железные заводы, где железо делается, чтоб с сего времени железо пробовали сим образом, и отпускали в указанные места и продавали со следующими знаками:

Первая проба: вкопать круглые столбы толщиной в диаметре по шести вершков в землю так далеко, чтоб оное неподвижно было, и выдолбить в них диры величиною против полос, и в тое диру то железо просунуть, и обвесть кругом того столба трижды, потом назад его от столба отвесть, и ежели не переломится, и знаку переломного не будет, то на нем сверх заводского клейма наклеймить № 1.

Вторая проба: взяв железные полосы бить о наковальню трижды, потом другим концом обратя такожды трижды от всей силы ударить, и которое выдержит, и знаку к перелому не будет, то каждое сверх заводского клейма заклеймить его № 2.

На последнее, которое тех проб не выдержит, ставить сверх заводских клейм № 3. А без клейм полосного железа отнюдь чтоб не продавали".

Это, пожалуй, самый первый документ о испытании металла перед использованием его в деле. Указ говорит также о том, что в эпоху Петра I заботились не только о количестве выпускаемого металла, но уже создавали и методы контроля его качества. Причем, спрос с бракоделов был строгий. В другом указе писалось:

"Повелеваю хозяина Тульской оружейной мастерской Корнея Белоглаза бить кнутом и сослать в работу в монастырь за то, что он, подлец, дерзнул войску государеву продавать плохие пищали и фузеи. Старшего приемщика Фролку Минаева бить кнутом и сослать в Азов. Пусть не ставит клейма на плохо сделанное оружие".

В давние времена металлические изделия не подвергались испытанию на прочность. Правда, из средневековья дошла до нас такая история о "контроле" продукции. Рассказывают, что в старину, когда оружейнику заказывали стальную рубашку - кольчугу, то примерку готового изделия производили на мастере. Заказчик брал в руку кинжал и наносил по кольчуге несколько ударов.

Испытания

С развитием техники к металлу предъявлялись все более строгие требования, приходилось думать о проверке его качества.

Вероятно, первое зарегистрированное испытание на растяжение было проведено французским философом и музыкантом М. Мерсеном, которого интересовала прочность струн в музыкальных инструментах. В 1636 г. он провел серию испытаний струн из различных металлов. Но сведения о том, были ли использованы полученные им данные, до нас не дошли.

'... Его Императорское Величесвто указал ... - И обвесть кругом того стольа трижды...'

В связи с развитием машиностроения в XIX в. к металлу предъявлены строгие требования во всех областях техники. Появилась необходимость в разработке общепринятых методов испытания металлов на прочность.

С конца 50-х гг. прошлого столетия начинают вводить систематические испытания прочности металла на разрыв, твердость, затем испытания на повторную нагрузку, изгиб, удар. В 1852 г. для нужд железных дорог Англии и Германии строились специальные испытательные станки и машины. К этому времени уже во многих странах ведутся регулярные испытания прочности железа, проводятся сравнение и анализ результатов, издаются сводки по отдельным производствам - первая из них опубликована в 1862 г.

В России до XX в. между потребителями металлических изделий и железоделательными заводами не было соглашений относительно сортов поставляемого металла. Каждый завод имел свой сортамент. Еще в 1885 г. профессор Н. А. Белелюбский требовал установить единообразные размеры проката, но только в 1894 г. Постоянная совещательная контора железозаводчиков приступила к выработке русского сортамента фасонного железа. В результате пятилетней работы комиссии был принят и опубликован "Русский нормальный сортамент фасонного железа: угловое, тавровое, двутавровое, корытное и зетовое железо".

Постоянное изучение способов испытаний и условий приемки материалов началось в 1884 г. В 1897 г. в Стокгольме образовался Международный союз по испытанию технических материалов, который разработал международные нормы по испытанию металлов, условия технической приемки, способствовал созданию единообразия в испытании материалов. Введение механических испытаний значительно снизило брак производства, так как предварительный контроль устранял негодный металл из последующих технологических процессов.

Усложнение методов испытания металлических изделий

До мировой войны и в течение нескольких последующих лет основой расчета деталей машин служили показатели статистических испытаний: предел текучести, предел прочности и модуль упругости. Установление того факта, что ответственные детали подвергаются в большинстве случаев действию различных по величине циклических нагрузок, явилось новым шагом в развитии теории прочности. В 20-30-х годах были введены такие понятия, как усталостная прочность, пределы усталости при изгибе, кручении и растяжении - сжатии, предел усталости при знакопеременной нагрузке, конструкционная прочность и т. д., не утратившие своего значения и в настоящее время.

Усложнение методов испытания металлических изделий продолжается. Этого настоятельно требуют заботы о безопасности в использовании технических средств. Ни одна машина, ни один самолет без испытаний статическими и динамическими нагрузками не пойдет в серийное производство.

А как испытать на прочность океанский лайнер или железнодорожный мост? Или исполинскую турбину, гигантский пресс? Современное машиностроение использует детали в 30-40 м длиной, диаметром 1,5-2 м и массой сотни тонн. Такие громадины не испытаешь. Их только рассчитывают. Иногда ошибаются, и тогда авария. Вот почему инженеры стараются строить машины или сооружения понадежнее - берут запас в 10-12 раз больше расчетной прочности. Это ведет к огромным убыткам. Поэтому для испытания огромных изделий строят испытательные машины. Шведская разрывная машина "Амслер", созданная еще в первые десятилетия XX в., в новых моделях способна разорвать, как нитку, стальной стержень толщиной 60-80 мм. Но с валом толщиной 300 мм ей не справиться. Нужны другие машины.

В Москве в ЦНИИ технологии машиностроения под руководством И. В. Кудрявцева построены уникальные "ломающие" установки. На них можно проверять прочность балок толщиной 400 мм, давать этим балкам статические, динамические нагрузки, выяснять пределы усталости.

Самые большие в мире испытательные машины стараются разрушить коленчатые валы мощных двигателей, крупные гребные валы морских судов, детали прессов с усилием в десятки тысяч тонн и др. Однако ученые пытаются постигнуть точные закономерности масштабного фактора. Тогда не понадобится ломать дорогие образцы, чтобы определить их прочность. Ответ дадут мелкие образцы, модели в 1/10, 1/100 долю натуры.

В наши дни техника контроля обогатилась многими точными приборами, созданными на основе последних достижений науки. На каждом заводе имеется ОТК со штатом специалистов, разбирающихся во всех тонкостях производства. Контролер ОТК - еще одна металлургическая профессия. Задача контроля - проследить за точным выполнением технологической инструкции на всех этапах производства металла. Тем самым обеспечить надлежащее качество металла при испытаниях. Контролерами на заводах часто работают женщины. Их аккуратность, прилежность, усидчивость обеспечивают точность контроля. ...А когда-то все начиналось с петровского указа.