Хөнгөн цагаан ялтсан цаас

Ороосон хөнгөн цагаан ялтсан
цаас – гялгар ба унд гялгар биш

Хөнгөн цагаан ялтсан цаас (алу фойл эсвэл мөнгөлөг цаас ч гэж нэрлэх нь бий) гэдэг нь 0,004 мм-ээс 0,02 мм-ийн (4–20 µм) зузаан бүхий ялтсыг нэрлэх ба хөнгөн цагааныг өнхрүүлэн элдэх аргаар үйлдвэрлэдэг. Хөнгөн цагаан ялтас нь нь хий болон агаарыг нэвтрүүлдэггүй, халуунаар боловсруулсны дараа уян зөөлөн болон нугарамтгай шинж чанартай байдаг. Хөнгөн цагаан ялтсан цаасыг үйлдвэрлэхэд эрчим хүчийг ихээр хэрэглэдэг, мөн материалын нөөцийг үргүй хаягдал болгодог хэмээн байгаль орчныг хамгаалах байгууллагууд ихээхэн шүүмжилдэг. Хөнгөн цагаан ялтсан цаасыг заримдаа цагаан тугалган ялтас (оросоор станиоль, англ. tin foil) гэж буруугаар нэрлэх нь бас тохиолддог байна. 

Түүх

Хөнгөн цагаан ялтсан цаасны үйлдвэрлэлийн эхлэл нь дэлхийн нэгдүгээр дайны өмнөх жилүүдэд зорилгоо тодорхойлж, зарим тохиолдолд 20-р зууны дунд үе хүртэл үргэлжлүүлж байсан цөөн хэдэн бизнес эрхлэгчдийн нэртэй холбоотой юм.

1905 оны дөрөвдүгээр сарын 15-нд Швейцарын бизнес эрхлэгч Хайнрих Алфред Гаучи баглах буюу өнхрүүлэх процессыг ашиглан хөнгөн цагаан ялтсан цаас үйлдвэрлэх патент^[1] авчээ. Энэ аргын зарчим нь нимгэлэн давтсан хөнгөн цагааныг өнхрүүлж, дараа нь хоёр хуваагаад давхарлан тавих гэх мэтээр 64 давхар болтол нь дээрх үйлдлийг давтана. Үүгээр ялтсан хөнгөн цагааны урагдахгүй байх чанар болон уян хатан чанар дээшлэхээс гадна нимгэлэн давтах аргаар ганцханыг гаргах бол энэ аргаар олныг нэг гаргах үндсэн ялгаатай юм. 

Хийх арга

Хөнгөн цагаан ялтсан цаасыг ихэвчлэн цэвэр хөнгөн цагаанаар (хөнгөн цагааны агуулга нь 99–99,9 %) хийдэг. Үүний тулд эхлээд урьдчилан 0,6–1,5 мм орчим зузаантай болтол нь хэд хэдэн өнхрүүлэн элдэх аргаар хүссэн зузаан хүртлээ хүйтнээр нь давтана. Маш нарийн буюу ялтсан цаас хийхийн тулд давхарлан өнхрүүлэн давтах ба элдэж дууссаны дараа нэг нэгээс нь салгадаг. Энэ арга нь хөнгөн цагаан ялтсан цаасны гадаргууг хоёр өөр өнгөтэй буюу нэг тал нь гялгар нөгөө гялгар биш тал нь бүдэг өнгөтэй болдог. Үүний шалтгаан нь элдэж буй элдүүр төмрийн гадаргуутай харьцаж буй хоёр тал нь маш толигор болох тул харьцангуй гялгар харагдах бол дотор талууд нь хөнгөн цагаан–хөнгөн цагаантайгаа шүргэлцэх тул гадаргуу нь бага зэрэг бэржгэртэй болон тийм гялгар өнгөтэй харагддаггүй байна. 

Элдэх үед хөнгөн цагаан нь хүчтэй хэлбэржилтэд орсны улмаас хатуу, хэврэг болдог. Тиймээс дараа зөөллөх халаалтын аргаар зөөлөн, уян хатан болгодог. 

Ном зүй

• Otto Ernst Sutter: Fünfundzwanzig Jahre der Herstellung von Aluminiumfolien zu Teningen i. Breisgau. Festschrift zum 11. Jan. 1936. 47 S. Ill. Teningen i. Br. Aluminiumwerk Tscheulin G.m.b.H., 1936
• Rudolf Weber: Webers Taschenlexikon Aluminium – Der Werkstoff von A-Z. 1. Auflage. GDA, Düsseldorf, 2007, ISBN 3-937171-20-7
  

Эх сурвалж

1. Schweizerisches Patent CH 33290 "Papier métallique"
   

Хугаралтын бат бөх

Унадаг дугуйны хугарсан гишгүүр

Хугаралтын бат бөх, мөн статикийн бат бөх, гэдэг нь эд ангийг ачаалалд оруулан, тухайн ачаалалыг жигд өсгөж механикийн хүчдэлээр хугаралтанд оруулахыг хэлэх бөгөөд үүнийг бат бөхийн онолоор судална. Ямар ачаалалд орсоноос шалтгаалан сунгалтын ачаалал, шахалтын ачаалал, нугалалтын ачаалал, зүсэлтийн ачаалал эсвэл мушгилтын бат бөх гэж хооронд нь ялгах бөгөөд эдгээр нь хоорондоо ялгаатай. 

Тодорхой стандартчилагдсан туршилтын биетийг туршилтаар (жишээ нь сунгалтын ачааллын туршилт) түүний бат бөхийг шалган тогтоож материалын чанарын үзүүлэлтийг тогтоодог.

Хугаралтын бат бөх нь туршилтын биетийн хөндлөн огтлолын талбай болон хугалах ачааллын харьцаагаар тодорхойлон үүнийгээ Паскалаар (ихэнхдээ мегапаскал буюу МПа) хэмжих ба нэг мегапаскал нь нэг ньютоныг харьцуулах нь миллиметрийн квадраттай тэнцүү.

Эх сурвалж 

1. Herbert Wittel, Dieter Jannasch, Joachim Voßiek, Christian Spura: Roloff/Matek Maschinenelemente. Springer Vieweg, 2019, ISBN 978-3-658-26280-8.

 

Ширэм

Дамжуулах хөдөлгүүрийн ширмэн гэр

Ширэм нь төмөр-нүүрстөрөгчийн хайлш бөгөөд нүүрстөрөгчийн эзлэх хувь өндөртэй (2,06% их) учир гангаас ялгаран хэрэглээ нь ч өөр болно. Ширэм дэх нүүстөрөгч нь графит, цементитийн бүлэгт багтдаг.

Шинж чанар

Ширэмд төмрийн хайлшийн нэг бүлэг багтах бөгөөд түүнд нүүртөрөгчийн эзлэх хувь (> 2%) өндөр байдаг. Мөн түүнчлэн цахиур болон бусад бүрэлдхүүн хэсэг болох манган, хром эсвэл никель зэрэг хольцтой байна. Түүнийг дотор нь:

• Цагаан ширэм: үүний найрлагад байх нүүрстөрөгчийн карбид нь цементит хэлбэртэй байна
• Саарал ширэм: нүүрстөрөгч нь графит хэлбэртэй

Ширэмний нягт нь ойролцоогоор 7,2 г/см³ бөгөөд энэ нь ган болон цэвэр төмрийн (7,85 г/см³) нягтаас бага юм. Хайлах температур нь ганг бодвол харьцангуй бага буюу эвтектикийн хэсэгт ойролцоогоор 1150 °С байх ба түүний хэт их нүүрстөрөгчийн агуулгаас шалтгаалан давтан боловсруулах боломжгүй. Хайлсан үедээ шингэн урсамтгай шинж чанараараа бусад өтгөн буюу зунгааралт өндөртэй гангаас цутгахад амар. 

Ширмэн хайруулын таваг

Ширмээр хийсэн эд ангиуд нь гангаас илүү зэврэлтэд тэсвэртэй, ялангуяа ширэмний гадаад гадаргуун хэсэг нь ямар нэг гэмтэлгүй байх ёстой. Тиймээс ширмээр бохирын хоолойн таглаа, замын борооны усны сувгийн таг, бохирын шугам зэрэгт ихээр ашигладаг. Гэмтэл багатай цутгагдсан ширмэн эд хэсэг нь ганг бодвол зэврэлтэнд тэсвэртэй, мөн түүний хайлшинд цахиур, хром, никель нэмснээр түүний зэврэлтийн тэсвэржилтийг улам нэмэгдүүлдэг. Саарал ширэмний чанарыг шалгах энгийн арга нь: алхаар тэгш өнцөгтэй буланг цохиход ямар нэгэн сэтрэлтгүйгээр (сэтэрч бутрахгүй байх) жигдхэн цохионы мөр гарах ёстой.

Саарал ширмийн нүүрстөрөгчийн агуулгаас хамаарч эвтектиодын өмнөх (2,14-4,3%С) эвтектиод (4,3%) эсвэл эвтектиодын дараах (4,3-6,67%) гэж ангилна.

Ном зүй 

• Hans Berns, Werner Theisen: Eisenwerkstoffe – Stahl und Gusseisen. 4. Auflage. Springer, Berlin / Heidelberg 2008, ISBN 978-3-540-79955-9.
• John Gloag and Derek Bridgwater, A History of Cast Iron in Architecture, Allen and Unwin, London (1948)
• Peter Marks: Europäische Gusseisen- und Stahlgusssorten = European Cast Iron and Steel Casting Grades. Hrsg.: DIN, Deutsches Institut für Normung e.V. 2. Auflage. Beuth, Berlin / Wien / Zürich 2009, ISBN 978-3-410-17030-3 (= Beuth-Pocket. Werkstoffe; Text deutsch und englisch).
• Peter R Lewis, Disaster on the Dee: Robert Stephenson's Nemesis of 1847, Tempus (2007) ISBN 978-0-7524-4266-2
• Eugen Piwowarsky: Hochwertiges Gußeisen-seine Eigenschaften und die physikalische Metallurgie seiner Herstellung. 2. Auflage. Springer, Göttingen / Heidelberg 1958.
• Карабасов Ю. С., Черноусов П. И., Коротченко Н. А., Голубев О. В. Металлургия и время : Энциклопедия : в 6 т. — М. : Издательский Дом МИСиС, 2011. — Т. 2 : Фундамент индустриальной цивилизации. Возрождение и Новое время. — 216 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-87623-537-4 (т. 2). 

Машин

Янжуур тамхи ороодог суурь
машины хийцийн зураг

Машин (англи хэлээр «machine», латин хэлээр «machina», багаж, хэрэгсэл эсвэл зохиомол төхөөрөмж) гэдэг нь хөтлөх системийн туслалцаатай хөдлөх эд ангийг зохиомол төхөөрөмж буюу машин гэнэ.^[1][2] Машин нь ихэвчлэн техникийн ажлын хэрэгсэл болгон хэрэглэх ба ялангуяа механикаар нөлөөлөх үүднээс хэрэглэдэг. Өнгөрсөн зуунд машин техникт энерги болон материалын урсгалыг чухалчлан үздэг байсан бол орчин үеийн машин техникийг мэдээллийн технологи түүний оролцоогүйгээр төсөөлөхийн аргагүй болсон ба бараг бүх төрлийн машин техникт түүний гүйцэтгэх үүрэг нэмэгдсэн байна (автоматжуулалт). Машин техникийн нээлт болон түүнийг ашиглах нь хүний хөдөлмөрийг хөнгөвчлөх, өөрийнхөө чадлыг тодорхой хэмжээгээр нэмэгдүүлэx, цаг хугацаа хэмнэх, ижил бүтээгдхүүнийг олноор үйлдвэрлэх эсвэл гараар хийх боломжгүй нарийн ажиллагаа шаардсан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх зэрэгт оршино. Орчин үеийн машин техникийг аюултай ажлын байр, биеийн хүч болон оюуны чадвар шаардсан хэсэгт ихээр ашигладаг. Машин бүхэн хэрэглээнээсээ шалтгаалан өөрийн гэсэн өвөрмөц тусгай хийцтэй байдаг. Машины бүрэлдэхүүн хэсэгт их хэмжээгээр тодорхой стандарт функц бүхий (жишээ нь бэхлэх буюу тогтоох зориулалт бүхий) жижиг машины эд хэсэг байх ба үүнийг нэгдсэн техникийн стандартын дагуу байнга их хэмжээгээр үйлдвэрлэдэг. Бэхлэн тогтоох машины эд ангид жишээлбэл эрэг, шураг, боолт зэрэг орох ба харин хөдөлгөөнтэй машины эд хэсэгт араа болон хөших эд ангиуд орно. 

Тодорхойлолт

Түүх

Машин бол хүний бүтээсэн бүтээгдэхүүн. Манай эриний эхэн үед түүнийг хүний хөдөлмөрийг хөнгөвчлөх техник гэхээсээ илүү ид шидтэй холбон тайлбарладаг байв. Сүүлд 14-р зуунаас эхлэн механизмын талаарx анхны нарийвчилсан төсөл тооцоо бий болсон. Механизм гэдэг нь олон эд ангийг хооронд нь тодорхой системийн дагуу холбон нэг эд ангийн нэгдэл болох ба энэ нэгдлийн аль нэг эд ангийн хөдөлгөөн өөр эд ангийг хүчээр хөдөлгөөнд оруулдаг. Тиймээс энэ нь үндсэндээ хөдөлгөөнт эд ангиудын нэгдэл бөгөөд аппарат болон багаж хэрэгсэлийг бодвол харьцангуй нарийн төвөгтэй хийцтэй байна. Тухайн үед механизм бол үндсэндээ ажил байсан ба энэ ажил нь тодорхой хөтлүүрийн хэлбэртэйгээр хүчийг дамжуулах үүрэгтэй. Хамгийн нарийн хийцтэй механизмд Grande Komplikation буюу механик-автомат цагнууд ордог байв. Үүний тод жишээнд тэнгэрийн од эрхэсийн хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн загварууд орно.

Эртний Ромд бүтээгдсэн
шахуурга, Испани дахь
Үндэсний Археологийн Музей

Мөн тухайн үед инженерийн шинжлэх ухааныг урлаг хэмээн нэрлэдэг байсан ба үүний баталгаа нь 19-р зуунд уул уурхайд морины хүчээр ус татах зориулалттай машиныг уурхайн хүний урлаг гэж нэрлэж байснаар илэрнэ. 

Механикийн үндэс: Энгийн машин болон автомат

Сонгодог механик нь шинжлэх ухааны салбар болон хөгжсөнөөр механик системийг бүрэлдүүлж байгаа үндсэн эд ангийг хайж эхэлсэн ба үүнийгээ атомын загвартай адилтган үүнээс цааш задрахгүй эд ангийг машины нэгж эд анги гэж нэрлэх утга санааг эртний грекийн инженер (Аристотель) гаргаж ирсэн. Эндээс энгийн машины тодорхойлолтууд гарсан ба үүнд татах олс, штанг/саваа хэлбэрийн төмөр, эргэвч, хөшүүрэг болон налуу хавтгай орно.

Хийцийн хувьд энгийн болон маш нарийн хийцтэй механизмууд инженерийн салбарт элбэг байдаг. Тиймээс машин гэдэг нэршилийн дор хамгийн энгийн хийцтэй гар багажнаас эхлээд хоорондоо хөдөлгөөн бүхий эд ангиар (механизм) холбогдон км хүртэл сунасан том үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжүүд ч орно.

Техникийн хэрэглээнд зориулсан машинууд ихэнхдээ хөтлөгчтэй (жишээ нь мотор) байх бөгөөд энэ нь их болон бага хэмжээгээр тасралтгүй энерги нийлүүлж байдаг. Энэ энергиэр ажилладаг машиныг ажлын машин гэж нэрлэдэг. Төрөл бүрийн энергийн хэлбэрийг ихэнх тохиолдолд эргэх хөдөлгөөний энерги болгон хувиргадаг мотор болон бусад машиныг хүчний машин гэж нэрлэдэг.

Машин нь тасралтгүй ажиллах хөтлөгчтэй бөгөөд хэсэгчлэн хувааж болох тодорхой ажлын процессыг дахин давтан гүйцэтгэж байгаа учир автоматтай утга ижил болно. Автомат нь хүн эсвэл амьтаны (урьдчилан тооцох боломжгүй) үйлдлийг төлөвлөж болох үйл ажиллагаа (алгоритм) болгон өөрчилдөг^[3]. Автомат гэдэг үг нь (грек.: αὐτόματος-автоматос "-өөрийн хүсэл тэмүүллээр хөдлөх") анх жижиг тэргэнцэр дээр угсарсан тоглоомон хүнээс гаралтай бөгөөд байгалийн зайлшгүй дараалах хуулийг механикаар тайлбарлах гэсэн оролдлого хэмээн үздэг.

Үйлдвэржилтийн үеийн тодорхойлолт

19-р зуунд:

Эсэргүүцэх чадвар бүхий биетийн холбоос хоорондоо холбогдохдоо механикийн хүчний хуулийн дагуу тодорхой хөдөлгөөнөөр нэг нэгэндээ нөлөөлөх (Reuleaux).
Биетийн хоорондын холболт нэг нэгийнхээ хөдөлгөөнийг хорих биш харин тухайн машины үүргээс хамааран хэрэггүй эсвэл саад болж буй хөдөлгөөнийг хязгаарлах буюу зөвхөн хэрэгтэй хөдөлгөөн хийх холболтууд байх.^[4]

20-р зуунд:

• Аппарат, төхөөрөмж, багаж хэрэгсэл, хяналтын төхөөрөмж, үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж гэх мэтээр стандартчилсан ялгаа:
• Аппарат нь бодис буюу материйг хувиргагч техникийн дүрсүүд,
• Төхөөрөмж дохиог хувиргагч техникийн дүрсүүд
• Багаж хэрэгсэл нь мөн л төхөөрөмжид орох бөгөөд ялгаа нь бие даан ажилладаггүй (хүний оролцоогүй)
• Xяналтын төхөөрөмжүүд нь ажил хувиргахад биш харин заах буюу хянах үүрэгтэй
• Үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж нь машин, аппарат, төхөөрөмж, багаж хэрэгсэл, хяналтын төхөөрөмжүүдийг багтаасан цогц систем 

Ном зүй

• Үзэсгэлэнд зориулсан каталог: Maschinenphantasien - zur Kulturgeschichte des Mensch-Maschinen-Verhältnisses. Technische Sammlungen der Stadt Dresden vom 11. Julibis 24. September 1994
• Sybille Krämer: Symbolische Maschinen. Die Idee der Formalisierung in geschichtlichem Abriss. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1988, ISBN 3-534-03207-1
• Hans-Dieter Bahr: Über den Umgang mit Maschinen. Konkursbuchverlag, Tübingen 1983, ISBN 3-88769-011-7
• Martin Burckhardt: Vom Geist der Maschine. Eine Geschichte kultureller Umbrüche. Campus Verlag, Frankfurt/M./New York 1999, ISBN 3-593-36275-9
• Jürgen Dahl (Hrsg.): Jugend der Maschinen. Bilder aus der Enzyklopädie von Diderot und d’Alembert (1751–1772). Ebenhausen b. München 1965, o.ISBN (Aufnahmen der Abbildungen: Bayerische Staatsbibliothek München)
• Marshall McLuhan: Die mechanische Braut - Volkskultur des industriellen Menschen. Verlag der Kunst, Amsterdam 1996, ISBN 90-5705-021-8
• Werner Stein: Kulturfahrplan. F.A. Herbig, München/Berlin/Wien 1974
• Karl v. Meyenn (Hrsg.): Triumph und Krise der Mechanik. Piper Verlag, München/Zürich 1990
• Sigvard Strandh: Die Maschine, Geschichte – Elemente – Funktion. Herder, Freiburg im Breisgau 1980, ISBN 3-451-18873-2
• Thomas Klindt, Thomas Kraus, Dirk von Locquenghien, Hans-J. Ostermann: Die neue Maschinenrichtlinie 2006 . Beuth Verlag, Berlin, ISBN 978-3-410-16518-7

Эх сурвалж

1. Kluge 1999 S. 542
2. "μηχανή" ("μῆχος" „Mittel, Hilfsmittel, Ausweg“), Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon (Perseus Digital Library) 
3. Sybille Krämer: Symbolische Maschinen. Die Idee der Formalisierung in geschichtlichem Abriss. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1988, ISBN 3-534-03207-1
4. Meyers Konversations-Lexikon 1885-1890

Машин үйлдвэрлэл хуудас гараагаа эхэллээ

Энэxүү цахим блог нь машин үйлдвэрлэлийн талаар мэдлэгээ хуваалцах хуудас юм. Тиймээс энэ хуудсаар машин үйлдвэрлэл, механик инженерийн чиглэлээр болон ер нь техникийн чиглэлээр сурч байгаа оюутан болон энэ чиглэлийн мэргэжилтэн болон инженерүүдийн санал бодлоо солилцох мөн түүнчлэн энэ чиглэлийн мэргэжлийн ном сурах бичгийг оруулах боломжтой байхаар шийдэн нээсэн бөлгөө.