Победы творческого труда
Еще недавно пределом скорости работы бумагоделательной машины было 300 метров в минуту. Ныне бумага изготовляется со скоростью 450 метров; за сутки машина дает бумажную ленту длиной в 648 километров!
Скорость прокатки стали на непрерывно действующих станах, блюмингах достигла 1600 метров в минуту. Это означает, что раскаленная болванка движется в прокатном стане со скоростью курьерского поезда.
Скорости новейших станков таковы, что человек при всем желании не в состоянии вручную регулировать и контролировать их работу. Наши органы чувств для этого недостаточно восприимчивы, а движения слишком медлительны. С такой задачей могут справиться только проворные автоматические регуляторы.
Человеку незачем вручную управлять машинами. Он может спокойно перепоручить это дело автоматически действующим реле, фотоэлементам, электронным и ионным приборам. Себе же человек оставляет почетную роль творца новых «умных» машин- автоматов, роль управляющего приборами управления, контролера механических контролеров и автоматических регуляторов. Тяжесть труда в нашей стране перекладывается на плечи машины. Труд становится с каждым годом интереснее, легче и намного производительнее.
Замечательные успехи советской науки и техники облегчили труд, повысили его производительность, это в свою очередь изменило характер управления производством и его организацию.
Не так уж давно на автозаводе блок автомобильного двигателя обрабатывался на 56 станках, занимавших 500 квадратных метров производственной площади. Работали на этом участке в три смены 180 станочников и мастеров.
Теперь корпус двигателя обрабатывается на автоматической поточной линии из 16 станков. Они занимают всего лишь 200 квадратных метров. На всех 16 станках одновременно действует 504 режущих инструмента и 20 электродвигателей общей мощностью 35 киловатт.
Каждые две минуты с конвейера сходит готовый блок.
Обслуживают эту поточную линию только 3 человека при помощи нескольких десятков электрических и электронных приборов: реле, тиратронов, усилителей, электронных переключателей и сигнальных аппаратов.
В Советским Союзе недавно построен завод- автомат, вырабатывающий тысячи автомобильных поршней за смену. Сложное оборудование завода обслуживают 7 человек!
Создание станков-автоматов и автоматизированных заводов с быстродействующими приборами управления, регулирования и контроля стало возможным лишь благодаря электронике.
Автоматический контроль и управление изменяют и характер производства и самый облик заводских цехов. Мастер может закрыть цех на замок и уйти от станков на такое расстояние, на какое протянуты линии связи, соединяющие приборы управления со станками и машинами. Он может занять пост в центральном командном пункте, как главнокомандующий, и оттуда управлять не одним каким-либо станком, а целой группой станков или механизмов, цехом или даже заводом.
Буржуазные романисты воспользовались этой особенностью технического прогресса как темой для фантастических повестей. Машины, сделавшись «бесконтрольными», якобы могут взбунтоваться и покорить человека. Разумеется, подобная фантастика— сплошной вздор. Романы подобного рода пишутся не для того, чтобы показать успехи автоматики, а для того, чтобы замаскировать капиталистическое рабство, сделать виновным в порабощении человека не капитализм, а технику, как таковую. В капиталистических условиях техника действительно порабощает человека. Там рабочий прикован к конвейеру, он — раб завода.
В условиях социализма техника покорна человеку и освобождает его от тяжелой работы.
Автоматический контроль и автоматическое управление — характерная черта техники великой Сталинской эпохи — эпохи, когда создается материально-техническая база коммунистического общества.
Машины остаются одни
Телеуправление в первую очередь применяется на энергетических предприятиях и в установках, расположенных друг от друга на большом расстоянии. Примером может служить канал имени Москвы.
Это замечательное сооружение является детищем второй Сталинской пятилетки.
Канал обеспечивает столицу нашей Родины чистой питьевой водой, связывает Москву со многими районами страны, а также с Белым, Балтийским и Каспийским морями.
Канал — сложный гидротехнический комплекс. Он состоит примерно из 200 отдельных сооружений, связанных единой цепью, но размещенных на всем протяжении его 128-километровой трассы.
Гидроэлектрические станции канала питают энергией все механизмы, обслуживающие канал, а излишки энергии подают в общее энергетическое кольцо Москвы.
Пять насосных станций перекачивают в канал воду, которая затем наполняет Москву-реку. На этих станциях работает двадцать пропеллерных насосов. Насосы канала являются самыми мощными в мире. Каждый из них перекачивает в минуту по 145 тысяч ведер воды, доставляя ее на высоту 8 метров.
Пароход, идущий из Московского моря в Москву, подымается по пяти водным ступеням-шлюзам на высоту 40 метров и затем опускается к городу по трем таким же ступеням-шлюзам.
Машинные залы всех основных сооружений канала — шлюзов, насосных и гидроэлектрических станций — заперты на замок. Людей там нет. Механики и электрики приходят туда в определенные дни для осмотра и ремонта машин. Машины работают в полном одиночестве.
Контролеры-автоматы следят за состоянием обмоток электрических машин, за температурой подшипников, уровнем масла, числом оборотов валов.
Автоматы управления, повинуясь вахтенному начальнику, самостоятельно включают и выключают механизмы в той последовательности, в которой эти механизмы должны действовать.
Тяжелые щиты опускаются, запирая камеру шлюза. Как только щиты дойдут до дна и наглухо закроют камеру, автоматы включат электродвигатели, и насосы начинают накачивать воду в шлюз. Когда вода заполнит камеру, поплавковый автомат выключает насосы и приводит в действие затворы— выходные «ворота» шлюза. Тяжелые затворы легко опускаются в подводную нишу, открывая дорогу судну. Во время всех этих операций рука человека даже не прикасается к каким-либо рычагам или рубильникам: все делается автоматически.
Провода от контрольных автоматов и приборов, управляющих всеми механизмами шлюза, проведены в помещение вахтенного начальника. Для пропуска судна вахтенный начальник поворачивает только одну рукоятку, — сначала он ставит ее в «положение подготовки», затем, когда приборы доложат об исправности и готовности всех механизмов, переводит рукоятку в «положение судопропуска», — на шлюзных светофорах вспыхивают разрешающие огни.
Центральный пункт управления насосами и гидроэлектрическими станциями расположен от подчиненных ему механизмов еще дальше, чем пульт вахтенного начальника шлюза.
Он находится в 42 километрах от самой дальней насосной станции и в 65 километрах от Иваньковской ГЭС, построенной на берегу Московского моря.
Иваньковская ГЭС была первой в СССР полностью автоматизированной, «безлюдной» электрической станцией.
На диспетчерском пульте перед глазами дежурного горят светящиеся разноцветные сигналы — кружочки, квадратики, треугольники. Они сообщают диспетчеру о состоянии и работе всех механизмов на всех станциях.
Диспетчер видит: одна группа сигналов погашена, — одна станция не работает, находится в резерве. Но вот возникла необходимость увеличить выработку электрической энергии. Диспетчер принимает решение — пустить в ход резервную станцию. На панели резервной станции он нажимает кнопку «пуск».
Тотчас приходят в действие сложные приборы телемеханического управления. Они включают все вспомогательные механизмы. На пульте загораются зеленоватым мигающим огнем сигналы: кружок, означающий, что подготовлен турбогенератор; квадратики — включены масляные выключатели. Механизмы приняли команду, «поняли» ее и «доложили» о своей готовности.
На станции щелкают реле и контакторы, приходят в действие вспомогательные электродвигатели, поворачиваются направляющие лопасти турбины. Ротор турбогенератора начинает вращаться.
Теперь на диспетчерском пульте зеленый мигающий свет в кружочке сменяется красным. Это — донесение автоматов о том, что турбогенератор работает с полной нагрузкой. Ток включен в общую сеть.
На все это уходит 30–35 секунд, не более!
Частица техники будущего
Автоматы управляют работой электрических подстанций лучшего в мире — Московского метрополитена имени Л. М. Кагановича. Все тяговые подстанции закрыты на замок. Диспетчер находится на центральном посту за несколько километров. Телемеханическое устройство позволяет диспетчеру мгновенно передавать по линиям связи до 150 различных команд всем механизмам подстанций. Диспетчер — полновластный хозяин сложного энергетического оборудования метро.
Один из участков Казанской железной дороги еще несколько лет назад был полностью переведен на автоматическую систему управления. На перегоне длиной в 65 километров нет ни стрелочников, ни сигналистов. Управление стрелками и движением поездов сосредоточено здесь в руках одного человека — дежурного диспетчера. Перед ним на диспетчерском пульте изображен план всего участка и находятся кнопки и рукоятки, управляющие стрелками и светофорами. Огоньки сигнальных лампочек говорят диспетчеру о положении каждой стрелки, каждого светофора. Поворот рукоятки, нажим кнопки, и — стрелка переведена, зажегся или погас разрешающий огонь светофора.
Контрольно-защитные приборы оберегают механизмы от случайных ошибок. Неправильно поданный приказ не будет выполнен, и на пульте загорится предупреждающий сигнальный огонек. В дождь, в буран, ночью и днем автоматы исправно несут службу, не зная усталости и ошибок.
Телемеханика и автоматика — враги аварий, которые возникают вследствие неправильно расслышанных, ошибочно понятых или, что хуже всего, превратно истолкованных и несвоевременно выполненных приказаний. Механизмы принимают команду мгновенно и тотчас же сигнализируют об исполнении. Если приказ почему-либо не исполнен, это немедленно станет известно диспетчеру. Сложные автоматизированные механизмы безусловно покорны воле и руке управляющего ими человека!
На участках железных дорог с телемеханическим управлением почти полностью предотвращены аварии: наезды, столкновения, разрезы стрелок. Значит, ускорилось прохождение составов, увеличилось число поездов, повысилась безопасность движения.
Механизированные хлебозаводы, предприятия нефтяной промышленности, заводы, обрабатывающие пластмассы, электрические станции и линии электрических передач, отдельные механизированные цехи автотракторных и станкостроительных заводов, а также химические заводы и предприятия, где производственный процесс опасен для здоровья обслуживающего персонала, широко используют приборы управления на расстоянии.
Телемеханика и автоматика немыслимы без электронных приборов. Только мгновенность действия, исключительная чувствительность электронных, ламп, тиратронов, фотоэлементов, электронных реле гарантируют быстроту, безукоризненную четкость передачи приказаний или сигналов, мгновенность и автоматичность их выполнения.
В советских условиях автоматизация и механизация производства способствуют увеличению производительности труда и содействуют воспитанию многочисленных кадров высококвалифицированных инженеров, техников, рабочих. В условиях социализма новая электронная техника способствует стиранию грани между умственным и физическим трудом.
Машины с «высшим образованием»
В некоторых машинах и станках-автоматах, которые выпускает наша советская промышленность, применены «читающие» фотоэлементы. Первые опытные экземпляры «зрячих» станков были изготовлены еще в 1934—35 году в Москве (рис. 113).
Рис. 113. Один из первых советских «видящих» станков.
Эти станки, созданные советскими инженерами и учеными представляют собой подлинное чудо техники.
Приступая к работе на станке с «читающим» прибором, станочник заготавливает материал, устанавливает инструмент, заправляет станок охлаждающей жидкостью, проверяет смазку, а затем — вручает станку чертеж той детали, которую надлежит изготовить. Под «читающим» прибором укрепляется лист бумаги с изображением контуров будущего изделия.
Если станку будет что-либо «непонятно» в чертеже, или возникнет какое-либо препятствие, — затупится инструмент, не хватит материала, недостанет смазки, — он остановится и звонком или сигнальной лампочкой подзовет к себе мастера, чтобы тот «объяснил» ему, что и как следует делать, или устранил неполадки.
Устройство прибора, читающего чертежи, не так уж сложно. Маленький фонарик укреплен в одном корпусе с фотоэлементом. Луч света от фонарика падает крошечным круглым пятнышком на линию чертежа, а небольшое зеркальце отражает изображение этого пятнышка — светлой точки — в фотоэлемент. Таким образом, электрический глаз «видит» только светлое пятнышко и ничего больше.
В начале работы станочник наводит «читающий» прибор на одну из линий чертежа так, чтобы ровно половина светлого пятнышка от фонарика приходилась на белую бумагу, а половина — на черную линию. Край черной линии должен делить светлое пятнышко точно пополам.
Установив пятнышко, мастер включает станок. И с этого момента станок начинает работать самостоятельно.
Фотоэлемент воспринимает свет, отраженный той половиной пятнышка, которая лежит на белой бумаге. Другая половина пятнышка, падающая на черную линию, света почти не отражает и, следовательно, на фотоэлемент не действует. В фотоэлементе возникает электрический ток определенной силы. Ток идет в усилители. Из усилителей он поступает в приборы, управляющие движением фотоэлемента с фонариком и связанного с ними резца.
Луч света скользит вдоль края черной линии, а резец повторяет движение «читающего» прибора — режет металл. Линия на чертеже поворачивается направо — луч и резец поворачивают направо. Линия изгибается дугой — луч послушно следует за ней. Линия описывает зубцы, и луч делает то же самое. Резец, неразрывно связанный с «читающим» прибором, придает металлу ту форму, какая изображена на чертеже.
Луч света все время падает на черную линию так, чтобы ее край делил светлое пятнышко строго пополам. Чуть только луч сойдет с черной линии на белую бумагу, фотоэлемент получит больше отраженного света и даст более сильный ток. Приборы, управляющие движениями фотоэлемента с фонариком и резца, воспримут усиление тока как приказ возвратить луч света обратно на черную линию.
Если же «читающий» прибор слишком надвигается на черную линию, количество света, отраженного от бумаги, уменьшится, ток, текущий через фотоэлемент, ослабеет. Это послужит приказом для регуляторов — пододвинуть луч света так, чтобы он вновь сошел с черной линии на половину своего сечения (рис. 114).
Рис. 114. Круглое пятнышко светового луча на читающем фрезерном станке падает на с амый край линии чертежа.
Светлое пятнышко автоматически движется по краю черной линии, как по тропинке. Куда отклоняется линия-тропинка, туда же отходит и луч света. А резец, связанный с «читающим» прибором, следует за ним, как слепой за поводырем.
Такие станки могут «выкраивать» из листовой стали пластины сложнейшей формы, фрезеровать фигурные пазы, выполнять токарные работы.
Станки, снабженные электронной автоматикой, образно называют «станками с высшим образованием». В них вложены последние достижения советской науки и техники — фотоэлементы, электронные лампы, электроискровой инструмент — ряд сложнейших и точных приборов.
Советские «станки с высшим образованием» возвещают могучее развитие техники в коммунистическом обществе, когда заводы будут оборудованы «видящими», «читающими», «слушающими» станками; машинами, способными производить математические вычисления; станками, которыми можно управлять на расстоянии с центрального поста. Множество подобных станков уже работает на советских предприятиях.
Электроника помогает математике
Чем больше развивается наука и техника, тем сложнее становятся математические вычисления, связанные с научными исследованиями и техническими расчетами. Правда, многие вычисления давно уже упрощены такими приборами, как логарифмическая линейка, арифмометр и т. п. Но все они позволяют решать только простые задачи: делить, множить, возводить в степень и т. д. А проектирование современных машин и разных ответственных сооружений требует применения высшей математики, которая в свою очередь все более усложняется. Приходится решать дифференциальные уравнения и производить множество разных трудоемких и сложных расчетов. Счетно-решающие машины работают недостаточно проворно. Чтобы автоматизировать такие вычисления, механических счетных машин недостаточно. Здесь могут помочь сложные быстродействующие электрические и радиотехнические схемы. Снова на смену выступает электроника — электроны получают новые поручения, очень сложные и ответственные.
В 1947 году инженеры Н. В. Корольков, В. П. Лебедев, Б. А. Волынский, под руководством профессора Л. И. Гутенмахера, построили прибор для решения сложных математических задач, возникающих при конструировании машин и при исследовании технологических процессов. Новый прибор получил название электроинтегратора. Его создатели удостоены в 1948 году Сталинской премии.
Развивающаяся наука все более усложняет труд ученых. Но она же дает способы для облегчения умственного труда.
Тайна булатной стали
Хороши были старинные клинки! В прошлые века их ценили на вес золота. Любого скакуна мог отдать казак за настоящую булатную саблю. Булатным клинком можно было рубить железо, и лезвие клинка не зазубривалось. Да что железо! Легкий шелковый платок, подброшенный в воздух, толедская и дамасская сабля рассекала надвое. То была чудо-сталь, но никто в мире не знал, как ее варили и закаливали. Производство клинков из знаменитой стали прекратилось много сотен лет назад. Оружейники, ревниво оберегавшие секрет изготовления булата, унесли его с собой в могилу.
Ученые разных стран пытались раскрыть секрет изготовления дамасской стали или индийского харасана. Они перечитывали старинные рукописи, собирали рассказы людей, которые хоть что-нибудь слыхали о закалке стали от своих дедов и прадедов.
Много фантастических рассказов было записано об утраченном секрете. Говорили, что якобы всадник на всем скаку выхватывал раскаленный клинок из кузнечного горна и мчался во весь опор, бешено вращая шашкой над головой. Остывая в воздушных струях, клинок приобретал замечательную твердость и прочность. Рассказывали также, что толедские оружейники раскаленным клинком протыкали жирного барана, и сталь закаливалась, остывая в сале…
Но все это оказалось легендами. Секрет оставался нераскрытым:
писал М. Ю. Лермонтов об этих кинжалах.
Лишь в прошлом столетии знаменитый уральский металлург Π. П. Аносов научился варить все сорта булата. Он раскрыл секрет изготовления и дамасской стали, и индийского харасана. Аносов разработал и обосновал научные методы закалки. Он доказал, что сталь нельзя закаливать целиком, — от такой закалки она становится не только твердой, но и хрупкой — «сухой». «Насухо» закаленный клинок от резкого удара может разлететься на куски так, как будто он не стальной, а стеклянный.
Стальное изделие следует закаливать только с поверхности, одевая его панцырной «корочкой». Сталь внутри изделия должна оставаться мягкой. Именно такая закалка придает стали прочность.
Секрет закаливания стали, открытый русским ученым, оказался очень важным не только для изготовления холодного оружия; современные станки и машины строятся по высоким классам точности. Коленчатые валы моторов, шестерни, оси, разнообразные детали станков, инструменты требуют умелой, поверхностной закалки.
Однако закалить изделие только по поверхности — дело нелегкое. Ведь в горне изделие нагревается все целиком, а не только снаружи. Способы закалки поверхностного слоя изделий разрабатывались, но они были сложны и не всегда давали надежные результаты.
Эта трудная задача была наконец решена с помощью электроники.
Волшебство высоких частот
Лет сорок назад в цирках показывали забавный фокус. На арену выходил «факир» и ставил на простой деревянный стол обыкновенную сковородку. Кто-нибудь из зрителей осматривал сковородку и убеждался, что она совершенно холодная, а стол действительно деревянный.
Фокусник бросал на сковородку кусочек масла, оно начинало шипеть, — фокусник жарил на «холодной» сковородке яичницу и на глазах изумленной публики съедал ее.
Зрители придирчиво проверяли все манипуляции фокусника и видели, что сковорода, поставленная на деревянный стол, от какой-то неведомой причины раскалялась до того, что на ней жарилась яичница.
Объясняется фокус просто. Под крышкой стола был скрыт электромагнит. В обмотку этого электромагнита пропустили сильный переменный ток. В свои права вступила электромагнитная индукция. Под влиянием переменного тока, протекавшего по обмоткам электромагнита, в металле, из которого сделана сковорода, возникли индуктивные токи. Они-то и разогрели ее.
Индуктивный нагрев металла был достаточно хорошо известен электротехникам. Он считался вредным явлением, так как возникавшие индуктивные токи вызывали перегревание электрических машин и бесполезную трату энергии.
До 1920 года никому из техников не приходило в голову, что индуктивный нагрев металла можно использовать для производственных целей. Эта идея впервые родилась в Нижегородской радиолаборатории. М. А. Бонч-Бруевичу, изготовлявшему генераторные лампы, понадобилось прогреть анод одной из ламп. Но как нагреть анод, если он заключен внутри стеклянного баллона? Извлечь анод из баллона нельзя — погибнет лампа, да и нагревать анод надо было именно в безвоздушном пространстве. Задача казалась совершенно неразрешимой. Проникнуть в лампу нельзя, а не проникнув, — не нагреешь анода.
Бонч-Бруевич нашел выход из положения. Он изготовил проволочную катушку и надел ее на баллон в том месте, где находится анод. Затем он пропустил по катушке переменный ток высокой частоты. Стекло — плохой проводник тока — осталось совершенно холодным, а анод, под влиянием возникших в нем индуктивных токов, раскалился докрасна, — цель была достигнута.
В. П. Вологдин заимствовал этот опыт и начал применять индуктивные токи для нагрева анодов ртутных выпрямителей, которыми он тогда занимался. Но так как в лаборатории шла напряженная работа по созданию первых советских радиостанций, то В. П. Вологдин на время отложил исследования по высокочастотному нагреву.
Несколько лет спустя, когда В. П. Вологдин вернулся к прерванным исследованиям, он установил, что токи высокой частоты, если их включать на короткое время, прогревают металл, не проникая в глубь его; раскаляется только поверхностный слой, сердцевина же остается холодной.
Далее было найдено, что глубина прогреваемого поверхностного слоя зависит от частоты колебаний тока. Городской осветительный ток, имеющий частоту 50 периодов в секунду, прогревает металл на глубину в несколько сантиметров. Если же включить на короткий срок переменный ток частотой 50 тысяч периодов в секунду, то он нагреет изделие на глубину всего лишь в один миллиметр. Чем выше частота, тем меньше глубина прогреваемого слоя.
И это было именно то, о чем мечтали русские инженеры со времен Π. П. Аносова. Именно такой поверхностный нагрев требовался для безупречно правильной закалки стальных изделий.
С помощью токов высокой частоты удалось разрешить задачу, над которой ученые и инженеры тщетно бились несколько десятилетий.
Лучше толедских мастеров
Первые опыты по высокочастотной закалке были поставлены В. П. Вологдиным в 1925 году на Кировском заводе в Ленинграде. Здесь применили токи высокой частоты для закалки фрез. Затем техническую новинку ввел у себя один из самых передовых заводов нашей страны — автомобильный завод имени Сталина, для быстрой и надежной закалки шеек коленчатых валов автомобильных двигателей.
Был построен закалочный станок. На шейку вала надели петлю из тонкой медной трубки. По этой петле пропустили ток высокой частоты. Прошло 2–3 минуты — поверхность шейки вала нагрелась. Со стороны торна вала было видно, что наружные слои металла раскалились до соломенно-желтого цвета, а сердцевина шейки вала осталась темной и холодной.
Ток выключили, шейку вала быстро охладили. Закалка, длившаяся всего лишь несколько минут, закончилась. Поверхность шейки осталась чистой и гладкой, как и до закалки. Никакой окалины не образовалось.
Отечественная промышленность получила новый, исключительно быстрый, дешевый и надежный способ закалки стальных изделий. Регулируя частоту и мощность тока, можно прогревать изделия на любую глубину и создавать закаленный «панцырный» слой толщиной в 1 миллиметр, а если нужно — и в несколько сантиметров (рис. 115).
Рис. 115. Схема закалки токами высокой частоты.
Резко изменился даже — внешний вид закалочного цеха. На смену старым «калилкам» с их дымом, жарой и чадом пришли сверкающие чистотой высокочастотные установки — ТВЧ. Не черный фартук кузнеца, а синий комбинезон электрика носит теперь мастер закалки.
Многие металлообрабатывающие предприятия Советского Союза ввели высокочастотную закалку. На заводах теперь имеются либо машинные генераторы высокой частоты, либо ламповые генераторы.
Электрон оказался неплохим «толедским кузнецом».
С неменьшим успехом токи высокой частоты служат и для плавки металлов.
Некоторые сплавы можно готовить только с помощью токов высокой частоты. При обычной тигельной плавке на огне расплавленный металл впитывает в себя газы и загрязняется, качество сплава значительно ухудшается. Токи высокой частоты позволяют плавить металл в вакууме, без доступа воздуха и, таким образом, дают идеально чистые сплавы. При этом плавка 100 килограммов металла длится не более 15 минут.
За разработку и внедрение в производство нового метода закалки поверхностей стальных изделий член-корреспондент Академии наук СССР В. П. Вологдин удостоен Сталинской премии, и в апреле 1948 года В. П. Вологдину, первому из ученых, была присуждена золотая медаль имени А. С. Попова.
За создание нового типа кузнечного цеха В. П. Вологдин был вторично удостоен Сталинской премии — настолько ценны оказались его работы по электронике.
Искусственная электрическая лихорадка
Для разогрева неметаллических изделий применяется не индукционная катушка, а конденсатор. Такие конденсаторы промышленных установок напоминают своим видом большие книжные полки.
К пластинам конденсатора подводится напряжение высокой частоты, и между ними возникает быстропеременное электрическое поле, которое воздействует на материал, помещенный в пространстве между пластинами.
Воздействие высококачественного электрического поля на неметаллические изделия своеобразно. В них так же как в металлах получается выделение тепла за счет энергии высокочастотного поля, но нагрев распространяется не по поверхности изделия, а по всей его толще. Колебания электрического поля между пластинами конденсатора высокочастотной установки, проникая в глубь материала, устраивают его частицам, особенно частицам воды, содержащимся в изделии, весьма основательную встряску.
Объятые такой «электрической лихорадкой», частицы воды быстро превращаются в пар и улетучиваются. Высокочастотные установки прекрасно сушат фарфор, фаянс, древесину.
Сырую древесину пускать в дело нельзя. Изделия из непросушенного материала неминуемо рассохнутся, растрескаются и покоробятся. Для изготовления мебели, фанеры, оконных рам, деревянных частей самолетов или музыкальных инструментов древесину приходится подолгу сушить. Чтобы высушить дубовый брусок квадратного сечения размером 10х10 сантиметров, его приходится выдерживать в сушилке 100 дней.
Обычная сушка березы в печах занимает примерно 350 часов. Расход топлива при этом весьма велик: чтобы высушить одно полено, другое полено надо сжечь. Качество сушки невысоко: от нагревания дерево коробится и растрескивается. Из двух досок — одна идет в брак. При обычной сушке под влиянием теплоты влага прежде всего испаряется из наружных слоев. Внутри древесина остается сырой, сохраняет свой объем. Наружные слои, подсыхая, съеживаются и, встречая сопротивление внутренних слоев, трескаются. Поэтому сушку ведут нарочито медленно, так, чтобы внутренние и наружные слои, по возможности, подсыхали бы одновременно. И на это уходят годы!
В сушильных цехах деревообрабатывающих заводов электроника произвела такой же переворот, как и в закалке стали.
Совершенно сырые доски, только что вышедшие из лесопильной рамы, укладывают на полки высокочастотной «этажерки». Включают ток. Минута, и доски окутываются паром. Еще несколько минут, и доски перестают парить: «электрическая лихорадка» полностью выгнала из них всю влагу.
Толстые дубовые брусья высыхают в течение нескольких часов, березовые — за 30 минут. Под действием токов высокой частоты древесина становится даже более прочной, чем после обычной сушки горячим воздухом.
Такая же техническая революция произошла и в сушильных цехах керамических заводов. Фарфоровые изоляторы для высоковольтных линий электропередач прежде выдерживались в сушилках неделями, так как размеры изоляторов велики, больше человеческого роста, и сушка велась осторожно, медленно, чтобы не получалось брака.
Высокочастотные установки ускорили сушку изоляторов в сотни раз.
Токи высокой частоты помогли спасти много ценнейших книг Государственной Публичной библиотеки им. Салтыкова-Щедрина. Во время блокады Ленинграда книги в нетопленых хранилищах отсырели. Разрушительная плесень поползла по переплетам и страницам. Высушить книги обычным способом было невозможно. Бумага сохнет плохо и, высыхая, коробится. Токи высокой частоты высушили книги без всякого вреда для бумаги, уничтожили плесень, а заодно и всех жучков-точильщиков, которые успели завестись в книгах.
Токами высокой частоты вытапливают жир из тресковой печени, сшивают без ниток ткани из различных сортов пластиката или искусственного волокна, нагревают пластмассы, вулканизируют автомобильные шины.
Применение токов высокой частоты в народном хозяйстве Советского Союза составляет важную часть той материально-технической базы коммунизма, которую создает советский народ в годы сталинских послевоенных пятилеток.