Жизнь современного человека полна чудес, но мы привыкли не замечать их. Привычные блага цивилизации не вызывают восторга, и технические новшества интересуют нас только с функциональной стороны. Детский вопрос «а что там внутри?» с возрастом исчезает, а ремонт, вышедшего из строя «чуда», мы все чаще оставляем профессионалам. Знаменитая русская смекалка потеряла свою актуальность, и дух изобретателя живет теперь в единицах. Действительно, проще пойти в магазин и приобрести велосипед, чем придумывать его самому. Нам нельзя тратить время, нам нужно двигаться дальше… Да, жизнь – это движение. И, почти всегда, двигаться «ожившим» механизмам помогает подшипник. Вот об истории такого привычно незнакомого подшипника и пойдет дальше речь.
Как только не пытаются его назвать: и подшибником, и пошипником. И происходит это не только от безграмотности, но и от незнания предмета. А, между тем, практически во всех европейских языках слово «подшипник» имеет свое уникальное звучание и написание. В словаре Даля подшипником называется та часть, «подушка», на которой лежит шип оси или вала, т.е. опора для оси, отсюда «под шип». И в европейских языках это слово всегда имеет второе значение – опора, подушка.
Вот сравните:
* итальянское cuscinetto;
* немецкое Lager;
* английское bearing;
* французское palier;
* и латинское pulvinus.
Это говорит о том, что у каждого народа сформировалось свое представление о подшипниках. И предмет этот настолько необходим, что частое употребление слова сделало его «своим», а время нисколько не повлияло на его значение и актуальность. В языке так происходит только с «нужными» словами. Вот, к примеру, «штангенциркуль» не знаете как по-русски будет?
Человек давно и успешно использует подшипник. И основопологающую роль в истории подшипника играет процесс трения. Именно изучение и поиск путей преодоления трения дали жизнь примитивным “архиподшипникам” скольжения много тысяч лет назад, на заре развития человечества. Возраст таких подшипников около 7000 лет. Это эпоха неолита – время когда человек приобрел умение сверления отверстий в камне и не только. Кстати, именно к тому времени относятся первые успехи человека в стоматологии. Изготавливались такие подшипники из камня и широко применялись в сверлильных инструментах и прядильных веретенах.
Следующий этап (около 5000 лет назад) в истории подшипника начался с изобретением колеса, которое позволило заменить скольжение на качение. До изобретения колеса траспортировка грузов осуществлялась, главным образом, за счет скольжения (сани, волокуши). Но в древнем Египте уже в середине III тысячелетия были распространены каменные шары и ролики, которые использовались при перемещении больших тяжестей. Но существовало одно ограничение: использование было ограничено из-за отстутствия системы дорог с твердым каменным покрытием. Такой способ перемещения больших тяжестей просуществовал еще довольно долго. В России по такому принципу осуществлялась транспортировка первых кораблей Петра I. А позднее, знаменитый гром-камень - постамент для Медного Всадника в 1600 тонн, почти таким же образом проделал путь от Лахты до Сенатской площади в Санкт-Петербурге. Прямыми наследниками подобного способа перемещения стали подшипники линейного перемещения.
История борьбы подшипников с силой трения была бы не полной без упоминания о смазке. В Асуанской долине, месте где египтяне добывали болшое количество кварцита и гранита для строительных нужд, сохранились гладкие полотна уплатненного грунта – следы древних дорог, по которым перемещали грузы. Для лучшего скольжения они смазывались глиной, которую постоянно увалажняли. Ко времени изобретения колеса относятся и первые, дошедшие до нас, образцы приготовленной смазки. Первоначально для этого использовали расличные растительные масла: от подсолнечного до масла кокоса. Но такие масла отличаются низкой вязкостью и быстрым высыханием. Дольше и эффективнее в качестве смазки служили животные жиры. На среднем Востоке смазки готовили путем продолжительного вываривания нефти (по арабски звучит как нафта, с ударением на последнем слоге), которая в тех краях часто выходила на поверхность. По характеристикам такая мазь была близка к получаемой из коры деревьев. Для России это получаемый из бересты березы деготь.
В основном состав смазки был приблизительно один и тот же: минерал, чаще всего кальций, смешанный с мазью, растительного или животного происхождения. В таком виде смазка неизменно применялась вплоть до 19 века. Обусловливалось это тем, что скорость работы смазываемых поверхностей была достаточно низка. С развитием техники потребовались смазки более долговечные и эффективные. В конце 19 века появились смазки на основе минеральных масел, существующие по сей день. Во второй половине 20 века в следствии улучшения технологий обработки нефтематериалов, были изобретены смазки на синтетической основе. В наше время наступила новая эра – эра нанотехнологий. Это принципиально новый уровень работы с веществом – на молекулярном и атомарном уровнях.
Но вернемся к подшипнику. Прототип современного сепаратора воплотился в творении инженера Александра Великого – Диадеса. Инженерная мысль гения позволила войску Александра одержать множество великих побед. Одним из таких изобретений была осадная вышка с подвижным тараном, который передвигался на роликах по специальным желобкам. Ролики фиксировались относительно друг-друга с помощью специальной корзины, что позволяло совершать возвратно-поступательные движения без угрозы разрушения конструкции.
Долгое время считалось, что история современного подшипника начинается с Леонардо да Винчи о чьи великих открытиях мы расскажем позже.
В начале I века нашей эры Гай Юлий Цезарь Калигула отдал приказание построить два гигантских корабля. Один из них должен был стать дворцом, а другой храмом в честь покровительницы Калигулы – богини Дианы. При их строительстве были применены все передовые достижения инженерной мысли того времени. Построены они были в 40 году. Неизвестно успел ли воспользоваться ими император, поскольку в 41-м году он был убит, а корабли были затоплены, как наследие тирана. Попытки поднять их со дна озера предпринимались неоднократно, но почти девятнадцать веков пролежали на дне озера Неми (Италия) два гигантских корабля. Пять лет (с 1927 по 1932 года) продолжалась операция по их подъему. Озеро было почти полностью осушено, но корабли все-таки смогли доставить на берег. При изучении этих кораблей было сделано много удивительных открытий. Среди них – конструкция опорного подшипника. Причем в нескольких исполнениях! На кораблях были устроены поворотные платформы, которые поворачивались за счет размещения тел качения в основании каждой. В одной были использованы конусообразные ролики, в другой - бронзовые шары. Устройство поворотных платформ было очень близко к современным упорным подшипникам: между двух дисков, по окружности, через равные промежутки помещались тела качения. Равномерность распределения по окружности достигалась за счет помещения тел качения на штифты, которые вторым концом крепились к оси вращения платформы. Таким образом, тела качения вращались вокруг одной оси: в наше время доказано, что применение шариков в упорных подшипниках более эффективно, но во времена древнего Рима это преимущество сходило на нет из-за подобного ограничения подвижности тел качения.
К сожалению, корабли не сохранились до наших дней – 31 мая 1944 года они были сожжены покидавшими Италию фашистами.
