Клёпка в 19 веке – современная загадка металлургов

Обработка железа в 19 веке, несмотря на видимую простоту, остаётся одной из огромного числа неразрешённых в настоящее время загадок. Наиболее распространённым способом конструирования чего-либо из стали в 19 веке было применение соединений на клёпках. Их применяли настолько часто, что складывается впечатление, что болтовые соединения были намного сложнее, а сварные даже не изобретали – в них не было необходимости.

Применять клёпки по своей лёгкости в 19 веке было примерно то же самое, как и забивать гвозди (например), хотя в случае с клёпками в наше время требуется ряд дополнительных условий. Конечно же, чтобы лепить клёпки как гвозди, надо уметь с такой же лёгкостью получить сталь, и потом накатать из неё нужный профиль, ну и наделать те же самые клёпки. С этим, видимо, в 19 веке тоже не было особых проблем, но здесь уже, как говорится, другой вопрос и тема для отдельной статьи.

Надо отдать должное, не я один обратил внимание на подобный технологический перекос. Очень много исследователей исторических загадок неоднократно обращали внимание своей аудитории на те самые клёпаные соединения от 19 века, доставшиеся нам от местами сохранившихся артефактов. Действительно, там есть на что обратить внимание. Все клёпки похожи друг на друга, как близнецы-братья, и имеют почти идеальную симметрию, причём с обоих сторон. На них не просматривается каких-либо штучных дефектов, которые обязательно бывают на клёпках от 20 века. И это правило соблюдается даже в местах, в которых данные клёпки ставить достаточно трудно из-за сложности деталей. И это вне зависимости от размеров самих клёпок, которые на отдельных изделиях имеют вполне значительный размер и по понятным причинам обычным молотком их так просто не забить.

Из стали на клёпаных соединениях в 19 веке делали практически всё, что можно было таким способом сделать – мосты, корабли, общественные здания, промышленное оборудование, и многое другое. Даже вот такой шедевр был тоже сделан на клёпках.

< ![CDATA[]]>https://m3.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/0-1.jpg< ![CDATA[]]>

Как вы думаете, на чем он работал – дровах, дизтопливе или коробочке Тесла (которую Тесла на то время ещё не изобрёл)? Полагаю, ни на одном из этих трёх. Это обычный паровой локомобиль 19 века. Что там превращало воду в пар, мы уже не узнаем. Но трудно представить мужчину, который сзади, чтобы он подбрасывал дрова и, как в детской песенке, бибикал без конца. На то время это была техника класса люкс, и вряд ли её владелец позволил себе пачкаться и дышать гарью.

Тем не менее, котёл этого локомобиля был тоже сделан на клёпках. Предвосхищаю мысли сторонников теории ядерных генераторов – урана или радия там не было. Где клёпки, и где уран? По одной из мыслей, принцип действия таких локомобилей был схож с аналогичным принципом локомотивов на < ![CDATA[]]>железных дорогах Швейцарии< ![CDATA[]]>. Только там всё зависело от рельсов и стоящего на них храма. А здесь, скорее всего, для подобной техники и делали те самые железные мостовые, которые местами ещё сохранились, например в Кронштадте. Не исключено, что для таких локомобилей и этого не требовалось – на колёсах наблюдается подобие резиновых покрышек. Энергетика прошлого есть загадочная вещь. Но вернёмся к клёпкам.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/1-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это обычный понтон, запечатленный в Египте в период 1860-1870 годов. Откуда он там взялся? Возможно, его оставила армия Наполеона после переправы через Нил, а местное население потом приспособило. Ну не пропадать же добру. Но нас будет интересовать совсем не это. Взгляните на его исполнение. Это сколько же надо было поставить клёпок, причём такого же идеального размера? Ну допустим, такое изделие ещё можно собрать в цехе из двух половинок, и клёпки можно забить средствами малой механизации. А как быть здесь?

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/2-1.jpg< ![CDATA[]]>

Набить такое количество клёпок в полевых условиях в наше время ну совсем не реально. А это всего лишь вновь выстроенный водопровод где-то в США в период 1880-х годов. И как ни странно, сварка стальных деталей в то время уже существовала, но никто не захотел воспользоваться таким ноу-хау. Почему? Капитализм, как известно, всячески стремится сократить любые издержки, в связи с чем постоянно совершенствует технологический процесс. Но здесь, похоже, не тот случай. И действительно, ставить клёпки было проще простого. Каким, интересно, образом?

Чтобы ответить на этот вопрос, сначала приведём немного < ![CDATA[]]>официальной теории< ![CDATA[]]> заклёпочных соединений.

Заклёпочное соединение — неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок. Известно с древности. На Руси клёпаные изделия встречаются при археологических раскопках городищ и датируются IX-X веками. На современном этапе развития технологии уступает место сварке и склеиванию, обеспечивающим большую производительность и более высокую прочность соединения. Однако по-прежнему находит применение по конструктивным или технологическим соображениям: в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла, коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей; соединение разнородных, трудно свариваемых и не свариваемых материалов; в соединениях с затруднительным доступом и контролем качества; в случаях, когда необходимо предотвратить распространение усталостной трещины из детали в деталь.

В последнее время клепальный пневмомолоток и наковальня-поддержка всё чаще вытесняется другим оборудованием — пневмоклещами и клепальным прессом. Клепальные прессы с ЧПУ (числовым программным управлением) позволяют с высокой производительностью изготовлять крупные панели для фюзеляжей и крыльев самолётов.

Недостатки:

Трудоёмкость процесса. Необходимо просверлить множество отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную двумя слесарями-сборщиками. До последней четверти XX века в СССР на авиационные заводы специально нанимались худощавые юноши способные влезть в узкий отсек, чтобы удерживать там наковальню-поддержку.

Повышенная материалоёмкость соединения. Заклёпочный шов ослабляет основную деталь, поэтому она должна быть толще. Нагрузку несут заклёпки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.

Необходимость специальных мер для герметизации. Это очень важно для самолётостроения и ракетной техники, при сборке баков-кессонов и пассажирских отсеков. В баках-кессонах, расположенных в крыле самолётов, как правило, держат топливо — авиационный керосин. Резиновый герметик, устойчивый к керосину, должен закрывать все заклёпочные швы. Вес его может составлять десятки килограммов.

Процесс сопровождается шумом и вибрацией. Это приводит к ряду профессиональных заболеваний у сборщиков и вызывает глухоту. Поэтому везде, где можно, внедряются новые инструменты для клёпки.

Про историю клёпаных соединений, как всегда, почти ничего не сказано. Кстати, никто не задумывался, почему часы в первой половине 20 века в простонародии назывались котлами? Котёл по немецки – “kessel”, отсюда и произошло слово “кессон”, который тоже в 19 веке делали на клёпках. Кессон есть всего лишь бак от того самого котла. В конце 80-х годов 20 века, на закате социализма, в СССР огромным спросом стали пользоваться электронные часы, которые делали где-то в юго-восточной Азии, и назывались они “kessel” . Фарцовщики делали на таких часах приличные по тем временам состояния. Чем часы заслужили такое название, а точнее привязку своего названия к котлам? Это явно не историческая традиция в отдельно взятой России-СССР. Ответ здесь прост – и часы, и котлы когда-то работали сами по одному и тому же принципу. Это к вопросу о локомобилях, и тут та же самая энергетика прошлого. На электронных антикварных аукционах имеется очень много часов без признаков механического подзавода (там делают их фото со всех сторон, даже изнутри). Но это снова ещё одна тема для отдельной истории.

Как видим, соединения на клёпках обладают массой недостатков по сравнению например со сварными соединениями. Тем не менее, паровые котлы в 19 веке по всему миру делали на клёпках и не задумывались об этом. В сети имеется много видеороликов о том, как умельцы восстанавливают случайно попавшие к ним старинные паровые машины. И мы снова на них наблюдаем великолепные ряды идеальных клёпок, причём в тех местах, где их поставить очень трудно. Как же так? Начинаем углубляться в матчасть.

Как ни странно, в архивах свободного доступа имеется очень мало фото от 19 века по построению стальных конструкций на клёпках. Хотя фото самих завершённых конструкций имеется от того же периода очень много. И не менее присутствуют фото простых слесарей, ведущих прочую работу. Сам по себе этот факт слегка насторожил. Но что-то всё-таки нашлось.

< ![CDATA[]]>https://m3.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/3-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это строительство пролётного сооружения в Германии, в конце 19 века. Что делает рабочий, а главное, что за волшебная машинка закреплена на противоположной стороне тавра? И на неё, как в колхозных мастерских при электросварке, положили лом для улучшения контакта. Наверное, это и есть та самая наковальня-поддержка, а лом положили случайно. Один случай – это всего лишь случай. Смотрим дальше.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/4-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это фото какого-то американского цеха по сборке металлоконструкций от конца 19 века. Ничего необычного на нём нет. В качестве поддерживающей наковальни используется другой пневмомолоток, который держит афроамериканец. Клёпки в проектное положение забивают раскалёнными, что в общем понятно. Обратите внимание на диаметр клёпки. Он на вид составляет около 10 мм. Мощности молотков для деформации такой клёпки вполне достаточно.

< ![CDATA[]]>https://m1.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/5-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это фото из той же страны и того же исторического периода. Сюжет почти аналогичный, разве что работы идут в полевых условиях. Перед забивкой клёпку нагревают в какой-то масляной печи (судя по описанию фото). Всё бы ничего, но есть одна маленькая деталь – все клёпки уже забиты. Как понимать этот факт? Рабочие специально оставили для фото одну клёпку незабитой? Ну конечно же, нет. Это в чистом виде постановочное фото, а по некоторым признакам, даже фотомонтаж. Все клёпки на момент фото давно уже были в проектных местах. Кому было надо фабриковать такое фото? Возможно, был госзаказ на подобный фальсификат. Возможно, хозяин моста решил запечатлеть его строительство задним числом. Могут быть и другие причины. Главное – относиться к таким фото надо всегда скептически, как говорят юристы, с обвинительным уклоном. Смотрим дальше.

Это фото из одного сборника, касающегося строительства какого-то из небоскрёбов Нью-Йорка в конце 19 века. Как бы сказал бывший московский мэр, по сюжету рабочие лихо впендюривают клёпки в каркас будущего здания, причём держась за воздух на приличной высоте. Они конечно же молодцы, но только и здесь все клёпки уже забиты. И размер этих клёпок вполне приличен для размера их молотка. Как можно забить такие клёпки в подобных условиях? Скорее всего, фальсификат мы имеем и здесь, если вообще рабочие не делают этим инструментом что-нибудь другое.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/8-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это фото из той же серии. Несмотря на то, что есть ряд незабитых клёпок, их размер наводит на мысли. Неужели такими молотками можно забить клёпки такого диаметра? Полагаю, нет (специалисты, поправьте). Для сравнения, приведу фото из 20 века от заводов Круппа в Германии, где давят клёпки с аналогичным диаметром.

< ![CDATA[]]>https://m3.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/9-1.jpg< ![CDATA[]]>

Почувствуйте, как говорится, разницу. Два рабочих с жиденькими молотками заменяют гидравлический домкрат внушительных размеров. Вывод простой – или все американские фото есть тотальная “фабрика грёз”, или молотки рабочих имеют какой-то секрет. Но в электромеханике чудес не бывает. По размерам молотков можно понять без сомнений, что максимум, на что они способны – мять клёпки 10 мм в диаметре и в раскалённом виде. Смотрим дальше.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/10-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это строительство какого-то резервуара в США, 1900 год. Объект не похож на павильон, а по рукам рабочего слева можно понять, что это не актёр. Тем не менее, он забивает внушительных размеров клёпки всё тем же лёгким молотком. А так ли это? Посмотрим увеличенный фрагмент.

< ![CDATA[]]>https://m3.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/11-1.jpg< ![CDATA[]]>

Всё бы ничего, но опять выдаёт стройный ряд нижних головок клёпок (обведены). Они все уже давно стоят на месте. Рабочий только позирует для фото. На заднем плане позирует другой рабочий с другим молотком, на который насажено зубило. Что им там можно делать на такой конструкции? Но размеры их молотков полностью совпадают. И мы снова имеем постановочное фото. Клёпки посажены в проектное положение совсем не так, как нам показывают рабочие на фото, а отбойные молотки предназначены совсем для других работ. Запомним это фото, оно нам понадобится чуть позже.

И мы снова получаем кучу загадок, одна из которых заключается в том, для чего вообще делали вброс подобных фотографий. Собственно, нетрудно догадаться, там, где ранее была энергетика прошлого, для удаления исторического вакуума её и заменили подобным фальсификатом. Это касается практически всех областей жизнедеятельности и удивляться тут нечему. Но может есть что-то, что прольёт свет на тайну этих клёпок?

< ![CDATA[]]>https://m1.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/12-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это фото стенда какого-то профтехучилища из Германии конца 19 века. На нём виден срез, показывающий структуру металла в клёпаных соединениях. Обратите внимание на малый обведённый фрагмент. Это и есть та самая пластическая деформация, из-за которой клёпка расширяется и заполняет объём свободного пространства в отверстии. Ничего удивительного, этот процесс описан во всех учебниках по машиностроению. Но теперь взгляните на головки клёпок и большой обведённый фрагмент. Почему головки идеально примыкают к поверхности, а по краям клёпка не имеет слоистой структуры? Такое можно достичь только одним способом – расплавлением металла клёпки и вдавливанием его в отверстие. Картина начинает проясняться. Но как удавалось делать такое местное расплавление? Ну явно не отбойным молотком.

Среди множества перебираемых старых фото техпроцесса клепания удалось найти несколько очень странных.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/13-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это Франция, 19 век. Здесь тоже рабочий стоит на постановочном фото, т.к. клёпки уже готовы, и причём внушительных размеров. Что можно сделать с ними таким молотком? Разве что слегка подбить. Но интересно то, что рабочий стоит в защитных очках. Он что, решил всерьёз отколоть от этой конструкции маленькие кусочки? Или у него совсем не отбойный молоток? Но дальше-больше.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/14-1.jpg< ![CDATA[]]>

Это Франция конца 19 века, фото из какой-то верфи. Прошёл бы с уверенностью мимо этого фото, если бы не его подпись – “клепальщик за работой”. Это? Клепальщик? Он больше похож на газорезчика, т.к. такие очки они носят практически все. Очки эти закрытые, чтобы сбоку в них не залетали капли расплавленного металла. Возможно, в Европе очень строго с техникой безопасности, но на других фото никто из рабочих не стремится лишний раз надеть какие-нибудь очки. Но и это ещё не всё. Что за инструмент держит этот клепальщик? Затрудняюсь его классифицировать даже после трудового стажа на производстве. На вид какая-то труба с рёбрами, возможно, защитными. И к этому инструменту ведёт какой-то шланг. Но как оказалось при крупном рассмотрении, не просто шланг.

Сейчас этот материал называют металлорукав, но в простонародии его по прежнему в некоторых местах называют по старинке – бронешлангом. Его основная задача – механическая и электрическая защита того, что в нём находится, как правило, это электрические провода или кабели. Его никогда не делают герметичным, основная задача – гибкость и прочность. Опять же, прочность относительная, металлорукав можно легко смять или согнуть руками. В условиях производства, когда на него можно случайно наступить ногой, эффекта от его применения ровно ноль. Для чего тогда его применяли? Вопрос однако. Смотрим другое фото из серии того же строительства резервуара.

< ![CDATA[]]>https://m3.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/15-1.jpg< ![CDATA[]]>

Ничего странного не заметили? Посмотрим увеличенный фрагмент.

Здесь видно, что большинство клёпок ещё не установлено. Они стоят только в нижнем ряду. Верхние листы только установили, и рабочие временно раскрепляют их какими-то облегчёнными клёпками. Вот для этих целей как раз и нужны те самые отбойные молотки, бородок и временная подвесная наковальня. Но главное – наш бронешланг тихо и спокойно свесился внизу фото. Самый главный инструмент, к которому он ведёт, в кадр не попал. Именно этим инструментом и выполнен нижний ряд клёпок. Вверху рабочим этот инструмент на данном этапе был попросту не нужен.

И скорее всего, фотографы фотографировали в данном случае процесс строительства резервуара не стесняясь. Просто фото, не предназначенные для общественности, были удалены из свободного обращения. И было это уже в 20 веке. Оставили только те фото, которые были удачно выдернуты из контекста и по которым сложно что-то понять. Всё продумано. А как же клёпки?

< ![CDATA[]]>https://m3.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/17-1.jpg< ![CDATA[]]>

Нашлось ещё одно фото, на этот раз работы клепальщика на каркасе небоскрёба в Сан-Франциско, в период 1880-1890 г.г. Клёпки вроде бы тоже все стоят. И шланг снова похож на металлорукав, но здесь можно перепутать из-за качества фото. Но посмотрите на инструмент. Явно просматриваются два электрода по бокам и рабочий орган в центре. Ничего не напоминает? Рабочий слева просто стоит, даже не помогая. Что же это за инструмент? Попытки разыскать хоть что-то похожее результатов практически не дали. Но опять помог старый друг, известный электронный аукцион антиквариата, на котором вещи называют своими именами и в общем не стесняются.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/18-1.jpg< ![CDATA[]]>

Эта вещь называется кнопкой клепальщика и датирована 19 веком. Во избежание путаницы проверил с портновскими принадлежностями, оказалось, в 19 веке на одежду кнопок не ставили. И даже с подобными портновскими инструментами от 20 века никакого сходства нет совсем. Что это за штука? В английском языке (на сайте аукциона) этот предмет называется button (кнопка), во французском bouton, а в русском это просто бутон. Да-да, тот самый, цветочный, только лепестков всего два. Очевидно, в центре этого бутона пристёгивалось нечто, от чего отходил бронешланг. При нажимании на это нечто замыкался какой-то контакт, как в кнопке, и наша клёпка в центре этого устройства начинала плавиться. От электрических токов, наведённых в ней самой, ясное дело. Это же энергетика прошлого. И далее, её достаточно было придавить усилием обычного человека. А всё же, неужели обведённый фрагмент даже сейчас ничего не напоминает?

< ![CDATA[]]>https://m1.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/19-1.jpg< ![CDATA[]]>

Приехали. Это и есть та самая ваджра, только на сувенирных её вариантах электродов много, а на слесарных инструментах хватало только двух. Кто сказал, что это оружие богов? Это вполне приземлённый инструмент, служивший для локального расплавления металлов. Как оружие, его конечно тоже можно использовать, но скорее всего это был многофункциональный предмет. И расплавление клёпок и металла в принципе было одним из его назначений. Обожествили этот артефакт совсем недавно.

Кстати, установка клёпок с таким инструментом действительно была не сложнее забивания гвоздей. Сложнее было изготовить ту самую клёпку.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/20-1.jpg< ![CDATA[]]>

Предметы на этом фото, несмотря на статус антиквариата, суть обычные сувениры, и дата их появления на свет весьма сомнительна. Настоящие ваджры имели внутри железный сердечник, как например на самой большой справа, что можно разглядеть. И этот сердечник был скорее всего подвижным. Ну и у каждой настоящей ваджры должен был быть выход на тот самый бронешланг. Его нет нигде.

https://www.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/21-1.jpg

Присоединение ваджр на колокола скорее всего тоже изобретение совсем недавнее. На многих артефактах, продающихся на серьёзных аукционах, видно невооруженным глазом, что колокол и ваджра состоят из разных материалов, и даже соединены не совсем качественно. Кстати, о колоколах.

< ![CDATA[]]>https://m3.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/22-1.jpg< ![CDATA[]]>

Определить колокола дохристианского периода достаточно просто. На их “ручках” почти всегда присутствуют “рожицы”, как на этом фото, или следы их спиливания. И вместе с тем, по оси таких колоколов всегда присутствует обведённый предмет. Что это? На новоделах он уже отсутствует. Данные колокола когда-то имели продолжение вверх, на подобие бронешланга. Как это выглядело, мы уже не узнаем. Сравните этот обведённый предмет с наконечником инструмента у рабочего с французской верфи. Сходство очевидно, только рёбер нет. Здесь не плавился металл, энергия просто переходила в другой вид. Энергетика прошлого имеет абсолютно такие же физические свойства.

< ![CDATA[]]>https://m2.tart-aria.info/wp-content/uploads/2019/08/tech_dancer/23-1.jpg< ![CDATA[]]>

Обратите внимание на колокол сзади. Он тоже имеет признаки дохристианского исполнения. Как он висит, и самое главное, как в него звонить? Ответ тут достаточно прост – он стоит на внутренней опоре, и звонить в него на крышу никто никогда не залезал. Ручки вверху колокола, центральный предмет и то, что было под ним, образовывали ту самую “кнопку”, только действующую снизу. При её нажатии из помещения колокол начинал издавать чистейший елейный звон. Впрочем, колокола есть тоже отдельная тема для рассказа.

Ну и напоследок приложу фото скороварки 19 века. Где у неё была та самая “кнопка”, полагаю, определить не сложно.

Как вы уже наверное поняли, принцип действия инструментов для клепания, паровых котлов, колоколов и даже ваджр с пушками был по сути один. Отличалось это только внешними проявлениями выделяющейся энергии. Энергия выделялась в одном небольшом месте за счёт подведения трубчатой металлосвязи от внешнего устройства. В случае с клёпками эта трубчатая металлосвязь и была тем самым бронешлангом. В случае с котлами это была труба, которую все путают с дымовой, но которую затем превратили в дымовую. Аналогичную конструкцию имели и колокола с пушками, но для их реконструкции нужно время – по этим артефактам “историки” подчистили архивы очень хорошо.

После того, как энергетика прошлого подверглась уничтожению в конце 19 века, технология клепания, как впрочем и технология получения искусственного камня, стала заложницей процесса и исчезла. Инструмент для клепания был заменён отбойным молотком, бронешланг – обычным шлангом, а то самое внешнее устройство заменили компрессором. В последствии изобрели гидравлические домкраты, но большого распространения они не получили из-за громоздкости

А что же всё таки было за внешнее устройство, к которому шёл бронешланг в случае с инструментом для клепания? Полагаю, он всем хорошо известен по < ![CDATA[]]>прошлой статье< ![CDATA[]]>, которая дала толчок в поэзии не одному блоггеру и за которую до сих пор не перестают благодарить (спасибо всем, не ожидал такого эффекта).

https://www.tart-aria.info/wp-content/uploads/2018/01/311573_original.jpg

Это как раз и есть машинный зал выставки, где экспонировалось всё имеющееся на тот момент строительное и не только строительное оборудование. И по многим выставкам имеется очень много таких фото. И полагаю, ещё одной тайной 19 века стало меньше.