Академические мастерские
С середины 1730-х начинается деятельность Нартова в Петербургской Академии наук.
В 1725–1732 годах при академии были организованы, наряду с типографией, гравировальная и рисовальная палаты, мастерские для резьбы на камнях, переплетная.
«Главный командир Академии наук» И. А. Корф добился ассигнований на академические мастерские и вызвал Нартова из Москвы в Петербург для улучшения их работы.
Нартов позаботился прежде всего о том, чтобы собрать в токарной мастерской по возможности все станки как из московской токарни Петра I, так и из мастерских Летнего дворца. Механик приступил также к составлению книги, «содержащей описание и подлинное механическое доказательство всех механических и математических токарных дел махин и инструментов» времен Петра I. Эту книгу Нартов предлагал издать, что, однако, выполнено не было.
В 1742 году после расследования жалобы А. К. Нартова, Шумахер за растрату средств был отстранён от должности и посажен 7 октября под домашний арест, но потом был оправдан комиссией князя Б. Г. Юсупова и восстановлен в должности. Шумахер был признан виновным лишь в растрате казённого спирта на сумму 109 рублей 38 копеек. В результате, наказаны были те, кто написал жалобу
peoples.ru
Сам Нартов продолжал работать над различными изобретениями. Когда он составлял в 1741 году опись станков своей лаборатории, он указал там на несколько новых токарных станков для «инструментальных дел».
Важное значение имело участие Нартова в сооружении Кронштадтского канала и доков. Это строительство началось еще в 1719 году, но к 1740-м годам оставалось незавершенным
В 1747 году Нартов был направлен в Кронштадт. Он обсудил со строителями ряд технических вопросив и помог принять наиболее удачные решения. В частности, он предложил ввести ряд подъемных и транспортировочных «махин» для обслуживания тяжелых и трудоемких работ «малыми людьми» (то есть малым числом работников).
Условия работы и быта в Академии наук сложились для Нартова неблагоприятно. А жалованье в академии систематически задерживалось. И Нартов, получивший к тому времени звание советника академии, встал во главе сотрудников, возмущенных деятельностью Ивана Шумахера, который в те годы был хранителем казны академии.
После низложения Бирона и его друзей, а особенно после того, как в результате дворцового переворота к власти пришла Елизавета Петровна, поддержанный некоторыми академиками, в частности астрономом Делилем, Нартов подал в Сенат официальную жалобу на Шумахера, обвиняя его в воровстве десятков тысяч рублей. Жалобу поддержали многие известные ученые, в том числе Ломоносов, ставя в вину Шумахеру и то, что он наводнил академию иностранцами. Затем в июле 1742 года Нартов сам отправился в Москву (где находилось тогда правительство), захватив с собой жалобы рядовых служителей академии.
Тридцатого сентября Елизавета подписала указ о назначении следственной комиссии в составе адмирала графа Головина, генерал-лейтенанта Игнатьева и князя Юсупова для расследования жалоб на Шумахера. Сам Шумахер и некоторые из его приближенных были арестованы. Все академические дела были поручены Нартову, который фактически возглавил Академию наук в должности первого советника.
Но академики жаловались, что он обращается с ними грубо. Такие же обвинения предъявлялись и Ломоносову. Нартов же считал, что он управляет Академией наук так, как это предусматривалось петровским уставом. Он боролся против излишних расходов, стремился связать научные исследования с практикой, сделать академические издания доступными русской читающей публике и рентабельными.
Между тем жалобы на Нартова дали свои результаты. Жалобы на Шумахера были истолкованы членам следственной комиссии и приближенным Елизаветы (М. И. Воронцову и др.) как бунт простолюдинов против законного начальства. Особо подчеркивался тот факт, что среди «доносителей» нет дворян, а глава противников Шумахера — простой токарь.
Именно за оскорбление начальства «доносители» были приговорены к жестоким телесным наказаниям, а один из них даже к смертной казни. Лишь по «неизреченной милости» Елизаветы им были «отпущены вины». Но восстановленный в 1744 году с повышением в чине Шумахер всех их уволил из академии.
Бывшего «личного токаря» Петра I, асессора и первого советника академии Нартова друзья Шумахера тронуть не решились. Но он все больше переносит центр своей изобретательской деятельности в артиллерийское ведомство, хотя и не теряет связей с академическими мастерскими.
Первые разработки
В этот период Андрей Нартов начинает свои первые разработки, строит сразу несколько механизированных станков, которые применяются для изготовления произведений прикладного искусства и получения барельефов методом копирования.
В 1718 году император Петр I отправляет его повышать свое образование за границу. Андрей Константинович Нартов посещает Францию, Голландию, Англию, совершенствует свое токарное мастерство, а также приобретает от зарубежных специалистов различные знания в области математики и механики, что способствует развитию его инженерной мысли.
Когда герой нашей статьи возвращается в Петербург, царь Петр поручает ему руководить собственной токарней, которую Нартов расширяет, устанавливает новые машины, которые специально для этого привозят из Западной Европы. Между токарем и императором, на удивление, были близкие отношения. Прямо в токарне, которая находилась рядом с покоями императора, Петр часто устраивал свой кабинет.
В 1724 году Андрей Нартов, биография которого рассматривается в этой статье, представил императору собственный проект академии художеств, который очень понравился главе государства, но реализовать его не успели.
Работы Нартова
Нартов известен также как писатель. В частности, напечатанные в 1885 году анекдоты и рассказы о Петре I были преимущественно позаимствованы из его записок. При этом многие исследователи отмечают, что в этих записках он часто преувеличивал свою роль и значение, зато они ценны тем, что практически дословно передают речи императора.
По предположению исследователя истории русской литературы Леонида Майкова, который напечатал «Рассказы Нартова о Петре Великом» в 1895 году, в действительности их написал не Андрей Константинович, а его сын Андрей Андреевич Нартов, который родился в 1796 году, знал обо всем только по рассказам отца. Майков сопроводил это издание собственными критическими замечаниями, оценил степень достоверности каждого сообщения.
Также известно, что в 1755 году герой нашей статьи закончил трудиться над рукописью под названием «Театрум махинариум, или Ясное зрелище махин». Это настоящая энциклопедия станкостроения, собравшая практически все, что было известно об этой отрасли в то время. Эта книга сыграла огромную роль в развитии отечественной техники и науке. Нартов стремился напечатать эту книгу большим тиражом, чтобы она была доступна всем и каждому. В первую очередь начинающим механикам, токарям и конструкторам. В ней содержались тщательные и скрупулезные описания 34 оригинальных токарных и других станков. Нартов приводил самые подробные чертежи и сопроводительные разъяснения, составлял кинематические схемы, делал пояснения, описывал в мельчайших подробностях все инструменты и приспособления, которые могли понадобиться при сборке такого станка.
Также героем нашей статьи разработано подробное теоретические введение, которое касалось многих принципиальных вопросов практики и теории сочетания
В нем он формулировал необходимость и важность построения моделей станков, которые необходимо делать заранее, прежде чем запускать в производство полноценные станки
Свой труд Нартов закончил незадолго до своей кончины. Его рукописи собирал уже его сын, который и приготовил сборник, чтобы представить Екатерине II. Рукопись была передана в библиотеку при дворе, но дальнейшего хода не получила. Бесценный теоретический труд Нартова пролежал в неведении двести лет, его старания оказались напрасны. Важный промышленный прорыв, который Россия могла бы осуществить, основываясь на его трудах, так и не был совершен.
Сын Нартова стал писателем и переводчиком, одним из основателей Вольного экономического общества.
Советник академии наук
Стоит при этом отметить, что результаты работы Нартова на этом посту оказались весьма неоднозначными. Он стремился улучшить финансовое состояние академии и навести порядок в делах, но при этом не сумел найти общего языка с академиками. Из-за этого оставался в этой должности только полтора года.
Как отмечали многие члены академии того времени, Нартов ничего не знал, кроме токарного дела, не владел иностранными языками, проявляя себя в качестве самовластного администратора. Например, он приказал опечатать архив в канцелярии, в котором хранилась вся переписка академиков, с самими академиками общался грубо. Закончилось все тем, что все академики, во главе с Ломоносовым, стали требовать вернуть Шумахера. Так и случилось в 1744 году, а Нартов сконцентрировался на пушечно-артиллерийском деле.
Биография
Андрей Константинович Нартов родился 28 марта 1693 года. Нет точных данных о родителях, о семье, в которой родился мальчик впоследствии ставший русским инженером. Но есть достаточно оснований полагать, что он вышел из народных низов.
О личной жизни А.К.Нартова также мало известно. Но мне удалось найти некоторые сведения: А.К.Нартов был дважды женат. От первого брака он имел сына Степана и дочерей Анну и Пелагею. Сын — Степан Андреевич — майор артиллерии, умер в 1778 году в городе Риге. Сведений о дочерях найти не удалось. От второго брака у А.К.Нартова было шестеро детей: сыновья Андрей и Яков, дочери Марии, Прасковья, Екатерина и Елизавета. Судьба этих детей также неизвестна.
А. К. Нартов с 16 лет (1709 год) работал токарем в основанной Петром I Московской школе математико-навигационных наук, помещавшейся в Сухаревой башне. После смерти в 1712 году мастера, ведавшего токарней, именно Нартову были отданы под охранение токарные машины. В Сухаревой башне и заметил его Петр I, которую часто навещал. В 1712 году Петр I вызвал А.К.Нартова в Петербург, где он стал одним из самых близких людей царя, любимым его механиком, который «учил государя точить». Вплоть до смерти царя Нартов был свидетелем всего, что происходило в токарне. Здесь он встречался не только с Петром I, но и со всеми государственными деятелями того времени. Нартов также знал лично всех «птенцов гнезда Петрова». Царь часто брал его с собой в поездки на промышленные предприятия, где Нартов мог ознакомиться с оборудованием, технологическими процессами, что, конечно, впоследствии сказалось на его производственной деятельности.
30 июня 1718 года Нартов отправился в дальний путь «для присмотрения токарных и других механических дел». Июль-декабрь он работал в Берлине и обучал прусского короля Фридриха-Вельгельма I токарному искусству. В конце декабря он отправился в Голландию, где посетил Гааги и Соардама. 8 января следующего года прибыл в Лондон, где изучал технический опыт англичан, посещал мастерские, собирал сведения о машинах и отправлял в Россию. После посещения Франции и работы в Парижской академии наук в 1720 году вернулся на родину. После заграничной поездки Петр I назначил его заведующим царскими токарными мастерскими. При повышении царем жалованья он приобрел вблизи от двора собственный дом.
После смерти Петра I Нартов был отстранен от двора, но не без участия Меньшикова, с которым у него были напряженные отношения, и ему пришлось покинуть дворец уже навсегда.
Нартов все же продолжал работать и напомнил Екатерине I, что покойный царь приказал ему выточить «триумфальный столб» в память победоносных войн. Императрица дала согласие на продолжение работ. Но только он наладил дело, как обстановка снова изменилась. В мае 1727 года умерла Екатерина и царем стал Петр III, оказавшийся ярым противником всех прогрессивных начинаний Петра I. Разгорелась борьба за власть и Нартов лишился поддержки со стороны людей занимавших высокие посты в государстве. В апреле того же года ему и его помощникам перестали выплачивать жалование. Нартов выстоял и в эти годы разорения страны, вошедших в историю под названием «бироновщина».
Однако, в сентябре 1733 года Нартов приехал в Москву на постоянную работу в Монетной конторе. Через девять лет (в 1742 г.) ему поручили все академические дела: «поставлено смотрение в Академии поручить советнику А. К. Нартову». Но в 1744 году его отстранили от руководства наук, что позволило ему сосредоточить свою работу в артиллерийском ведомстве. Где он изобрел множество полезных орудий и приспособлений. В 1754 году Нартова произвели в чин статского советника. Едва только Андрей Константинович Нартов скончался 27 апреля 1756 года, как в «Санкт-Петербургских ведомостях» появилось объявление о распродаже его имущества для покрытия долгов последнего.
Но история не забыла замечательного новатора техники.
{mospagebreak title=Изобретения А. К. Нартова}
С чего всё начиналось
Вообще-то нечто подобное было известно еще в рабовладельческой Элладе за несколько сотен лет до нашей эры. Принцип получения тел вращения, при котором необходимо вращать заготовку, прикасаясь к её поверхности более прочным и остро заточенным предметом, придумать оказалось легко.
Старинный токарный станок с ножным приводом
Не было и проблем с источником энергии, поскольку здоровых и крепких рабов наличествовало в избытке. В более цивилизованные времена привод такого станка осуществлялся туго натянутой тетивой от лука. Но тут имелось существенное ограничение – скорость оборотов падала по мере раскручивания тетивы, поэтому в Средние века появились модели токарных станков с ножным приводом.
Устройство и принцип работы токарного станка с ЧПУ
Весьма отдалённо они напоминали швейную машинку — потому, что включали в себя традиционный кривошипно-шатунный механизм. Это оказалось весьма позитивным сдвигом: вращающаяся заготовка теперь не имела попутных колебательных движений, заметно усложняя работу мастера, и ухудшая качество обработки.
Вместе с тем к началу XVI века токарный станок по-прежнему имел ряд существенных ограничений:
Токарный станок с канатным ручным приводом от маховика
- Держать резец следовало вручную, поэтому при продолжительной обработке металла рука токаря сильно уставала.
- Поддерживающий длинные заготовки люнет крепился отдельно от станка, а поэтому его установка и поверка были довольно длительными.
- Проблема удаления стружки так и не была решена: требовался подмастерье, который время от времени смахивал стружку с руки мастера.
- Не был решён и вопрос равномерного перемещения резца по мере обработки: всё определялось квалификацией и опытом мастера.
Последующие несколько сотен лет были истрачены на конструирование привода вращения подвижного центра станка, в котором крепилась обрабатываемая заготовка. Наиболее удачной оказалась конструкция Жана Бессона, который впервые применил для этих целей водяной привод.
Станок оказался довольно громоздким, но именно на нём впервые была нарезана резьба. Произошло это в середине XVI века, а уже через несколько лет механик Петра I Андрей Нартов изобрёл механизированный станок, на котором можно было нарезать резьбу с изменяемой скоростью вращения подвижного центра. Характерной особенностью станка Нартова оказалось также наличие сменного блока шестерён.
Кто же изобрёл суппорт?
Станок токарно-винторезный. Суппорт
Суппорт – ключевой узел современного токарного станка, всё остальное могло в той или иной степени быть заимствовано из других механизмов. Вместе с тем имея приспособление для точного перемещения металлорежущего инструмента вдоль обрабатываемой поверхности, причём по всем трём координатам, можно было бы говорить о полнофункциональном станке для производства токарных работ. Но, как и в большинстве других случаев из истории техники, единоличное авторство в изобретении суппорта установить невозможно.
Что говорит о приоритете Андрея Нартова?
Большой токарно-копировальный станок, построенный Нартовым в 1718-1729 годах
- В копировальном станке Нартова самоходный суппорт появился в 1712 году, в то время как Генри Модсли представил свой вариант только в 1797 году.
- Совместное перемещение копира и суппорта в варианте станка Нартова впервые производилась при помощи одного механизма – ходового винта.
- Изменение скорости поперечной подачи технически обеспечивалось разным шагом резьбы на ходовом винте.
Термин «суппорт» (от французского слова support – поддерживаю) впервые ввёл в обиход Шарль Плюме, а уже станок, построенный его соотечественником Жаном Вокансоном, практически походил на тот, с которым ныне работают все токари.
У этого механизма появились точные для своего времени V-образные направляющие, а суппорт имел возможность перемещаться не только в поперечном, но и в продольном направлениях. Тем не менее, здесь тоже не всё было в порядке – в частности, отсутствовал патрон, где закреплялась бы обрабатываемая заготовка.
Это существенно суживало технологические возможности оборудования: например, была невозможной токарная обработка заготовок, которые имели разную длину. Да и вообще выполнять какие-либо другие операции, кроме нарезки резьбы на винтах, болтах и пр.
И тут на исторической сцене появляется Генри Модсли.
Универсальный токарный станок – время пришло
Во многих отраслях человеческой созидательной деятельности пальма первенства достаётся тому, кто не столько изобрёл нечто, но ещё и смог при этом аналитически верно обобщить опыт предыдущих поколений. Генри Модсли – не исключение.
Токарный станок Г. Модсли 1798 г
Нет оснований утверждать, что Модсли примитивно украл схему суппорта у Андрея Нартова. Да, во времена Петра I не особо приветствовались связи с Англией, но зато крепкими были взаимоотношения с Голландией. Но учитывая то, что голландцы, в свою очередь, часто принимали у себя английских предпринимателей и просто мастеров, вполне вероятно, что об изобретении Нартова очень скоро стало известно и на берегах туманного Альбиона (хотя Модсли и сам мог узнать о станке Нартова, поскольку в те годы занимался строительством паровых машин для России).
Величие Генри Модсли в другом – он представил на суд заинтересованных лиц (а в Англии к тому времени промышленная революция шла полным ходом) концепцию первого, по-настоящему универсального станка для выполнения различных токарных операций. Оборудования, в котором органично были решены все проблемы токарного способа обработки изделий.
Токарные станки Генри Модсли
Первый суппорт у Модсли имел крестообразную конструкцию: для перемещения по направляющим имелись два ходовых винта. Но в 1787 году Модсли кардинально изменил порядок движений инструмента и заготовки: последняя оставалась неподвижно закреплённой, а вдоль её образующей теперь скользил суппорт. Для реализации этого изменения Модсли соединил один из ходовых винтов суппорта с передней бабкой при помощи зубчатой передачи (тот нюанс, до которого не додумался Нартов). В результате нарезание резьбы стало выполняться автоматически, а вручную производился лишь отвод суппорта после обработки детали.
Добавив позже в станок комплект сменных зубчатых колёс, Модсли добился того, что теперь присуще любому токарному станку – универсальности и технологического удобства работы.