Термист Термомеханическое упрочнение арматурного проката технология, средства, разработка

Биография железных вещей

Струна

<< Предыдущая страница <<   ||  Оглавление   ||   >> Читать дальше >>

Вы слушаете оперу Джузеппе Верди «Травиата» или Первый концерт для фортепьяно с оркестром Петра Ильича Чайковского и восхищаетесь чудесным звучанием инструментов оркестра. В это время вы не задумываетесь ни над обилием различных инструментов в оркестре, ни над их историей и устройством. Однако своими богатыми звуковыми возможностями современный симфонический оркестр в какой-то мере обязан и металлургии. Нет, здесь не имеются в виду духовые металлические инструменты. Речь идет о струнах - этой поющей разновидности стальной проволоки. Сразу оговоримся, не все струны инструментов изготовляются из стальной проволоки. Струны могут быть медные, жильные и даже капроновые и нейлоновые. Есть струны сложные - стальная основа обвита мягкой металлической проволокой, так называемой канителью, для изготовления которой применяют красную медь, серебро, сплав меди и никеля и др. Но все-таки главным образом в современных музыкальных инструментах применяются стальные струны.

Какая же проволока идет на эти струны? Вероятно, музыкантов меньше всего интересует высокая механическая прочность такой проволоки и уж во всяком случае такая огромная прочность, какая нужна для канатной проволоки. Возможно, их интересуют какие-то особые, музыкальные свойства проволоки - мягкость, нежность? Однако в ГОСТе на проволоку для струн в первую очередь поражает именно требование огромной механической прочности. Зачем же это нужно для хрупких и нежных инструментов?

Оказывается, в таком инструменте, как фортепьяно, струны натянуты с таким усилием, что чугунная рама испытывает нагрузку в 20 Т! Рабочее удельное напряжение струн пианино, рояля, а также первой струны мандолины и домры доходит до 200 кгс/мм², т. е. близко к пределу сопротивления на разрыв лучшей стали. Прочность на разрыв фортепьянной проволоки обычно составляет 235 - 260 кгс/мм². Выходит, для струн требуется проволока крепче, чем для канатов!

Однако высокая прочность не единственное требование, предъявляемое к струнной проволоке. В частности, очень строго определен допуск по овальности сечения, т. е. разности величин двух взаимно перпендикулярных диаметров - не более 0.005. Исключительное значение придается величине предела упругости. В ГОСТе указано, что при разматывании проволоки с мотка она не должна свертываться в кольца диаметром менее 400 мм. Число скручиваний двух рядом сложенных проволок по длине, равной ста диаметрам, и при натяжении в размере 2 % от разрывного усилия проволоки должно быть не менее 18 - 20.

Вот какие строгие требования предъявляются к струнной проволоке, ибо струны смычковых инструментов будут пригодны с точки зрения музыкантов в том случае, если они позволят получить звук нужных пределов по силе. В связи с этим требуется постоянная плотность струны по всей ее длине, иначе при неоднородности струны она, как говорят музыканты, начинает «фальшивить».

Коснемся немного истории производства струн.

Данные археологических раскопок дают основания предполагать, что металлические струны были известны уже в Древнем Египте. Первые письменные упоминания о ремесленном производстве металлических струн относятся к XII в. Фабричное производство струн появилось в XIX в. Немногие страны держали монополию на это производство. Так, например, в Россию до революции фортепьянную проволоку ввозили только из-за рубежа, главным образом из Германии.

Лишь в начале 30-х годов по инициативе фабрики «Красный Октябрь» был объявлен конкурс на лучшее качество фортепьянной проволоки, в который включились три завода - Белореченский на Урале, московский «Серп и молот» и ленинградский «Красный гвоздильщик». Выпущенные партии струнной проволоки испытывали в лаборатории фабрики «Красный Октябрь». Некоторые партии проволоки превзошли по своим механическим показателям качество заграничной проволоки.

Сейчас струнную или так называемую фортепьянную проволоку изготовляет Ленинградский сталепрокатный завод. Для струнных музыкальных инструментов производится проволока диаметром 0.250 - 1.500 мм, для пианино диаметром 0.800 - 1.500 мм, для щипковых инструментов диаметром от 0.250 мм.

Наш рассказ о струнной проволоке будет неполным, если мы не отметим, что струны используются не только в музыкальных инструментах, но и в измерительной технике. Свойство струны по-разному звучать при разных натяжениях учли инженеры при создании измерительных приборов, например струнных гальванометров.

На кафедре телеметрии Гданьского политехнического института создано целое семейство струнных датчиков. Приложенный к стальной балке, такой датчик поможет определить деформации мостовых опор. Строитель с его помощью узнает величину нагрузки фундамента на земляное основание, а нефтяник - о давлении в нефтяном пласте.

Можно укрепить струнный датчик на валу судового двигателями тогда прямо на ходу получим сведения о том, как меняется степень крутильных деформаций. Отсюда несложно вычислить изменения мощности двигателя. Натяжение струны зависит и от воздействия тепла. Измерение температуры при помощи струнного датчика дает точность до сотых долей градуса.

<< Предыдущая страница <<   ||  Оглавление   ||   >> Читать дальше >>

Использована публикация:
Мезенин Н.А. Занимательно о железе. М. "Металлургия", 1972. 200 с.
стр. 83 - 84.

К началу страницы

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди "Не укради"

Редактор сайта: Гунькин И.А. (termist.com@gmail.com)