Формовочная машина, осуществляющая уплотнение формовочной смеси ее динамическим (импульсным) нагружением со стороны свободной поверхности при действии быстро нарастающего (и спадающего) давления газа над смесью или удара по смеси прессовой плиты, движущейся перед ударом с большой скоростью.

Измерительный инструмент, определяющий перемещение мерного стержня с точностью 0,01 – 0,002 мм, которое отмечается стрелкой на круглом циферблате.

И. ч. т. применяют для измерения износа гладких поверхностей трения, а также небольших (до 10 мм) отклонений от заданного размера, напр., при контроле обработки ци-линдрических деталей машин. Принцип работы И. ч. т. заключается в отклонении мерного стержня 1 и связанной с ним системой зубчатых передач стрелки 2. Шкала И. ч. т. имеет 100 делений с ценой деления 0,01 мм. Один оборот стрелки при такой цене деления соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм. И. ч. т. обычно снабжают шкалой 3 с малой стрелкой, градуированной в мм. И. ч. т. применяют для активного кон-троля в машиностроении (рис. 1)

Рис. 1 Показывающий прибор активного контроля с навесной скобой: 1, 3 — регулируемые контакты; 2 — контролируемая деталь; 4 — указатель; 5 — шкала для предварительной настройки на размер; 6 — индикатор; 7 — кронштейн; 8 — ограничитель

Индукционная плавильная печь, электротермическая установка для плавки материалов с использованием индукционного нагрева. В промышленности применяют в основном индукционные тигельные печи и индукционные канальные печи (рис. 1).

Тигельная И. п. состоит из индуктора, представляющего собой соленоид, выполненный из медной водоохлаждаемой трубки, и тигля, который в зависимости от свойств расплава изготовляется из керамических материалов, а в специальных случаях - из графита, стали и др. В тигельных И. п. выплавляют сталь, чугун, драгоценные металлы, медь, алюминий, магний. Печи изготовляют с ёмкостью тигля от нескольких кг до нескольких сотен т. Они выполняются: открытыми, вакуумными, газонаполненными и компрессионными; питание печей осуществляется токами низкой, средней и высокой частоты. Основные узлы канальной И. п.: плавильная ванна и так называемая индукционная единица, в которую входят подовый камень, магнитный сердечник и индуктор. Отличие канальных печей от тигельных состоит в том, что преобразование электромагнитной энергии в тепловую происходит в канале тепловыделения, который должен быть постоянно заполнен электропроводящим телом. Для первичного пуска канальных И. п. в канал заливают расплавленный металл или вставляют шаблон из материала, который будет плавиться в печи. При завершении плавки металл из печи сливают не полностью, оставляя так называемое «болото», которое обеспечивает заполнение канала тепловыделения для последующего пуска. Для облегчения замены подового камня индукционные единицы современных печей изготовляют отъёмными. В канальных И. п. выплавляют цветные металлы и их сплавы, чугун. Ёмкость плавильных ванн печей может быть от нескольких сотен кг до сотен т; питание печей осуществляется током промышленной частоты. Для плавки в И. п. характерны: относительно холодный шлак, так как тепло выделяется в расплавленном металле; большая производительность процесса; интенсивное перемешивание и высокое качество переплавляемого металла. И. п. применяют для переплава и рафинирования металлов, а также в качестве миксеров (копильников) для хранения и перегрева жидкого металла перед разливкой.

Рис. 1 Схемы индукционных плавильных печей: а - тигельная, б - канальная; 1 - индуктор; 2 - расплавленный металл; 3 - тигель; 4 - магнитный сердечник; 5 - подовый камень с каналом тепловыделения

Лит.: Вайнберг А. М., Индукционные плавильные печи, 2 изд., М., 1967; Фарбман С. А., Колобнев И. Ф., Индукционные печи для плавки металлов и сплавов, 4 изд., М., 1968.

А. Б. Кувалдин

Нагрев токопроводящих тел за счёт возбуждения в них электрических токов переменным электромагнитным полем. Мощность, выделяющаяся в проводнике при И. н., зависит от размеров и физических свойств проводника (удельного электрического сопротивления, относительной магнитной проницаемости), а также от частоты и напряжённости электромагнитного поля. Источниками электромагнитного поля при И. н. служат индукторы. И. н. характеризуется неравномерным выделением мощности в нагреваемом объекте. В поверхностном слое, называемом глубиной проникновения, выделяется 86% всей мощности. Глубина проникновения тока D (м) равна:

,

где ρ - удельное электрическое сопротивление (ом*м), μ - относительная магнитная проницаемость, f - частота (Гц).

Для создания переменного электромагнитного поля при И. н. используются токи низкой (50 гц), средней (до 10 кгц) и высокой (свыше 10 кгц) частоты. Для питания индукторов токами средней и высокой частоты применяют машинные и статические преобразователи, а также ламповые генераторы.

К наиболее распространённым процессам, использующим И. н., относятся: плавка металлов (см. Индукционная печь), зонная плавка, нагрев под обработку давлением и др. И. н. - наиболее совершенный бесконтактный способ передачи электроэнергии в нагреваемое тело с непосредственным преобразованием её в тепловую. Принципиальная схема установки с использованием И. н. приведена на рис. 1.

Рис. 1 Схема установки индукционного нагрева: 1 - источник питания; 2 - блок реактивной ёмкостной мощности (конденсатор); 3 - индуктор; 4 - футерованное технологическое пространство (тигель); 5 - нагреваемый объект

Лит.: Бабат Г. И., Индукционный нагрев металлов и его промышленное применение, 2 изд., М.-Л., 1965; Высокочастотная электротермия. Справочник, М.-Л., 1965; Электротермическое оборудование. Справочник, М., 1967.

А. Б. Кувалдин

Жаропрочный сплав на основе никеля, содержащий ~ 15% хрома и до 9% железа. Разработан в США, где выпускается ряд его разновидностей, легируемых в зависимости от назначения алюминием, титаном, молибденом и др. И. применяют как конструкционный материал для деталей газотурбинных двигателей, сверхзвуковых самолётов, ракет и др. Сплавы отличаются высокими прочностью и ударной вязкостью при температурах до 900 °С, нечувствительностью к надрезам при низких (до -78 °С) температурах. Изделия из И. хорошо соединяются сваркой, для повышения прочности сварные конструкции подвергают термической обработке.

И. разработан в США, где выпускается ряд его разновидностей, легируемых в зависимости от назначения алюминием, титаном, молибденом и др. И. применяют как конструкционный материал для деталей газотурбинных двигателей, сверхзвуковых самолётов, ракет и др. Аналогами И. в России являются сплавы марок ХН80ТБЮ и ХН73МБТЮ.

От лат. instrumentum — орудие.

Орудие человеческого труда или исполнительный механизм машины. И. делятся на режущие, давящие, шлифующие, ударные, крепежные и др.

К режущим И. относятся резец, сверло, протяжка, фреза и др. К давящим И. - штамп, накатка и др. И. шлифующие – это шлифовальный круг, шлифовальный брусок и др. Ударными И. являются молоток, зубило, пробойник и др. К крепёжно-зажимным И. относятся зажимной патрон станков, резцовая державка, тиски, клещи и др.

И. называются также приборы, устройства, приспособления, применяемые в науке и технике для различных измерений и других операций; в медицине и ветеринарии для хирургических операций, лечебных процедур и исследований.

Сборный режущий инструмент, в котором предусмотрено регулирование размера рабочей части перемещением ножей или абразивных брусков. ГОСТ 25751.

Отрасль машиностроения, выпускающая инструмент - режущий, мерительный, слесарно-монтажный, зажимной, напильники и технологическую оснастку (приспособления, штампы, пресс-формы и т. п.).

Дореволюционная Россия не имела специализированной И. п. Инструмент для станочных работ частично изготовляли созданные в 19 - начале 20 вв. инструментальные цехи крупных машиностроительных заводов (Тульского, Путиловского, Коломенского и др.). Режущий и мерительный инструмент в значительном объёме импортировался из Великобритании, Франции, Швеции, Германии и др. стран. В годы 1-й мировой войны 1914-18 импорт инструмента сократился, что вызвало необходимость расширять действующие и создавать новые инструментальные цехи, в первую очередь на оборонных заводах. В 1916 был создан первый специализированный инструментальный завод по производству напильников в г. Миассе.

После Великой Октябрьской социалистической революции в стране было организовано массовое производство инструмента. На базе Сестрорецкого завода им. С. П. Воскова (основан в 1721) создано производство режущего и мерительного инструмента. В 1919 основан Московский инструментальный завод (МИЗ). В годы 1-й пятилетки (1929-32) в Москве построены 2 крупнейших инструмент, завода: «Фрезер» - по производству режущего инструмента и «Калибр» - мерительного инструмента. Наряду со специализированной И. п. созданы крупные инструментальные цехи на предприятиях машиностроения и металлообработки: Горьковском и Московском автозаводах, Челябинском, Волгоградском и Харьковском тракторных заводах и др. предприятиях.

В период 2-й и 3-й пятилеток были расширены мощности действующих заводов. В 1940 выпуск инструмента по сравнению с 1932 увеличился в 7 раз, производительность труда в И. п. возросла почти в 4 раза.

Великая Отечественная война 1941-45 внесла коренные изменения в географическое размещение предприятий И. п. В результате перебазирования на Восток части оборудования заводов «Фрезер», «Калибр», МИЗ, Сестрорецкого и др. были созданы Оренбургский, Томский, Новосибирский, Ташкентский, Свердловский, Челябинский, Кировский инструментальные заводы. За годы войны И. п. значительно увеличила выпуск инструмента (в 1944 почти в 2 раза по сравнению с 1940). С 1946 осуществлялись реконструкция действующих и строительство новых инструментальных заводов, а также передача предприятий из других отраслей в И. п. и их специализация на производстве инструмента и технологической оснастки.

Увеличение числа заводов позволило улучшить их специализацию, значительно сократить дублирование производства, шире внедрять методы поточной обработки, поднять механизацию и автоматизацию производства. В 1970 в специализированной И. п. СССР работало 111 автоматических и полуавтоматических линий, объём производства металлообрабатывающего инструмента возрос по сравнению с 1932 в 209 раз, выпуск твердосплавного режущего инструмента составил 19% общего объёма производства режущего инструмента. Основную массу планируемой стандартной инструментальной продукции изготовляют крупные специализированные заводы.

Развитию И. п. способствовала работа Всесоюзного научно-исследовательского инструментального института (1943), научно-исследовательского бюро взаимозаменяемости (1935), создавших новые конструкции режущих инструментов, контрольно-измерительных автоматов, зубоизмерительных и др. приборов. В 1930 в Москве создан Станкоинструментальный институт («Станкин»), готовящий кадры инженеров-инструментальщиков.

В зарубежных социалистических странах до установления в них народно-демократического строя инструмент производился только в ГДР, Чехословакии и Польше; остальные страны инструмент ввозили. Ныне в социалистических странах созданы специализированные инструментальные заводы и инструментальные цехи на машиностроительных заводах.

Среди капиталистических стран наиболее развитую И. п. имеют США, Великобритания, ФРГ и Япония.

Лит.: Семенченко И. И., Режущий инструмент. Конструирование и производство, т. 1-4, М.-Л., 1936-44; Городецкий И. Е., Основы технических измерений в машиностроении, М., 1950; инструментальное производство СССР. [Сб. ст.], под ред. К. Ф. Романова, М., 1967.

Н. Н. Куликов

Химический состав (%) широко распространённых в СССР инструментальных сталей

Марка стали	C	Mn	Si	Cr	W	Mo	V
Стали с небольшой устойчивостью против нагрева
Углеродистые стали ГОСТ 1435
У8А	0,8	0,25	0,25	0,1	-	-	-
У10А	1,0	0,25	0,25	0,1	-	-	-
У12А	1,2	0,25	0,25	0,1	-	-	-
У13А	1,3	0,25	0,25	0,1	-	-	-
Низколегированные стали
9ХФ	0,9	0,4	0,25	0,55	-	-	0,2
11ХФ	1,1	0,5	0,25	0,55	-	-	0,1
13Х	0,3	0,4	0,25	0,55	-	-	-
В2Ф	1,2	0,4	0,25	0,5	1,7	-	0,1
Легированные стали
Х	1,0	0,3	0,2	1,5	-	-	-
ХВСГ	1,0	0,75	0,85	0,9	0,85	-	0,1
7ХГ2ВМ	0,75	2,1	0,3	1,7	1,1	0,7	0,15
6ХС	0,65	0,25	0,8	1,1	-	-	-
Стали с повышенной устойчивостью против нагрева
Х6ВФ	1,1	0,25	0,25	6	1,3	-	0,6
Х6Ф4М	1,65	0,25	0,25	6	-	0,8	3,8
Х12М	1,55	0,25	0,25	12	-	0,5	-
55Х6В3ССМФ	0,55	0,25	0,8	6	3	0,8	0,8
Стали, устойчивые против нагрева (штамповые стали)
4Х5В2ФС	0,4	0,25	1,0	5	2,0	-	0,9
4Х3БМФС	0,4	0,35	0,8	3,5	1,0	1,4	0,7
3Х2В8Ф	0,35	0,25	0,25	2,5	8,0	-	0,3
2Х8В8М2К5	0,25	0,25	0,4	7,5	7,5	1,8	8,0

Стали с небольшой устойчивостью против нагрева сохраняют высокую твёрдость до 150—200°C, применяются для резания мягких материалов с небольшой скоростью и для холодного деформирования. Углеродистые стали этой группы характеризуются малой прокаливаемостью — изделия диаметром (толщиной) более 15—20 мм получают при закалке высокую твёрдость (до 65 HRC) только в тонком поверхностном слое, сохраняя мягкую и вязкую сердцевину. Из-за повышенной деформации при закалке с охлаждением в воде из углеродистой стали изготовляют преимущественно инструменты простой формы — напильники, зенкеры, ручные метчики и др. Имеющие несколько лучшую прокаливаемость низколегированные стали используют для инструментов небольших сечений, от которых требуется высокая и равномерная твёрдость: ножовочных полотен для ручной резки металлов, лезвий бритв, круглых пил по дереву и др. Легированные стали этой группы обладают повышенной прокаливаемостью (от 25—100 мм) и применяются для измерительных инструментов, колец и шариков подшипников качения, штампов сложной формы и др.
Стали с повышенной устойчивостью против нагрева сохраняют свои эксплуатационные свойства при нагреве до 250—400 °С. В основном это легированные стали с высоким содержанием хрома (до 12%). Они имеют повышенную износостойкость в условиях абразивного изнашивания, так как содержат в структуре до 20—30% карбидов хрома и ванадия высокой твёрдости: Me₇C₃ (1200—1400 HV) и MeC (2000 HV). После термической обработки (закалка с охлаждением на воздухе, в масле или в расплавленных солях с температурой 150—180 °С) они приобретают твёрдость до 63 HRC. Для этих сталей характерна высокая прокаливаемость (до 300—400 мм) и минимальные объёмные изменения при закалке. Из высокохромистых сталей изготовляют крупные штампы, испытывающие повышенный износ, стойкие в агрессивных средах хирургические инструменты и др.
Стали, устойчивые против нагрева, сохраняют твёрдость до 560—700 °С. Основными легирующими элементами таких сталей, обеспечивающими их красностойкость, являются вольфрам и молибден. Стали, имеющие повышенное содержание углерода (0,7—1,5%) и высокую твёрдость (до 64—68 HRC), идут на изготовление режущего инструмента (см. Быстрорежущая сталь); стали с содержанием углерода до 0,4% (штамповые стали), имеющие более низкую твёрдость, но лучшую вязкость, применяют для штампов горячего деформирования, форм для литья металлов под давлением и др.

Лит.: Гуляев А. П., Малинина К. А., Саверина С. М., Инструментальные стали. Справочник, М., 1961; Геллер Ю. А., Инструментальные стали, 3 изд., М., 1968 (имеется библ.).

Ю. А. Геллер

Формулы, дающие приближённое выражение функции у = f (x) при помощи интерполяции, т. е. через интерполяционный многочлен Рn(х) степени n, значения которого в заданных точках x₀, x₁, ..., х_n совпадают со значениями y₀, y₁, ..., у_n функции f в этих точках. Многочлен Р_n(х) определяется единственным образом, но в зави-симости от задачи его удобно записывать различными по виду формулами.

1. Интерполяционная формула Лагранжа:

Ошибка, совершенная при замене функции f (x) выражением P_n(x), не превышает по абсо-лютной величине

где М — максимум абсолютной величины (n + 1)-й производной f ⁿ⁺¹(x) функции f (x) на отрезке [x₀, x_n].

2. Интерполяционная формула Ньютона. Если точки x₀, x₁, ..., x_n расположены на равных расстояниях (x_k = x₀ + kh), многочлен P_n(x) можно записать так:

(здесь x₀ + th = х, а Δ ^k — разности k-го порядка:Δ^k y_i = Δ ^k-1 y_i+1 — Δ^k-1y_i). Это так назы-ваемая формула Ньютона для интерполирования вперёд; название формулы указывает на то, что она содержит заданные значения у, соответствующие узлам интерполяции, нахо-дящимся только вправо от x₀. Эта формула удобна при интерполировании функций для значений х, близких к x₀. При интерполировании функций для значений х, близких к наи-большему узлу x_n, употребляется сходная формула Ньютона для интерполирования назад. При интерполировании функций для значений x, близких к x_k, формулу Ньютона целесо-образно преобразовать, изменив начало отсчёта (см. ниже формулы Стирлинга и Бесселя).

Формулу Ньютона можно записать и для неравноотстоящих узлов, прибегая для этой це-ли к разделённым разностям. В отличие от формулы Лагранжа, где каждый член зависит от всех узлов интерполяции, любой k-й член формулы Ньютона зависит от первых (от начала отсчёта) узлов и добавление новых узлов вызывает лишь добавление новых членов формулы (в этом преимущество формулы Ньютона).

3. Интерполяционная формула Стирлинга: (о значении символа μ и связи центральных разностей δ^mс разностями Δ^m) применяется при интерполировании функций для значе-ний х, близких к одному из средних узлов а; в этом случае естественно взять нечётное число узлов x_-k, ..., x_-1, x₀, x₁, ..., x_n, считая а центральным узлом x₀.

4. Интерполяционная формула Бесселя: применяется при интерполировании функций для значений х, близких середине а между двумя узлами; здесь естественно брать чётное число узлов x_-k, ..., x_-1, x₀, x₁, ..., x_k, x_k+1, и располагать их симметрично относительно a (x₀ < а < x₁).

Лит.: Гончаров В. Л., Теория интерполирования и приближения функций, 2 изд., М., 1954; Крылов А. Н., Лекции о приближённых вычислениях, 6 изд., М., 1954; Юл Дж. Э., Кендэл М. Дж., Теория статистики, пер. с англ., 14 изд., М., 1960.

В. Н. Битюцков